[发明专利]用于监测调节阀功能的方法、用于执行这种方法的装置以及具有这种装置的调节阀

说明书

本发明涉及一种用于监测工艺生产设备如化工设备、食品加工设备、发电厂等的调节阀(1)的功能的方法，例如出现空穴和/或作用于调节阀的流体冲击。在所述方法中，该调节阀的位置被获知。此外，根据所测得的调节阀位置来确定该调节阀的操作速度。另外，确定与错误运行如空穴和/或作用于调节阀的流体冲击或者该调节阀的理想运行相关的参考速度，并且将该操作速度与该参考速度进行比较。

技术领域

本发明涉及用于监测诸如化工设备、食品加工设备、发电厂的工艺生产设备的调节阀的功能例如空穴和/或作用于调节阀的流体冲击的方法。本发明还涉及设置用于执行这种方法的装置。本发明还涉及具有这种装置的调节阀。

背景技术

调节阀如紧急关断阀或控制阀用于控制和/或设定工艺生产设备的介质流动、特别是流体流动。该调节阀能以辅助能量如气压辅助能量来运行，其中尤其是优选是气压调节驱动机构可以通过特别是气压电动位置控制器来作动。调节阀可替代地或附加地包括泵。

在影响、尤其是控制和/或调整工艺生产设备的工艺过程介质流动的调节阀中可能出现由磨损引起的损坏。高固体含量的工艺流体流动会导致调节阀磨损加剧。特别是，诸如腐蚀、磨损、空穴、作用于调节阀的流体冲击如蒸汽冲击或水冲击或闪蒸等运行现象可能导致调节阀磨损加剧。例如磨损会导致泄漏。泄漏可能造成产品损失和/或工作过程效率不高，甚至可能造成整个设备的安全危险。因此，在工艺生产设备运行期间的磨损现象特别是空穴和/或作用于调节阀的流体冲击的监测对于在工艺生产设备中的调节阀功能性和可靠性极其重要。要做到及早识别调节阀损伤，以避免调节阀完全失效或例如因为对工艺生产设备的紧急维护和修理作业而造成的设备运行中断。

以声学方式记录和分析调节阀发声是已知的。例如WO2015/031416公开了一种用于确定和监测在调节装置内的空穴。发声传感器在此如此安装在该装置上，即，它们能检测因空穴而出现的声波。WO2015/031416描述了一种诊断方法，其中调节阀的位置数据被用于依据借助声学传感器数据来确定的空穴程度根据调节阀位置来识别潜在有问题的运行状态。所述位置数据随后被分配给用于各调节元件位置的预期空穴水平程度，并与实际测量的空穴水平程度进行比较。可以从所述比较中推断出空化现象更严重。

但这是成本密集的方法。特别是，附加的声学传感器以及用于处理传感器数据的附加软件和硬件部件带来增加成本。另外，附加的声传感器尤其使操作错误和故障的风险增加。此外，将调节阀位置分配给借助声学传感器数据所确定的预期空穴水平程度是不准确的。

发明内容

因此，本发明的任务是克服已知的现有技术的缺点，尤其提供一种用于监测调节阀功能如出现空穴和/或作用于调节阀的流体冲击的更简单、更廉价且明显更精确的方法。本发明的任务还是提供一种用于监测调节阀功能如出现空穴和/或作用于调节阀的流体冲击的更简单、更廉价且精确许多的装置。

据此提供用于监测诸如化工设备、食品加工设备、发电厂的工艺生产设备的调节阀的功能例如出现空穴和/或作用于调节阀的流体冲击的方法和装置。还提供具有这种装置的调节阀。

根据本发明，在所述方法中优选逐步地或连续地检测调节阀位置。例如，它在此可以是调节阀的调节元件的位置，该调节元件执行最好是平移行程运动以防止和/或释放流过调节阀的工艺流体流动。沿着调节元件的移动，即在行程运动中，连续地或逐步地检测调节元件的位置。通过这种方式来获知调节元件在某个时刻处于哪个位置，在所述某个时刻检测该调节元件位置。替代地和/或附加地，可依据与调节元件相连的位置控制器的位置来获知调节阀位置，该位置控制器可以设立用于建立预定的调节阀理论位置、特别是调节元件理论位置。在连续的尤其是模拟的测定情况下，连续无间断地确定调节阀位置。在逐步的尤其数字采集中，调节阀位置确定通过输入数据或测量数据的逐步处理进行。调节阀位置的数字变化过程可以从模拟过程中、即调节阀位置的时间连续变化过程中最好通过在规定时间所进行的扫描来形成。