通用设备的数字化时代

管道阀门、驱动装置和应用程序的数字化改变

作者:Dominik Stephan 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:25 发布时间:2018-10-12
从炼油厂到自来水厂,从球阀到蝶阀,在生产设备、输送管道和终端中管道阀门调节材料流的流量,可靠地关闭管道和储罐来保证生产过程安全十分重要。
通用设备的数字化时代

从炼油厂到自来水厂,从球阀到蝶阀,在生产设备、输送管道和终端中管道阀门调节材料流的流量,可靠地关闭管道和储罐来保证生产过程安全十分重要。全球流程设备制造项目日益增大的需求量和美元汇率的走强,为管道阀门制造商带来了11%的额外订单。2017年,海外合同订单的增长率为7.6%,明显高于国内订单(2%)的增长率。其中,出口总额36亿欧元中的大部分到了遥远的东方,2017年中国客户购买的“德国制造”阀门为4.07亿欧元(同比增长13.5%)。同时对美国的出口也大幅度增长,增长率为15%,出口额为3.27亿欧元。

难怪阀门、流程泵和压缩机是2018年度Achema展的参展商大户(2015年时有950家企业),就连法国的乳酸菌生产厂Crème de la Crème公司也宣布参加全球化学工业领域顶级的贸易展览会。除了执行器、驱动器和泵阀类的展品外,计算机软件开发商和智能手机应用软件供应商也都参加了此次会展。此外,工业4.0解决方案的供应商也积极参展并展示其解决方案,例如执行器专家Auma公司的智能手机应用助手,计算机软件供应商们带来的则是信息量丰富的产品目录,3D打印技术则不仅是增材制造,也有可能为配件管理带来一场革命。   

DIAM 2017展会现场
DIAM 2017展会现场

2017年度的DIAM德国工业配套设备展第一次反映了阀门生产的动态变化,在完成了慕尼黑的“客场比赛”后,2017年的德国工业配套设备展再次回到了鲁尔地区。其中参加流体技术盛会的参展商有170家企业,观众约2 200人。2017年,主办方首次在拥有百年历史的会展中举办了工业密封件的专题展。VDMA协会阀门委员会预计阀门工业领域的前景比较乐观,如果出口市场继续保持强有力的增长,则2017年度的销售额会增长4%。
火爆的阀门市场

阀门生产企业Schneider公司除了为石油和天然气工业企业研发并生产了金牛座系列的两块式球阀和管道球阀之外,还开发生产了一系列获得防火安全认证的阀门。这种阀门能够在发生火灾时保证严格的密封,并在以后的工作中继续开启和关闭。Vari-AS公司专门为化工、石油和天然气工业领域研发生产的支路截止阀,此次也是第一次参加DIAM展会。这种金属密封的球阀能够可靠地检测压力并保护人员和环境的安全。

完全密封的球型阀

DIAM展会的新人Crane公司利用这次展会的机会向观众介绍了Krombach KFO 9136型球阀。据生产企业介绍,这种球阀是专门为煤炭气化、炼油和发电企业研发设计的,能够实现完全密封。作为一种与介质流动方向有关的阀门,它只需很小的扭矩就能开启和关闭且允许使用较小的驱动器。在一些关键的和极端温度波动的应用场合中,Crane公司为客户提供了有最佳流动系数Kv值和较小的流量阻抗压差值的FKX 9000型三偏心蝶阀。

功能强大的变型产品

Emerson子公司Asco研发生产的551~553系列耐高温滑阀拥有可以在Atex易燃易爆危险场合使用且通过SIL认证的变型产品。厂商根据用户的需要生产通过IECEx、UL、CU、TR、KOSHA等认证,并可以选择壳体外形和材料的变型产品。符合IEC 61508功能安全的滑阀容错控制系统可提供获得SIL 3级安全验证的1oo1或者2oo2的冗余配置。与用户一起合作的Emerson还开发出集成阀块式的解决方案,即在电器柜中安装使用时减少空间占用并满足卫生要求。

更可靠的驱动阀

在中等力和扭矩范围内,Hoerbiger公司利用两套驱动装置的驱动力来驱动Trivax阀工作,Hoerbiger公司解释说,电力和流体驱动相结合的阀门驱动装置比传统的驱动装置更可靠、更高效且更灵活。

严密的封闭阀

每一个流程工艺过程都是不同的,石油化工领域中的阀门常因各种情况而被“粘住”。在温度波动大且压力峰值变化大的应用场合中,Zwick公司开发生产了Tri-Con系列的三偏心金属密封阀门,这种阀门的特点就在于自动定心的阀板,它保证了最佳层流状态时的正确位置,避免了热膨胀。据生产企业介绍,即使输送的是裂解介质,绝无死腔的结构设计也保证了阀门不会被“粘住”。

专家级的密封

阀门专家C.Otto Gehrckens公司(简称COG公司)在密封技术领域中有着绝对的领导地位。这家位于德国汉堡市Pinneberg地区的公司在2017年时庆祝建厂150周年的纪念日时大力开展了弹性密封圈的研发工作。COG公司研发生产了45 000多种不同的密封件,仓库中储存的产品高达1.8亿件,这是欧洲境内非常高的库存量。为了能够在密封技术领域中更好地利用企业150年的丰富经验,COG公司为感兴趣的用户提供了O形圈技术学院专业培训,使他们能够更加全面地了解密封件的专业知识。

DIAM 2017展会现场
DIAM 2017展会现场

计算机中的阀门

利用F.I.S.T公司的Conval软件,可以在阀门领域中洞察一切。这款软件可提供根据DIN、VDI、VDMA EN/ISO或者ISA、ASME和API等标准验证的计算公式,能够为国际项目中正确的选择和应用阀门计算提供基础。计算的内容相当广泛,从截止阀到调节阀再到管道,直至热交换器或者流程泵。

实现安全诊断

IMI精密工程公司研发生产的产品主要是智能电磁阀、创新性的维护保养装置和优化了的法兰阀,其中IMI Maxseal系列的ICO4-PST是第一种集成了部分行程测试控制电子系统的阀门。据生产企业介绍,这种市场中故障率很低的阀门提供了极高的故障诊断可能性,包括阀芯位置监控、压力和时间监控。据IMI公司介绍,该阀具有很大的流量,无需安装使用快速排气阀或者先导阀。

阀门联网改造

阀门专家Gemü公司推出的使用寿命管理解决方案——Conexo将使用嵌入RFID射频识别芯片的阀门纳入到相关的IT基础设施中。这一方案可通过唯一性的识别码清楚地追溯到阀门的功能。Conexo应用程序利用被称之为 “安装认证”的方式使阀门的安装更加简单。据Gemü公司介绍,安装工可以在维护保养计划的指导下工作,并能直接获得与阀门有关的数据和信息,例如证书、技术文件和历史记录等。2017年,Gemü公司以第三方供应商的身份为现有的流程设备和产品补装Conexo系统,为客户提供了技术改造方案。

耐用的电动装置

Aris公司坚信,即便是执行器也有用微电子技术取代机械功能的趋势。因此,2017年Aris公司推出了Flexor系列产品——电子技术调节的阀门驱动装置,可以将微型螺旋齿轮变速器与同步电动机结合到一起的阀门驱动装置。阀门的机械关闭系统被基于霍尔效应的非接触式位置检测系统所取代。这一技术是针对汽车工业的需求而开发,坚固耐用且有很高的工作温度范围和可靠性。

模块化解决方案

Samson Pfeiffer公司为重要的液体和气体采样工作开发了一种模块化地、可以简单地按照不同的任务进行调整和使用的采样系统。其快速关闭阀可简单地完成不同附件系统的关闭,或者按照积木式原理进行更换。据生产企业介绍,这保证了在系统运行过程中拥有更好系统优化的可能性。

辅助的应用程序

执行机构专家Auma公司提供了可供平板电脑和智能手机使用的App应用程序。这一新的Auma Assistant辅助软件通过蓝牙与执行器建立通信并传输设备参数和诊断数据。这些操作可以在离线状态下完成,然后在使用现场完成数据的传输。利用这一App应用软件也可以将一个驱动器的参数复制到另一个驱动器中。利用快照功能可将储存的操作数据(例如设备状态和报警)读取出来,并发送给制造商的技术服务部门。