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現(xiàn)場儀表常見故障及分析,!

2019-4-9  閱讀(1855)

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現(xiàn)場控制閥門儀表和測量儀表常見故障及分析,!
一,、現(xiàn)場測量儀表,一般分為四類,。

 一 溫度儀表系統(tǒng)常見故障分析


(1)溫度突然增大:此故障多為熱電阻(熱電偶)斷路,、接線端子松動(dòng)、(補(bǔ)償)導(dǎo)線斷,、溫度失靈等原因引起,,這時(shí)需要了解該溫度所處的位置及接線布局,用萬用表的電阻(毫伏)檔在

不同的位置分別測量幾組數(shù)據(jù)就能很快找出原因,。
(2)溫度突然減?。捍斯收隙酁闊犭娕蓟驘犭娮瓒搪贰?dǎo)線短路及溫度失靈引起,。要從接線口,、導(dǎo)線拐彎處等容易出故障的薄弱點(diǎn)入手,一一排查?,F(xiàn)場溫度升高,,而總控指示不變,多為測

量元件處有沸點(diǎn)較低的液體(水)所致,。
(3)溫度出現(xiàn)大幅度波動(dòng)或快速震蕩:此時(shí)應(yīng)主要檢查工藝操作情況(參與調(diào)節(jié)的檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)),。
壓力儀表系統(tǒng)常見故障及分析


(1)壓力突然變小,、變大或指示曲線無變化:此時(shí)應(yīng)檢查變送器引壓系統(tǒng),檢查根部閥是否堵塞,、引壓管是否暢通,、引壓管內(nèi)部是否有異常介質(zhì)、排污絲堵及排污閥是否泄漏等,。冬季介質(zhì)凍

也是常見現(xiàn)象,。變送器本身故障可能性很小。
(2)壓力波動(dòng)大:這種情況首先要與工藝人員結(jié)合,,一般是由操作不當(dāng)造成的,。參與調(diào)節(jié)的參數(shù)要主要檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

 三 流量儀表系統(tǒng)常見故障及分析

(1)流量指示值?。阂话阌梢韵略蛟斐桑簷z測元件損壞(零點(diǎn)太低,。;顯示有問題,;線路短路或斷路,;正壓室堵或漏;系統(tǒng)壓力低,;參與調(diào)節(jié)的參數(shù)還要檢查調(diào)節(jié)器,、調(diào)節(jié)閥及電磁閥。
(2)流量指示大:主要原因是負(fù)壓室引壓系統(tǒng)堵或漏,。變送器需要調(diào)校的可能不大,。
(3)流量波動(dòng)大:流量參數(shù)不參與調(diào)節(jié)的,一般為工藝原因,;參與調(diào)節(jié)的,,可檢查調(diào)節(jié)器的PID參數(shù);帶隔離罐的參數(shù),,檢查引壓管內(nèi)是否有氣泡,,正負(fù)壓引壓管內(nèi)液體是否一樣高。

 四 液位儀表系統(tǒng)常見故障及分析

(1)液位突然變大:主要檢查變送器負(fù)壓室引壓系統(tǒng)是否堵,、泄漏,、集氣、缺液等,。灌液的具體方法是:按照停表順序先停表,;關(guān)閉正負(fù)壓根部閥;打開正負(fù)壓排污閥泄壓,;打開雙室平衡容

器灌液絲堵,;打開正負(fù)壓室排污絲堵;此時(shí)液位指示大。關(guān)閉排污閥,;關(guān)閉正負(fù)壓室排污絲堵,;用相同介質(zhì)緩慢灌入雙室平衡容器中,,此時(shí)微開排污絲堵排氣,;直至灌滿為止,此時(shí)打開正

壓室絲堵,,變送器指示應(yīng)回零位,。然后按照投表順序投用變送器。
(2)液位突然變?。褐饕獧z查正壓室引壓系統(tǒng)是否堵,、漏、集氣,、缺液,、平衡閥是否關(guān)死等。檢查引壓系統(tǒng)是否暢通的具體方法是停變送器,,開排污閥,,檢查排污情況(不能外泄的介質(zhì)除外)


(3)總控室指示與現(xiàn)場液位不相符:首先判斷是不是現(xiàn)場液位計(jì)故障,,此時(shí)可以人為增大或降低液位,,根據(jù)現(xiàn)場和總控指示情況具體分析問題原因(現(xiàn)場液位計(jì)根部閥關(guān)閉、堵塞,、外漏易引

起現(xiàn)場指示不準(zhǔn)),。可以通過檢查零點(diǎn),、量程,、灌液來恢復(fù)液位正常。如果仍不正常,,可通知工藝人員現(xiàn)場監(jiān)護(hù)拆回變送器打壓調(diào)校,。
(4)液位波動(dòng)頻繁:首先和工藝人員結(jié)合檢查進(jìn)料、出料情況,,確定工藝狀況正常后,,可通過調(diào)整PID參數(shù)來穩(wěn)定。具體方法是:調(diào)節(jié)閥投手動(dòng)狀態(tài),,先調(diào)整設(shè)定值與測量值一致,,使液位波

動(dòng)平穩(wěn)下來,再慢慢調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度,,使液位緩慢上升或下降,,達(dá)到工藝要求,再調(diào)整設(shè)定值與測量值一致,待參數(shù)穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥投自動(dòng),。
總之,,一旦發(fā)現(xiàn)儀表參數(shù)有些異常,首先與工藝人員結(jié)合,,從工藝操作系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表系統(tǒng)兩方面入手,,綜合考慮,認(rèn)真分析,,特別要考慮被測參數(shù)和控制閥之間的關(guān)聯(lián),,將故障分步分段判

定,也就很容易找出問題所在,,對(duì)癥下藥解決問題,。

二、現(xiàn)場控制儀表主要是閥類
閥類安裝和用途可分為以下幾種
1,、排氣閥:排除管道中多余的氣體,提高管道使用效率及降低能耗,。
2、分流閥:分配,、分離或混合管道中的介質(zhì),。
3、安全閥:防止管道或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值,,從而達(dá)到安全保護(hù)的目的,。
4、止回閥:防止管道中介質(zhì)倒流,。
5,、截?cái)嚅y:接通或截?cái)喙艿乐械慕橘|(zhì)流通。
6,、調(diào)節(jié)閥:調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力,、流量等參數(shù)。
現(xiàn)在主要介紹一下自立式調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,。

 一 自力式壓力調(diào)節(jié)閥

1,、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理(閥后壓力控制)
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后,,變?yōu)殚y后壓力P2,。P2經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上,產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡,,決定了閥芯,、閥座的

相對(duì)位置,控制閥后壓力,。當(dāng)閥后壓力P2增加時(shí),,P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加,。此時(shí),頂盤的作用力大于彈簧的反作用力,,使閥芯關(guān)向閥座的位置,,直到頂盤的作用力與彈簧的反作

用力相平衡為止。這時(shí),,閥芯與閥座的流通面積減少,,流阻變大,從而使P2降為設(shè)定值,。同理,,當(dāng)閥后壓力P2降低時(shí),,作用方向與上述相反,,這就是自力式(閥后)壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理。
2,、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理(閥前壓力控制)
工作介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯,、閥座后的節(jié)流后,變?yōu)殚y后壓力P2,。同時(shí)P1經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上,,產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡,決定了閥芯,、閥

座的相對(duì)位置,,控制閥前壓力。當(dāng)閥前壓力P1增加時(shí),,P1作用在頂盤上的作用力也隨之增加,。此時(shí),頂盤的作用力大于彈簧的反作用力,,使閥芯向離開閥座的方向移動(dòng),,直到頂盤的作用力與

彈簧的反作用力相平衡為止。這時(shí),,閥芯與閥座的流通面積減大,,流阻變小,從而使P1降為設(shè)定值,。同理,,當(dāng)閥前壓力P1降低時(shí),作用方向與上述相反,,這就是自力式(閥前)壓力調(diào)節(jié)閥的

工作原理,。
3、自力式流量調(diào)節(jié)閥工作原理
被控介質(zhì)輸入閥后,,閥前壓力P1通過控制管線輸入下膜室,,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室,P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps 稱為有效壓力。P1作用在膜片上產(chǎn)生的推力與Ps作用在膜片上產(chǎn)生

的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對(duì)位置,,從而確定了流經(jīng)閥的流量,。當(dāng)流經(jīng)閥的流量增加時(shí),即△Ps增加,,結(jié)果P1,、Ps分別作用在下、上膜室,,使閥芯向閥座方向移動(dòng),,從

而改變了閥芯與閥座之間的流通面積,使Ps增加,,增加后的Ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與P1作用在膜片上的推力在新的位置產(chǎn)生平衡達(dá)到控制流量的目的,。反之,同理,。
二   氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動(dòng)力源,,以氣缸為執(zhí)行器,并借助于電氣閥門定位器,、轉(zhuǎn)換器,、電磁閥、限位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門,,實(shí)現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié),,接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制

信號(hào)來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的:流量、壓力,、溫度及液位等各種工藝參數(shù),。
1、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的分類
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作分氣開型和氣關(guān)型兩種,。氣開型(Air to Open) 是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時(shí),,閥門向增加開度方向動(dòng)作,當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上*,,閥門處于全開狀態(tài),。反過來,當(dāng)空氣壓力

減小時(shí),,閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作,,在沒有輸入空氣時(shí),閥門全閉,。故有時(shí)氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型(Fail to Close FC),。氣關(guān)型(Air to Close)動(dòng)作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力

增加時(shí),,閥門向關(guān)閉方向動(dòng)作,;空氣壓力減小或沒有時(shí),,閥門向開啟方向或全開為止。故有時(shí)又稱為故障開啟型(Fail to Open FO),。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān),,通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反

作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實(shí)現(xiàn)。
2,、常見的幾個(gè)專業(yè)術(shù)語
調(diào)節(jié)閥有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成,。調(diào)節(jié)閥一般采用氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu),其作用方式有正,,反兩種,。信號(hào)壓力增大時(shí),推干下移的為正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu),,信號(hào)壓力增大時(shí),,推干上移的為

反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。閥體部件分為正,,反裝兩種,。閥桿下移時(shí),閥芯與閥座流通面積減少的為正裝式,,反之為反裝式。調(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關(guān)兩種,,氣開,、氣關(guān)是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、

反作用和閥體部件的正反裝組合而成,。

而調(diào)節(jié)閥的氣開還是氣關(guān)是多方面綜合考慮的首先是以工藝安全為主考慮,,在確定了氣關(guān)還是氣開后,再確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用,,后再確定閥體的正反裝組合方式正如上所述,。
正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力的增加時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿朝向閥體運(yùn)動(dòng);反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指當(dāng)膜片上氣體壓力增加時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿遠(yuǎn)離閥體運(yùn)動(dòng),;和氣開(air to open),氣閉(air to 

close)型閥門*是不同的兩個(gè)概念,。正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和正裝(反裝)的閥門得到氣關(guān)(氣開);反之,,反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和反裝(正裝)的閥門可以得到氣關(guān)(氣開),。
定位器的正反作用與你所選購的調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)是對(duì)應(yīng)的。也就是說為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)閥自身的負(fù)反饋而設(shè)置的,。調(diào)節(jié)器的正反作用是用來對(duì)整個(gè)控制回路的負(fù)反饋而設(shè)置的,,當(dāng)調(diào)節(jié)器投自

動(dòng)的時(shí)候,才能具體體現(xiàn)出調(diào)節(jié)器正反作用的作用,。
閥門定位器的正反作用是根據(jù)調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)確定的,,調(diào)節(jié)器的正反作用是根據(jù)控制回路各環(huán)節(jié)的特性確定的,,要保證控制回路滿足控制要求。例如實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制,,在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,,

被調(diào)參數(shù)由于受到干擾的影響,常常偏離設(shè)定值,,即被調(diào)參數(shù)產(chǎn)生了偏差:

對(duì)于調(diào)節(jié)器來說,,按照統(tǒng)一的規(guī)定,如果測量值增加,,調(diào)節(jié)器輸出增加,,調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù),則該調(diào)節(jié)器稱為正作用調(diào)節(jié)器,;測量值增加,,調(diào)節(jié)器輸出減小,Kc為正則該調(diào)節(jié)器稱為反作

用調(diào)節(jié)器,。
3,、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選擇
任何一個(gè)控制系統(tǒng)在投運(yùn)前,必須正確選擇調(diào)節(jié)器的正反作用,,使控制作用的方向正確,,否則,在閉合回路中進(jìn)行的不是負(fù)反饋而是正反饋,,它將不斷增大偏差,,終必將把被控變量引導(dǎo)到

高或低的極限值上。
在一個(gè)單回路控制系統(tǒng)中,,只要調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)Kc,、調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv、被控對(duì)象的放大系數(shù)Ko的乘積為正,,就能實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋控制,。調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和對(duì)象放大系數(shù)正負(fù)號(hào)規(guī)定如下:
(1) 調(diào)節(jié)器放大系數(shù)的正負(fù)號(hào),;對(duì)于調(diào)節(jié)器來說,,按照統(tǒng)一的規(guī)定,測量值增加,,輸出增加,,調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kc為負(fù),稱之為正作用,。測量值增加,,輸出減小,Kc為正,,稱之為反作用,。
(2)調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)的正負(fù)號(hào),;調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)Kv定義為氣開閥Kv為正,氣關(guān)閥Kv為負(fù),。
(3) 對(duì)象放大系數(shù)的正負(fù)號(hào),;對(duì)象的放大系數(shù)Ko定義為:如操縱變量增加,被控變量也增加,,Ko為正,;操縱變量增加,被控變量減少,,Ko為負(fù),。由此可知,單回路控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正反作用

的確定方法如下:首先確定對(duì)象放大系數(shù)Ko的正負(fù)號(hào),,然后根據(jù)調(diào)節(jié)閥選型為氣開或氣關(guān)確定調(diào)節(jié)閥放大系數(shù)Kv的正負(fù)號(hào),,終由Kc、Kv,、Ko乘積應(yīng)為正,,即可確定調(diào)節(jié)器的作用方式。
總之,,氣開氣關(guān)的選擇是根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全角度出發(fā)來考慮,。當(dāng)氣源切斷時(shí),調(diào)節(jié)閥是處于關(guān)閉位置安全還是開啟位置安全,?舉例來說,,一個(gè)加熱爐的燃燒控制,調(diào)節(jié)閥安裝在燃料氣管道

上,,根據(jù)爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應(yīng)。這時(shí),,宜選用氣開閥更安全些,,因?yàn)橐坏庠赐V构┙o,閥門處于關(guān)閉比閥門處于全開更合適,。如果氣源中斷,,燃

料閥全開,會(huì)使加熱過量發(fā)生危險(xiǎn),。又如一個(gè)用冷卻水冷卻的的換熱設(shè)備,,熱物料在換熱器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換被冷卻,調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上,,用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量,,

在氣源中斷時(shí),調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于開啟位置更安全些,,宜選用氣關(guān)式(即FO)調(diào)節(jié)閥,。
4,、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的維修
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)保證工藝裝置的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。因此加強(qiáng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的維修是必要的,。
A,、檢修時(shí)的重點(diǎn)檢查部位
a.檢查閥體內(nèi)壁:在高壓差和有腐蝕性介質(zhì)的場合,閥體內(nèi)壁,、隔膜閥的隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕,,必須重點(diǎn)檢查耐壓耐腐情況;
b.檢查閥座:因工作時(shí)介質(zhì)滲入,,固定閥座用的螺紋內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松弛,;
c.檢查閥芯:閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動(dòng)部件之一,受介質(zhì)的沖蝕較為嚴(yán)重,,檢修時(shí)要認(rèn)真檢查閥芯各部是否被腐蝕,、磨損,特別是在高壓差的情況下,,閥芯的磨損因空化引起的汽蝕現(xiàn)象更為嚴(yán)重

,。損壞嚴(yán)重的閥芯應(yīng)予更換;檢查密封填料,。
B,、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的日常維護(hù)
當(dāng)調(diào)節(jié)閥采用石墨一石棉為填料時(shí),大約三個(gè)月應(yīng)在填料上添加一次潤滑油,,以保證調(diào)節(jié)閥靈活好用,。如發(fā)現(xiàn)填料壓帽壓得很低,則應(yīng)補(bǔ)充填料,,如發(fā)現(xiàn)聚四氟乙燥填料硬化,,則應(yīng)及時(shí)更換

;應(yīng)在巡回檢查中注意調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況,,檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器輸出是否吻合,;對(duì)有定位器的調(diào)節(jié)閥要經(jīng)常檢查氣源,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,;應(yīng)經(jīng)常保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生以及各部件完整好用

,。
三   常見故障及產(chǎn)生的原因題
(一)調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作的故障及原因
1.無信號(hào)、無氣源,。
  原  因:
①氣源未開,;
②氣源臟,導(dǎo)致氣源管堵塞或過濾器,、減壓閥堵塞(特別注意冬天氣源帶水結(jié)冰),;
③壓縮機(jī)故障使氣源壓力低;
④氣源總管泄漏,。
2.有氣源,,無信號(hào),。
  原  因:
①調(diào)節(jié)器故障,②氣源管泄漏,;③閥門定位器漏氣,;④調(diào)節(jié)閥膜片損壞。
3.定位器無氣源,。
  原 因:
①過濾器堵塞,;②減壓閥故障;③管道泄漏或堵塞,。
4.定位器有氣源無輸出,。
  原  因:
①定位器的節(jié)流孔堵塞;②放大器失靈,;③噴嘴堵,。
5.有信號(hào)、無動(dòng)作,。
  原  因:
①閥芯脫落,,②閥芯卡死;③閥桿彎曲,;④執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧斷,。
(二)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作不穩(wěn)定的故障及原因
1.氣源壓力不穩(wěn)定。
  原  因:  
①氣源總管泄漏,;②減壓閥故障,。
2.信號(hào)壓力不穩(wěn)定。
  原  因:  
①控制系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)(T=RC)不適當(dāng),;②調(diào)節(jié)器輸出不穩(wěn)定,。
3.氣源壓力穩(wěn)定,信號(hào)壓力也穩(wěn)定,,但調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作仍不穩(wěn)定,。
  原  因:  
①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關(guān)不嚴(yán),耗氣量特別增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出震蕩,;
②定位器中放大器的噴咀擋板不平行,擋板蓋不住噴咀,;
③輸出管,、線漏氣;④執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性太小,。
(三)調(diào)節(jié)閥振動(dòng)的故障及原因
1.調(diào)節(jié)閥在任何開度下都振動(dòng),。
  原 因:  
①支撐不穩(wěn);②附近有振動(dòng)源,;③閥芯與襯套磨損嚴(yán)重,。
2.調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時(shí)振動(dòng),。
  原 因:
①調(diào)節(jié)閥選大了,常在小開度下使用,;②單座閥介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反,。
(四)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作遲鈍的故障及原因
1.閥桿僅在單方向動(dòng)作時(shí)遲鈍。
  原 因:
①氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片泄漏,;②執(zhí)行機(jī)構(gòu)中“O”型密封泄漏,。
2.閥桿在往復(fù)動(dòng)作時(shí)均有遲鈍現(xiàn)象。
  原  因:  
①閥體內(nèi)有粘物堵塞,;②填料有問題,,壓得太緊或需要更換。
(五)調(diào)節(jié)閥已關(guān)到位但泄漏量大的故障及原因
1.閥全關(guān)時(shí)泄漏量大,。
  原  因:  
①閥芯被磨損,,內(nèi)漏嚴(yán)重,②閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán),。
2.閥達(dá)不到全閉位置,。
  原  因:  
①介質(zhì)壓差太大,執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛性小,,閥關(guān)不嚴(yán),;②閥內(nèi)有異物;③襯套燒結(jié),。
(六)流量可調(diào)范圍變小
主要原因是閥芯被腐蝕變小,,從而使可調(diào)的小流量變大。

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