ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例
自力式調(diào)節(jié)閥,又稱自力式控制閥,是一種無需外接電源和二次儀表,依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的壓力、溫度作為能源驅(qū)動閥門自動工作的調(diào)節(jié)閥。它具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能,可用于非腐蝕性(最高溫度350℃)的液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)的壓力控制裝置。以下是對自力式調(diào)節(jié)閥的詳細介紹:產(chǎn)品有單座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、雙座(ZZYN)、三種結(jié)構(gòu);執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式、活塞式二種;作用型式有減壓用閥后壓力調(diào)節(jié)(B型)和泄壓用閥前壓力調(diào)節(jié)(K型)。產(chǎn)品公稱壓力等級有PN16、40、64;閥體口徑范圍DN20~300;泄漏量等級有II級、IV級和VI級三檔;流量特性為快開;壓力分段調(diào)節(jié)從15~2500Kpa。可按需要組合滿足用戶工況要求。
自力式調(diào)節(jié)閥主要分為以下幾種類型:
自力式壓力調(diào)節(jié)閥:用于控制管道中介質(zhì)的壓力,使其保持穩(wěn)定。
自力式壓差調(diào)節(jié)閥:用于調(diào)節(jié)管道中介質(zhì)兩端的壓差。
自力式溫度調(diào)節(jié)閥:根據(jù)介質(zhì)溫度的變化自動調(diào)節(jié)閥門的開度,以控制介質(zhì)的流量,從而保持溫度的穩(wěn)定。
自力式流量調(diào)節(jié)閥:通過改變閥門的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量。
此外,自力式調(diào)節(jié)閥還可以根據(jù)作用方式的不同,分為直接作用式和間接作用式兩種。
直接作用式調(diào)節(jié)閥:又稱為彈簧負載式調(diào)節(jié)閥,其結(jié)構(gòu)內(nèi)有彈性元件,如彈簧、波紋管等,利用彈性力與反饋信號平衡的原理來調(diào)節(jié)閥門的開度。
間接作用式調(diào)節(jié)閥:增加了一個指揮器(先導(dǎo)閥),用于放大反饋信號,然后通過執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動主閥閥瓣運動,達到改變閥開度的目的。
直接作用式:
壓力調(diào)節(jié):當(dāng)介質(zhì)進入閥門時,其壓力作用于閥瓣上。如果介質(zhì)壓力高于彈簧的預(yù)緊力,閥瓣會離開閥座,打開閥門,允許介質(zhì)通過。隨著介質(zhì)壓力的降低,彈簧的彈力會逐漸將閥瓣推回閥座,關(guān)閉閥門。通過調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力,可以改變閥門的開啟壓力點,從而實現(xiàn)對介質(zhì)壓力的控制。
溫度調(diào)節(jié):在溫度調(diào)節(jié)閥中,溫度傳感器內(nèi)的液體(如感溫液體)會根據(jù)介質(zhì)溫度的變化而膨脹或收縮。當(dāng)介質(zhì)溫度高于設(shè)定值時,感溫液體膨脹,推動閥芯向下關(guān)閉閥門,減少熱媒的流量;反之,當(dāng)介質(zhì)溫度低于設(shè)定值時,感溫液體收縮,復(fù)位彈簧推動閥芯開啟,增加熱媒的流量。
間接作用式:指揮器根據(jù)介質(zhì)壓力、溫度或流量的變化產(chǎn)生相應(yīng)的信號,該信號通過執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動主閥閥瓣運動,從而改變閥門的開度。
自力式調(diào)節(jié)閥由于其無需外接電源和二次儀表、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便等優(yōu)點,在石油、化工、冶金、電力、制藥等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。它們被用于控制管道中介質(zhì)的壓力、流量和溫度,確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和安全性。
(1)自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源,能在無電無氣的場所工作,既方便又節(jié)約了能源。
(2)壓力分段范圍細且互相交叉,調(diào)節(jié)精度高。
(3)壓力設(shè)定值在運行期間可連續(xù)設(shè)定。
(4)對閥后壓力調(diào)節(jié),閥前壓力與閥后壓力之比可為10:1~10:8。
(5)橡膠膜片式檢測,執(zhí)行機構(gòu)測精度高、動作靈敏。
(6)采用壓力平衡機構(gòu),使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制精確。
自動調(diào)節(jié):相比于手動調(diào)節(jié)閥,自力式調(diào)節(jié)閥能夠自動調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量和溫度。
無需外部動力:相比于電動調(diào)節(jié)閥,自力式調(diào)節(jié)閥不需要外部動力源,更加節(jié)能。
高精度:壓力分段范圍細且互相交叉,調(diào)節(jié)精度高。
穩(wěn)定性好:能夠保持閥后壓力的穩(wěn)定,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例特點:
1、壓力設(shè)定點可在壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)現(xiàn)場調(diào)節(jié);
2、閥體部分與執(zhí)行機構(gòu)進行模塊化設(shè)計,可根據(jù)現(xiàn)場要求變化更改執(zhí)行機構(gòu)或彈簧,實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)范圍在一定范圍內(nèi)快速更改;
3、自力式壓力單座調(diào)節(jié)閥一般采用波紋管作為壓力平衡元件,閥前后壓力變化不影響閥芯的受力情況,大大加快閥門的響應(yīng)速度,從而提高閥門的調(diào)節(jié)精度。當(dāng)小口徑時無須波紋管作為壓力平衡元件;
4、自力式壓力套簡調(diào)節(jié)閥采用了自平衡型雙密封面套筒作為節(jié)流件,介質(zhì)需清潔無顆粒狀雜質(zhì),適用于壓降較大,閥門口徑不大(DN20~200)一般無需關(guān)閉的場合。只適用于控制閥后壓力工況;
5、自力式壓力雙座調(diào)節(jié)閥采用了自平衡型雙密封雙閥芯作為節(jié)流件,適用于閥門口徑較大的場合;
6、阻流器結(jié)構(gòu),用于降低流體流速和降低噪聲的作用;
7、活塞式平衡用于壓差較大,被控介質(zhì)對橡膠無腐蝕性,溫度不高的場合;
8、膜片式執(zhí)行機構(gòu)采用橡膠膜片作為檢測元件,阻力小,反應(yīng)迅速,調(diào)節(jié)精度高。適用于壓力設(shè)定值<0.6MPa;
9、活塞式執(zhí)行機構(gòu)采用氣缸活塞作為檢測元件,橡膠作為密封件,適用于控制壓力較高的場合,適用于壓力設(shè)定值>0.6MPa:
10、波紋管執(zhí)行機構(gòu)采用波紋管作為檢測元件,適用于高溫(工作介質(zhì)不能用隔離液場合)、低溫、被控介質(zhì)對橡膠件有腐蝕性及禁油等較惡劣工況的場合;
11、當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時,若采用薄膜式和活塞式執(zhí)行機構(gòu)時,需帶冷凝罐,以降低執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)工作介質(zhì)的溫度,保護膜片或密封件
12、導(dǎo)壓管上的截止閥作為附件,閥門在工作前關(guān)閉此截止閥,以防止雜質(zhì)進入執(zhí)行機構(gòu),保護執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)的膜片和密封件,及超設(shè)定壓力而產(chǎn)生閥門打壞現(xiàn)象。
ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 調(diào)節(jié)閥 | 自力式壓力調(diào)節(jié)閥 ZZYP-16P PN16 DN50 介質(zhì):空氣, 最大流量130 Nm3/h 進口壓力 400 KPA, 出口壓力100 KPA | 臺 | 1 |
公稱通徑DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
額定流量系數(shù)Kv | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1100 | 1750 | |
噪音衡量系數(shù)Z值 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.55 | 0.55 | 0.5 | 0.5 | 0.45 | 0.4 | 0.35 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | |
允許壓差 (Mpa) | PN16 | 1.6 | 1.5 | 1.2 | 1,0 | |||||||||
PN40 | 2.0 | |||||||||||||
閥蓋形式 | 標(biāo)準(zhǔn)型-17~+300℃、高溫型+300℃~+450℃ | |||||||||||||
壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||||
密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||||
閥芯形式 | 單座、套筒型閥芯 | |||||||||||||
流量特性 | 線性 |
有效面積(cm ) | 32※ | 80 | 250 | 630 |
壓力設(shè)定范圍(MPa) | 0.8~1.6 | 0.1~0.6 | 0.015~0.15 | 0.005~0.035 |
0.3~1.2 | 0.05~0.3 | 0.01~0.07 | ||
保證壓力閥正常工作的 最小壓差△Pmin(MPa) | ≥0.05 | ≥0.04 | ≥0.01 | ≥0.005 |
允許上下膜室之間最大壓差(MPa) | 2.0 | 1.25 | 0.4 | 0.15 |
材料 | 膜蓋:鋼板鍍鋅; 膜片:EPDM或FKM夾纖維 | |||
控制管線、接頭 | 銅管或鋼管10×1; 卡套式接頭:R1/4" |
注:※該有效面積所對應(yīng)的壓力設(shè)定范圍不適用于DN150-250。
設(shè)定值偏差 | ±8% | |||
允許泄露量 (在規(guī)定實驗條件下) | 硬密封 | 4×0.01%閥額定容量 | ||
軟密封 | DN15~50 | DN65~125 | DN150~250 | |
10氣泡/min | 20氣泡/min | 40氣泡/min |
公稱通徑 | 15~125mm | 150~250mm | |
密封型式 | 硬密封 | ≤150℃ | ≤140℃ |
冷卻罐≤200℃ | 冷卻罐和加長件≤200℃ | ||
冷卻罐和散熱片≤350℃ ※ | 冷卻罐和加長件≤300℃ ※ | ||
軟密封 | ≤150℃ |
注:※表示該閥允許工作溫度,僅當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時有效,且耐溫至350℃需選用PN40的閥體。
材料代號 | C(WCB) | P(304) | R(316) | |
主要 零件 | 閥體 | WCB(ZG230-450) | ZG1Cr18Ni9Ti(304) | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(316) |
閥芯、閥座 | 1Cr18Ni9Ti(304) | 1Cr18Ni9Ti(304) | 1Cr18Ni12Mo2Ti(316) | |
閥桿 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | |
膜片 | 丁睛橡膠、乙丙橡膠、氯丁膠、耐油橡膠 | |||
膜蓋 | A3、A4鋼涂四氟乙烯 | |||
填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 | |||
彈簧 | 60Si2Mn | |||
導(dǎo)向套 | HPb59-1 |
公稱通徑(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | ||
法蘭接管尺寸(B) | 383 | 512 | 603 | 862 | 1023 | 1380 | 1800 | 2000 | 2200 | ||||||
法蘭端間距(L) | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 | 730 | 850 | ||
壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa) | 15-140 | H | 475 | 520 | 540 | 710 | 780 | 840 | 880 | 915 | 940 | 1000 | |||
A | 280 | 308 | |||||||||||||
200-500 | H | 455 | 500 | 520 | 690 | 760 | 800 | 870 | 880 | 900 | 950 | ||||
A | 230 | ||||||||||||||
120-300 | H | 450 | 490 | 510 | 680 | 750 | 790 | 860 | 870 | 890 | 940 | ||||
A | 176 | 194 | 280 | ||||||||||||
480-1000 | H | 445 | 480 | 670 | 740 | 780 | 850 | 860 | 880 | 930 | |||||
A | 176 | 194 | 280 | ||||||||||||
600-1500 | H | 445 | 570 | 600 | 820 | 890 | 950 | 1000 | 1100 | 1200 | |||||
A | 85 | 96 | |||||||||||||
1000-2500 | H | 445 | 570 | 600 | 820 | 980 | 950 | 1000 | 1100 | 1200 | |||||
A | 85 | 96 | |||||||||||||
大約重量(Kg) | 26 | 37 | 42 | 72 | 90 | 114 | 130 | 144 | 180 | 200 | 250 | ||||
導(dǎo)壓管接口螺紋 | M16X1.5 |
在選擇自力式調(diào)節(jié)閥時,需要根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力等參數(shù)以及系統(tǒng)的要求進行選擇。
在安裝和使用過程中,需要遵循相關(guān)的安裝規(guī)范和操作規(guī)程,確保閥門的正確安裝和穩(wěn)定運行。
定期對自力式調(diào)節(jié)閥進行檢查和維護,及時發(fā)現(xiàn)并處理故障,保證閥門的正常運行和延長使用壽命。
綜上所述,自力式調(diào)節(jié)閥是一種具有自動調(diào)節(jié)功能、無需外部動力源、結(jié)構(gòu)簡單且維護方便的調(diào)節(jié)閥。它在工業(yè)控制自動化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的價值。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源,利用被控介質(zhì)自身能量作為動力源,引入執(zhí)行機構(gòu)控制閥芯位置來改變流通面積,改變兩端的壓差和流量,從而使閥前或閥后壓力穩(wěn)定在給定值。具有動作靈敏,密封性好,壓力波動小等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備中對氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄壓穩(wěn)壓的自動控制。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造與民用建筑樓群等各種工業(yè)設(shè)備中,能應(yīng)用于氣體、液體、蒸汽介質(zhì)的減壓、穩(wěn)壓(閥后調(diào)節(jié))或泄壓穩(wěn)壓(閥前調(diào)節(jié))。但由于它利用介質(zhì)自身的壓力去操作執(zhí)行機構(gòu)在執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)充滿介質(zhì),故安裝方式亦應(yīng)與此相配合。在安裝時取壓點在離調(diào)壓閥適當(dāng)?shù)奈恢茫瑝洪_型調(diào)壓大于2倍管道直徑,壓閉型調(diào)壓大于6倍管道直徑。在安裝冷凝器時注意冷凝器的位置,使其高于膜頭而低于工藝管道,以保證冷凝器內(nèi)充滿冷凝液。
P1: 調(diào)節(jié)氣體,閥前壓力調(diào)節(jié)(K型),過濾器1可不裝
P2: 調(diào)節(jié)氣體,閥后壓力調(diào)節(jié)(B型),過濾器1可不裝
P3:調(diào)節(jié)液體,閥前壓力調(diào)節(jié)(K型),對于非清潔流體,應(yīng)裝過濾器1。閥后壓力調(diào)節(jié)(B型),對于非清潔流體,應(yīng)裝過濾器1。
P4:調(diào)節(jié)液體,
P5:調(diào)節(jié)蒸汽,閥前壓力調(diào)節(jié)(K型),應(yīng)裝冷凝器4,建議裝過濾器1。
P6:調(diào)節(jié)蒸汽,閥前壓力調(diào)節(jié)(B型),應(yīng)裝冷凝器4,建議裝過濾器1。
ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例
安裝要求:在氣體或低粘度液體介質(zhì)中,ZZY型自力式調(diào)節(jié)閥通常直立安裝在水平管上。若位置空間受限,可考慮倒裝或斜裝。需注意,若介質(zhì)非常潔凈,部件3可省略安裝。當(dāng)閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時,建議倒立安裝在水平管上。此時,需確保冷凝器位置適當(dāng),其高度應(yīng)低于閥前后接管但高于執(zhí)行機構(gòu)。使用前應(yīng)灌滿冷水,并定期每三個月補充一次。為便于現(xiàn)場維護和操作,調(diào)壓閥周圍應(yīng)留有足夠的空間,且閥前后應(yīng)分別設(shè)置截止閥與旁路手動閥。
使用環(huán)境條件:調(diào)節(jié)閥適用于黏度低的液體、氣體和蒸汽(最高溫度可達300~350℃)等介質(zhì)的壓力控制,例如輕質(zhì)油品、水、水蒸汽和空氣等。在設(shè)計條件和閥門選用時,需確保設(shè)定值需接近實際工藝條件。自力式壓力調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值調(diào)整范圍相對較小,設(shè)定值的偏差通常為±8%或±4%,取決于調(diào)節(jié)閥類型。
特殊介質(zhì)注意事項:對于黏度較高的介質(zhì),使用自力式壓力調(diào)節(jié)閥時需特別謹慎。從其原理和結(jié)構(gòu)特點出發(fā),我們需要綜合考慮以下因素來評估其適用性:黏度對執(zhí)行機構(gòu)和平衡元件的影響,以及黏度對閥內(nèi)件和平衡元件的平衡作用。若介質(zhì)在停工后易凝固,也會影響波紋管的正常工作。
03ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例的選型要點
工藝條件匹配:在選用自力式壓力調(diào)節(jié)閥時,所提供的閥前、閥后壓力及設(shè)定值條件應(yīng)盡可能接近實際的工藝條件。嚴控工藝條件,以確保設(shè)定值的穩(wěn)定。這類調(diào)節(jié)閥對工藝條件的要求比一般控制閥更為嚴格,一旦工藝參數(shù)確定,就不宜進行大幅度的更改。
允許壓差限制:該類產(chǎn)品允許壓差較小,需根據(jù)實際選擇合適型號,并避免簡單提升供氣壓力。這主要是因為該類產(chǎn)品輸出力較小,同時其波紋管內(nèi)外允許壓差亦有限,因此其整體允許壓差相較于普通控制閥而言更小。
調(diào)節(jié)精度與適用場合:自力式調(diào)節(jié)閥由于存在±5%的調(diào)節(jié)精度限制和快開特性,因此主要適用于調(diào)節(jié)精度要求不高和無外來能源供應(yīng)的場合。但需要注意的是,其不適宜用于往復(fù)泵出口的壓力-流量調(diào)節(jié)方案,因這種情況下可能導(dǎo)致壓力輸出的頻繁波動。