上海申弘閥門有限公司
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ZZY型自力式壓力減壓穩(wěn)壓閥技術(shù)參數(shù)
上海申弘閥門有限公司之前我們介紹化工閥門選用原則,ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源引入執(zhí)行機構(gòu)控制閥芯位置,改變兩端的壓差和流量,使閥前(或閥后)壓力穩(wěn)定。具有動作靈敏,密封性好,壓力設(shè)定點波動力小等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄壓穩(wěn)壓的自動控制。
本系列產(chǎn)品有單座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、雙(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
1自力式壓力調(diào)節(jié)閥分類及工作原理
1.1自力式壓力調(diào)節(jié)閥的分類
1)按閥后、閥前控制分為兩類:自力式閥后(減壓)控制閥;自力式閥前(泄壓)控制閥。
2)按是否帶指揮器分為兩大類:直接作用型自力式調(diào)節(jié)閥;指揮器操作型自力式調(diào)節(jié)閥。
閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時,通常自力式壓力調(diào)節(jié)閥為倒立安裝在水平管上,冷凝器(蒸汽用自力式)應(yīng)高于調(diào)壓閥的執(zhí)行機構(gòu)而低于閥前后接管。使用前冷凝器應(yīng)灌滿冷水,以后約3個月灌水一次。
ZZY型自力式壓力減壓穩(wěn)壓閥技術(shù)參數(shù)在安裝自力式調(diào)節(jié)閥時,應(yīng)注意以下幾點:
(1)閥在氣體或低粘度液體介質(zhì)中使用時,通常自力式壓力調(diào)節(jié)閥為直立安裝在水平管上,當(dāng)位置空間不允許時才倒裝或斜裝。
(2)閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時,通常自力式壓力調(diào)節(jié)閥為倒立安裝在水平管上,冷凝器(蒸汽用自力式)應(yīng)高于調(diào)壓閥的執(zhí)行機構(gòu)而低于閥前后接管。使用前冷凝器應(yīng)灌滿冷水,以后約3個月灌水一次。
(3)取壓點應(yīng)取在調(diào)壓閥適當(dāng)位置,閥前調(diào)壓應(yīng)大于2倍管道直徑,閥后調(diào)壓應(yīng)大于6倍管道直徑。
(4)為便于現(xiàn)場維修及操作,調(diào)壓閥四周應(yīng)留有適當(dāng)空間。
(5)當(dāng)介質(zhì)為潔凈氣體或液體時,閥前過濾器可不安裝。
(6)調(diào)壓閥通徑過大(DN≥100時),應(yīng)有固定支架。
(7)當(dāng)確認(rèn)介質(zhì)很潔凈時,件3可不安裝。
(8)位置實在不允許時,傍通閥(手動)可以省略(我們不推薦).
(9)閥組后根據(jù)需要用戶可選配止回閥、安全閥等
(10)自力式調(diào)節(jié)閥根據(jù)計算通徑可以小于管道直徑,而截止閥、切斷球閥、傍通閥、過濾器則不能小于管道直徑。
1.2ZZY型自力式壓力減壓穩(wěn)壓閥技術(shù)參數(shù)工作原理
1)自力式閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座的節(jié)流后,變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過管線輸入上膜室內(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、閥座的相對位置,控制閥后壓力。當(dāng)P2增加時,P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時,頂盤上的作用力大于彈簧的反作用力,使閥芯關(guān)向閥座的位置。這時,閥芯與閥座之間的流通面積減少,流阻變大,P2降低,直到頂盤上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止,從而使P2降為設(shè)定值。同理,當(dāng)P2降低時。作用方向與上述相反,這就是閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。
2)自力式閥前壓力調(diào)節(jié)的工作原理同閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理,應(yīng)注意閥芯反裝。
1.3自力式壓力調(diào)節(jié)閥與控制閥的區(qū)別
這兩類產(chǎn)品的區(qū)別,主要在于控制閥既需要外界能源(如電源或氣源)做驅(qū)動能,又需要接受外來控制儀表信號才能改變閥內(nèi)截流件相對位置,從而實現(xiàn)改變流體流量。而自力式壓力調(diào)節(jié)閥則既不需外來能源,又不需要接受外來控制儀表信號,僅靠被調(diào)介質(zhì)的壓力信號,便可實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。
2自力式壓力調(diào)節(jié)閥的特點
由于自力式壓力調(diào)節(jié)閥沒有外來驅(qū)動能源。因此該產(chǎn)品的操作力較小,它具有如下特點。
1)平衡式閥芯結(jié)構(gòu),如平衡型單座。雙閥芯平衡型,套筒平衡型等。
2)快開流量特性,其閥芯為平板型。
3)公稱通徑與閥體特征:DN20~100mm(或125)。閥上設(shè)有波紋管,閥芯為單座(有的廠家產(chǎn)品DN20mm的沒波紋管,閥芯也為單座);公稱通徑大于100mm時。閥上蓋內(nèi)不設(shè)波紋管,閥芯為雙閥芯或套筒結(jié)構(gòu)。
4)執(zhí)行機構(gòu)種類推薦:設(shè)定值≤0.6MPa時,選薄膜式執(zhí)行機構(gòu);設(shè)定值>0.6MPa時,選氣缸式執(zhí)行機構(gòu)。
3安裝方式
3.1直管段的設(shè)置
自力式壓力調(diào)節(jié)閥前、后應(yīng)盡量保持一定的直管段(一般為6D(管徑)左右)。閥前取壓點距閥的距離應(yīng)大于2D;閥后取壓應(yīng)大于6D。閥前、后還應(yīng)裝有壓力表,壓力表應(yīng)靠近取壓點,以便使設(shè)定值與取壓值真實一致。
3.2旁路系統(tǒng)的設(shè)置
為保證檢修及出故障時生產(chǎn)能繼續(xù)運行,設(shè)置旁路系統(tǒng)。
3.3過濾器的設(shè)置
該系統(tǒng)中的過濾器在工藝介質(zhì)干凈、沒雜質(zhì)的情況下,可以省略。
當(dāng)介質(zhì)中有雜質(zhì)或用帶指揮器的自力式壓力調(diào)節(jié)閥時應(yīng)裝過濾器,以防阻塞引壓管路或指揮器、卡死氣缸執(zhí)行機構(gòu)及閥芯等。
若限于管路安裝空間或經(jīng)費,可將過濾網(wǎng)裝在閥前的截止閥上游處。取代過濾器。
3.4安裝方式與介質(zhì)、溫度的關(guān)系
1)自力式壓力調(diào)節(jié)閥安裝方式原則上宜采用,氣體介質(zhì)正立安裝(執(zhí)行機構(gòu)在上、閥體在下),液體與蒸汽介質(zhì)倒裝。
2)氣體介質(zhì)溫度高于70℃低于140℃、液體介質(zhì)溫度高于140℃時,自力式壓力調(diào)節(jié)閥除采用倒裝外,還應(yīng)在引壓管路上加裝隔離罐,并應(yīng)在引壓管路、隔離罐、膜頭處注滿冷媒,以防膜片受高溫老化。
3)氣體介質(zhì)溫度高于70℃低于140℃時.若仍采用正立安裝,應(yīng)在設(shè)計文件(設(shè)備表)中注明采用高溫膜片(如乙丙橡膠膜片、硅橡膠膜片等),否則會造成普通膜片老化。
4應(yīng)用及注意事項
4.1適用場所的應(yīng)用及注意事項
自力式壓力調(diào)節(jié)閥主要適用于沒有腐蝕性且黏度低的液體、氣體、蒸汽(zui高溫度可達(dá)300~350℃)等介質(zhì)的壓力控制。如輕質(zhì)油品、水、水蒸汽、空氣等。在設(shè)計條件提供與閥門選用時應(yīng)注意以下情況。
1)所提閥前、閥后壓力及設(shè)定值條件應(yīng)接近實際工藝條件。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥對所提工藝條件的要求較一般控制閥要嚴(yán)謹(jǐn)。工藝參數(shù)確定后,不允許有較大范圍的更改。由于該類產(chǎn)品所允許的設(shè)定值調(diào)整范圍較小。一般直接作用型調(diào)節(jié)閥其設(shè)定值允許偏差為±8%、帶指揮器操作型調(diào)節(jié)閥其設(shè)定值允許偏差±4%左右。若超出設(shè)定彈簧的允許調(diào)壓值,為達(dá)到原設(shè)定值要求,則必須通過更換設(shè)定彈簧的辦法才可實現(xiàn),這需送回生產(chǎn)廠才能完成。
2)選用允許壓差時,應(yīng)注意到該產(chǎn)品的允許壓差值小的特點。這是由于該產(chǎn)品輸出力小及波紋管內(nèi)外允許壓差小,導(dǎo)致允許壓差較普通控制閥小,且無法像普通控制閥可通過提高供氣壓力來增大壓差。特別在小口徑時兩者壓差相差更大。
表1允許壓差比較表
DN/mm1520254050
Δp(直接作用型壓力調(diào)節(jié)閥)/MPa
1.61.61.61.61.6
Δp(ZJHP精小型單座調(diào)節(jié)閥)/MPa6.46.46.43.39
注:Δp為允許差壓。
3)因自力式調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)精度為±5%及流量特性為快開特性所致,因此只適用無外來能源和調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合。
4)該產(chǎn)品不宜在往復(fù)泵出口壓力—流量調(diào)節(jié)方案中使用。該方案是旁路調(diào)節(jié)法常見方法之一。在該方案選型時,應(yīng)注意其壓力控制回路不宜“采用直接作用式(自力式)壓力調(diào)節(jié)閥"。這是因為為確保自力式壓力調(diào)節(jié)閥正常工作,該產(chǎn)品要求工藝參數(shù)確定后,不允許有較大范圍的變動。若用于往復(fù)泵時,由于往復(fù)泵輸出流量是周期性脈動,造成該閥在設(shè)定值附近處于周期性脈動,因而達(dá)不到穩(wěn)定壓力的作用,使整個控制系統(tǒng)無法正常工作。以上分析可知,自力式閥前控制閥用于往復(fù)泵出口做泄壓控制是可行的方案。即該閥在設(shè)定值附近處于周期性脈動,使泵出口壓力不超出設(shè)定壓力值。該方案已在上海煉油廠罐裝站應(yīng)用多年。
4.2特殊介質(zhì)中的應(yīng)用及注意事項
4.2.1黏度較高的介質(zhì)中的應(yīng)用
從自力式壓力調(diào)節(jié)閥的原理和結(jié)構(gòu)特點可知。該產(chǎn)品能否應(yīng)用在黏度較高的介質(zhì)場合,就需從下述兩方面綜合考慮。
1)被調(diào)介質(zhì)黏度對執(zhí)行機構(gòu)—引壓管、指揮器、膜片的影響。為避免這方面的影響,可采取在引壓管上加裝隔離罐,注滿隔離液,以使黏稠介質(zhì)不堵塞引壓管和進(jìn)入到執(zhí)行機構(gòu)內(nèi),影響被調(diào)介質(zhì)作用力的傳送。
2)被調(diào)介質(zhì)黏度對閥內(nèi)件及平衡元件—波紋管的影響。
這是由于被調(diào)介質(zhì)流過閥內(nèi)件時,將被引入平衡壓力元件—波紋管內(nèi)與外,黏度過高將使其無法起到壓力平衡作用。若介質(zhì)在停工后易凝固也將使波紋管無法在開工后正常工作。
上述分析,歸根結(jié)底是介質(zhì)黏度值的界定問題。目前,國內(nèi)制造廠的產(chǎn)品樣本未見推薦值。國外已有廠家推薦,在油和液體情況下,允許使用的介質(zhì)運動黏度為600mPa?S;Samson允許的介質(zhì)黏度為100mPa?s(密度0.8)。只有當(dāng)上述兩要求均滿足時,才能使用。這已有很多實例證明。如SENMI生產(chǎn)的該類產(chǎn)品,已在上海石化廠罐區(qū)乙焦油壓控上(黏度為190mPa?S)、延安煉油廠燃料油—重油壓控上(黏度為135mPa?s)使用多年。
4.2.2高黏度的介質(zhì)不宜使用
4.2.3不允許泄漏的氣體介質(zhì)中的應(yīng)用
不允許泄漏的氣體介質(zhì)使用時,出于安全原因及避免貴重氣體浪費因素,應(yīng)考慮下述兩點。
1)填料函及其他連接處的密封性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
該產(chǎn)品應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4123-92氣動調(diào)節(jié)閥要求無滲漏現(xiàn)象,這一點同一般控制閥要求一樣。
2)氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室密封性要求要確保無滲漏。
該產(chǎn)品要求比GB/T4123-92規(guī)定高,不允許滲漏。因為GB/T4123-92標(biāo)準(zhǔn)對氣室的密封性規(guī)定:“氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室應(yīng)保證氣密性。在額定氣源壓力下,5min內(nèi)薄膜氣室內(nèi)的壓力下降不得大于2.5kPa;"國內(nèi)該類產(chǎn)品鑒于沒統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),有不少產(chǎn)品對該項要求不嚴(yán)或沒考慮此種氣體介質(zhì)使用要求,僅參照GB/T4123-92生產(chǎn),這對安全生產(chǎn)或節(jié)約貴重原料造成不利。因此該產(chǎn)品不適宜用于液化氣減壓,若要采用,需要與制造廠詳細(xì)討論。
4.2.4使用在腐蝕性介質(zhì)場合應(yīng)慎重對待
自力式調(diào)節(jié)閥使用在腐蝕性介質(zhì)場合,與使用在黏度較高的場合一樣,需要從介質(zhì)對執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)兩大部件耐腐蝕性進(jìn)行雙重考慮,只有兩者均滿足時才可使用。由此可見,它比控制閥要求更復(fù)雜,使用面更狹窄。
為便于設(shè)計人員在腐蝕性介質(zhì)場合的選用,現(xiàn)將執(zhí)行機構(gòu)與調(diào)節(jié)機構(gòu)抗腐材料現(xiàn)狀列于表2,供參考。
以波紋管平衡型閥為例,由于目前國內(nèi)波紋管的防腐蝕材料只能做到304和316。僅從調(diào)節(jié)機構(gòu)上選,它將無法使用在氯氣、次氯酸鈉、液氯、鉻酸、鹽酸、硫酸、氯化鋅等介質(zhì)。增大了使用局限性。
在這種介質(zhì)中使用時,快捷的辦法是,設(shè)計和制造單位根據(jù)工藝條件和要求及制造水平共同確認(rèn)能否使用。
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??砂葱枰M合滿足用戶工況要求。
序號 | 產(chǎn)品名稱 | 通徑 mm | 壓力 MPA | 材質(zhì) | 單位 | 單價 元 | 數(shù)量 |
1 | 自力式減壓閥 ZZYP-40C | 40 | 4.0 | 鑄鋼 | 臺 | 0 | 1 |
2 | 自力式減壓閥 密封件 | 40 | 4.0 | 增強高溫碳纖維 | 套 | 0 | 1 |
備注 | 自力式減壓閥進(jìn)口壓力2.6MPA ,出口壓力2.2MPA,介質(zhì)180度高溫水 |
自力式壓力調(diào)節(jié)閥是由閥體、閥座、閥芯、平衡彈簧等部件組成,是一種無需外加能源,利用被調(diào)節(jié)介質(zhì)自身壓力變化來進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的閥門,是根據(jù)力學(xué)原理將被控介質(zhì)引入執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生力作用推動,控制閥芯元件上下位移達(dá)到自動調(diào)節(jié),閥前或閥后恒壓或減壓的節(jié)能型產(chǎn)品。該產(chǎn)品zui大的特點是能在無電、無氣的場所工作,壓力設(shè)定值在運行中可隨意調(diào)整。采用快開流量特性,動作靈敏、密封性能好,廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、輕工、印染等各種工業(yè)設(shè)備中氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)壓力的自動控制。
本系列產(chǎn)品執(zhí)行機構(gòu)有:薄膜式、活塞式兩種;作用形式有:閥前壓力調(diào)節(jié)(泄壓持壓型),閥后壓力調(diào)節(jié)(減壓穩(wěn)壓型);附設(shè)隔溫冷凝罐可在≤350℃溫度下使用。根據(jù)不同的工況條件可選用不同的閥芯結(jié)構(gòu)型式以及不同執(zhí)行機構(gòu),以達(dá)到的控制效果。
閥前調(diào)節(jié)壓力(K)型、閥后調(diào)節(jié)壓力(B)型安裝典型
材料代號 | C(WCB) | P(304) | R(316) | |
主要 | 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 |
主要技術(shù)參數(shù)
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。
壓力分段范圍細(xì)且互相交叉,調(diào)節(jié)精度高。
壓力設(shè)定值在運行期間可連續(xù)設(shè)定。
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。
橡膠膜片式檢測,執(zhí)行機構(gòu)測精度高、動作靈敏。
采用壓力平衡機構(gòu),使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制。
主要零件材料
閥體:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZGCr18Ni12Mo2Ti
閥芯:1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti
閥座:1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti
閥桿:1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti
膜蓋:A3、A3鋼涂四氟乙烯 不銹鋼
填料:丁、乙炳、氟、耐油橡膠
主要技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)
公稱通徑DN(mm) | 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 | |||||||||
額定行程(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | 60 | 70 | |||||||||||||
公稱壓力PN(Mpa) | 1.6、4.0、6.4 | |||||||||||||||||||||
壓力調(diào)節(jié)范圍(MP a) | 15~50 40~80 60~100 80~140 120~180 160~220 200~260 | |||||||||||||||||||||
流量特性(℃) | 快開 | |||||||||||||||||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ±5 | |||||||||||||||||||||
使用溫度(℃) | ≤350 | |||||||||||||||||||||
允許泄漏量 | 硬密封(1/h) | 單座:≤10ˉ4閥額定容量(IV級);雙座、套筒:≤5×10ˉ3閥額定容量(II級) | ||||||||||||||||||||
軟密封(m1/h) | 0.15 | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.90 | 1.7 | 4.0 | 6.75 | 11.10 | 16.0 | ||||||||||||
減壓比 | zui大 | 10 | ||||||||||||||||||||
zui小 | 1.25 |
連接標(biāo)準(zhǔn)
法蘭標(biāo)準(zhǔn):鑄法法按BG9113-88、JB/79-94
法蘭密封面型式:PN16凸面
PN40、64為凹凸、閥體為凹面
結(jié)構(gòu)長度按BG12221-98
執(zhí)行機構(gòu)信號接口:內(nèi)螺紋M16×1.5
※ 閥體法蘭及法蘭端面距離可按用戶的標(biāo)準(zhǔn)制造。如:ANSI、JIS、DIN等。與本產(chǎn)品相關(guān)的產(chǎn)品:電動截止閥
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