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                              ZZY自力式壓力調節(jié)閥選型

                               上海申弘閥門有限公司

之前介紹電動閘閥工作原理，現(xiàn)在介紹ZZY自力式壓力調節(jié)閥選型自力式調節(jié)閥在自控系統(tǒng)中，既是可調的節(jié)流元件，又是承受一定溫度、壓力的容器。所以在選擇時，既要考慮其適用性，又要保證安全可靠。這種彈簧在工業(yè)上已獲得應用,如地熱發(fā)電裝置中的溫度推力轉換器。據(jù)此理論本溫差自力式調節(jié)閥原理如圖1所示,將這種彈簧(3)(6)分別安裝在兩個腔體(2)(7)內,分別感受流經(jīng)上水腔(1)和下水腔(8)的流體溫度,當上下水腔中流體溫度不同時,兩個彈簧(3)(6)的推力產(chǎn)生差異,并驅使隔熱活塞(4),閥桿(5)和閥芯(10)產(chǎn)生位移,從而達到控制閥門開度和流經(jīng)下水腔(8)的流體的流量。上下水腔中流體溫差愈大,閥門開度和流量愈大。
在許多工藝過程中，壓力是一個重要的參數(shù).分離器，;分餾塔，反應器、水和氣體管網(wǎng)等都借助于壓力調節(jié)系統(tǒng)(S1lA-P)來保持壓力為常數(shù)。

ZZY自力式壓力調節(jié)閥選型對于一個液動或氣動系統(tǒng)，從自力式壓力調節(jié)閥與變送器的安裝位置看，有兩種可能性：
1)自力式壓力調節(jié)閥安置在變送器的前面：
2)自力式壓力調節(jié)閥安置在變送器的后面
升壓設備SP，在一般的情況下，是壓縮機或泵，它把流體打入罐VP中。罐VP的出口處壓力為P，流量為Qe。管路系統(tǒng)的終端壓力是Pv。
壓力自動調節(jié)系統(tǒng)是為了保持罐VP中的壓力恒定，調節(jié)器C的給定值是P：.當P>P真時，調節(jié)器C控制自力式壓力調節(jié)閥RR關小(如果自力式壓力調節(jié)閥R只安裝在下游，閥門將開大)。
自力式壓力調節(jié)閥可以安裝在壓力變送器TP的上游或下游，按工藝過程的要求可以采用液動系統(tǒng)或氣動系統(tǒng)。
自力式壓力調節(jié)閥安裝在上游的例子：多用戶氣體燃料的壓力調節(jié)，輸水管網(wǎng)的壓力調節(jié)，蒸汽減壓等等。
自力式壓力調節(jié)閥安裝在下游的例子：分餾塔的壓力調節(jié)，反應器出壓力調節(jié)等等。
自力式壓力調節(jié)閥有兩種安裝位置，自力式壓力調節(jié)閥安裝在壓力變送器的前面。變送器安裝點的壓力由壓力自動調節(jié)系統(tǒng)保持在P1值，是常數(shù)。因為壓力P1一定，壓力降△Ps0是壓力P0和P1間之差：△Ps0=P0-P1。變送器右面管路系統(tǒng)上產(chǎn)生的壓力降， 僅僅影響通過自力式壓力調節(jié)閥的流量。

1、選擇的一般原則

具體選擇時，應根據(jù)被調介質的種類、性質、溫度、壓力及工藝要求的其他條件，遵循以下的選擇原則：閥的結構形式應能滿足介質溫度、壓力、流動性、腐蝕性、控制范圍以及嚴密性要求;閥的材料應能滿足介質溫度、壓力、腐蝕性要求;閥的額定流量系數(shù)及口徑應能滿足工藝的流量要求;閥的允許壓差應能滿足現(xiàn)場實際壓差的要求;閥的實際使用條件應與計算選擇時考慮的相一致。調節(jié)精度一般為±5%~±10%。適用于調節(jié)品質要求不高的場合。

2、材料及使用溫度的選擇

選擇材料時，主要考慮材料的強度、硬度、耐腐蝕及高溫、低溫的特性，首先應滿足自力式調節(jié)閥的安全可靠，其次是使用的性能、壽命和經(jīng)濟性。在滿足使用要求的前提下，應盡量選擇便宜、易得的材料。一般情況下，閥體和閥蓋可選擇多種材料制造(如：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼及鑄不銹鋼)。而閥內組件一般用不銹鋼材料制造。

3、公稱壓力及壓差的選擇

根據(jù)工藝介質的zui大工作壓力來選擇調節(jié)閥的公稱壓力時，必須對照工藝溫度條件綜合選擇，因為公稱壓力是在一定基準溫度下依據(jù)強度條件定出。一旦工作溫度超過了基準溫度，其允許的zui大工作壓力必定低于公稱壓力，這一點應該引起足夠的重視。

除了注意選定調節(jié)閥公稱壓力外，在選用時，還應從推力角度出發(fā)，考慮調節(jié)閥能否正常工作的問題。由于自力式調節(jié)閥沒有驅動能源，僅靠介質自身的能源(壓力閥靠介質壓力，液位閥靠介質對浮球的浮力等)，而且無法象普通控制閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導致允許差壓較普通控制閥小，口徑也受限制。DN80以下的閥允許壓差zui高2.0MPa(PN4.0MPa時，而普通氣動控制閥zui高可達6.4MPa。自力式液位調節(jié)閥由于受浮球浮力的限制，允許差壓也小，多數(shù)生產(chǎn)商對允許差壓未作明確，選用時應向生產(chǎn)商咨詢。同樣原因，自力式液位調節(jié)閥口徑zui大做到DN250，對大多數(shù)場合已經(jīng)夠用，特殊場合如果流量特別大，可使用兩臺或多臺并聯(lián)。用特征數(shù)值表達就是允許壓差是否大于zui大工作壓差。因此，在選用時，要使zui大工作壓差小于閥的允許壓差。

4、流量系數(shù)計算

流量系數(shù)Kv(或稱流通能力)，是調節(jié)閥的重要參數(shù)。它反映流體通過調節(jié)閥的能力，亦即反映調節(jié)閥的容量。根據(jù)計算出的流量系數(shù)Kv值的大小，選擇閥的額定流量系數(shù)Kvs，就可以確定調節(jié)閥的公稱通徑。如果選擇的額定流量系數(shù)過大，就會使調節(jié)閥經(jīng)常工作在小開度的情況下，影響控制質量，引起振蕩和噪音，縮短閥的使用壽命。相反，如果選擇的額定流量系數(shù)過小，則會使調節(jié)閥的開度過大，閥門超負荷運行，不能滿足流量要求，容易出現(xiàn)事故，造成不必要的浪費。為了合理選擇調節(jié)閥的尺寸，必須正確計算調節(jié)閥的流量系數(shù)Kv值。

調節(jié)閥的額定流量系數(shù)Kvs定義：在規(guī)定條件下，即閥的兩端壓差為100kPa，流體密度為1g/cm3時，額定行程時流經(jīng)調節(jié)閥的流量是以立方米每小時或噸每小時計的流量數(shù)。

5、介質黏度

由自力式壓力調節(jié)閥原理和結構特點知，介質黏度過高容易引起引壓管的堵塞，影響膜片的彈性，導致閥內壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點較高的介質在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。且一般用于溫度變化比較緩慢的場合，不適用于溫度急劇變化的場合;當介質溫度超過140℃時，在控制管線安裝隔離罐，當介質溫度超過200℃時，除在控制管線安裝隔離罐，還應在控制閥與執(zhí)行機構之間加裝散熱片(不同制造商的產(chǎn)品，此溫度值會有所不同);隔離罐應高于調節(jié)閥的執(zhí)行機構而低于閥前后接管;對于非潔凈流體，在閥前應安裝過濾器，一般情況下應將閥門倒立安裝，即控制閥在上執(zhí)行機構在下，此種安裝方式可使其重心在下有利于閥門的穩(wěn)定運行。當介質溫度低于80℃時閥門可以正立安裝，當介質溫度高于80℃時則閥門必須倒立安裝。

國內廠家的產(chǎn)品樣本未見介質允許黏度推薦值。國外已有廠家推薦在液體情況下允許使用介質運動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，個別閥運用在稠油介質，黏度在2×10-4m2/s左右。高黏度的介質可選用重錘平衡自力式壓力調節(jié)閥。 ZZY型自力式壓力調節(jié)閥是不需要任何外加能源，利用被調介質自身能量而自動調節(jié)的執(zhí)行產(chǎn)品。該產(chǎn)品的zui大特點就是能在無電、無氣的場所使用，同時又節(jié)約了能源。壓力設定期在一定范圍內隨意可調。ZZY型自力式壓力調節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種閥內件形式：ZZYP（單座自力式壓力調節(jié)閥）；ZZYM（套筒自力式壓力調節(jié)閥）；ZZYN（雙座自力式壓力調節(jié)閥）。用戶可根據(jù)工況（壓差、溫度、介質狀態(tài)）和泄漏量要求來選擇。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥ZZY型自力式調節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種閥蓋型式：普通（一般場合）、長頸（壓力調節(jié)范圍大）、散熱（溫度350~550℃）。ZZY型自力式壓力調節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種執(zhí)行機構型式：膜片（普通膜片和增強膜片）、活塞、金屬膜片（0Cr18Ni9）。ZZY型自力式壓力調節(jié)閥采用快開流量特性，動作靈敏，調節(jié)精度高（誤差≤10%）；該閥占據(jù)空間小（相對于重錘式減壓閥），調節(jié)簡單，因而它廣泛用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造、民用建筑等各種設備的氣體、液體及蒸汽的減壓、穩(wěn)壓（用于閥后調節(jié)）。或泄壓、穩(wěn)壓（用于閥前調節(jié)）。

自力式調節(jié)閥主要應用在被控參數(shù)一旦調定后不經(jīng)常改變(調整)的場合，而被控參數(shù)經(jīng)常改變(調整)的場合應使用氣動或電動調節(jié)閥;自力式調節(jié)閥一般應用在非腐蝕性工藝條件下;被控參數(shù)不應超過或接近所選擇的調整范圍的極限值應留有一定裕量。
1、壓力調節(jié)范圍的確定：
壓力調節(jié)范圍的確定見上表，控制壓力應盡量選在中間值附近，壓力范圍設定越小，精度越高，因為不要人為擴大壓力設定范圍。
2、對控制閥后的自力式調節(jié)閥而言，若閥前后壓差比超過10個范圍，建議用多級減壓閥或兩個自力式串聯(lián)（閥前壓力小于1.8MPa除外，例如指揮器操作式）
3、公稱壓力若超過6.4MPa，須特殊設計。
4、4kgf/cm2=100KPa。

對密封的要求

自力式調節(jié)閥國內還沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品標準。生產(chǎn)商一般參照控制閥的國家標準進行生產(chǎn)。 國標GB/T4123-92 要求控制閥本體填料函及其他連接處無滲漏現(xiàn)象。可以滿足可燃、有毒氣體介質對密封性的要求。而國標GB/T4123-92 對氣動執(zhí)行機構的氣室密封要求：“氣動執(zhí)行機構的氣室應保證氣密。在額定氣源壓力下，5min內薄膜氣室內的壓力下降不得大于2.5kPa。”顯然這是針對以壓縮空氣為氣源的規(guī)定，不能滿足自力式調節(jié)閥對可燃、有毒氣體介質的使用要求。油田的氣體介質大多為易燃易爆有毒的氣體，油類液體介質通常要揮發(fā)出可燃氣體，是不允許有滲漏的。這些場合對自力式調節(jié)閥的密封要求比國標嚴格，選用時要特別注明。與本文相關的產(chǎn)品有：加長桿蝶閥安裝注意事項