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                              ZZY自力式壓力調(diào)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(diào)節(jié)閥選型自力式調(diào)節(jié)閥在自控系統(tǒng)中，既是可調(diào)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(yīng)用,如地?zé)岚l(fā)電裝置中的溫度推力轉(zhuǎn)換器。據(jù)此理論本溫差自力式調(diào)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(nèi),分別感受流經(jīng)上水腔(1)和下水腔(8)的流體溫度,當(dāng)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(qū)使隔熱活塞(4),閥桿(5)和閥芯(10)產(chǎn)生位移,從而達(dá)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(yīng)器、水和氣體管網(wǎng)等都借助于壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)(S1lA-P)來保持壓力為常數(shù)。

ZZY自力式壓力調(diào)節(jié)閥選型對于一個液動或氣動系統(tǒng)，從自力式壓力調(diào)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(diào)節(jié)閥安置在變送器的前面：
2)自力式壓力調(diào)節(jié)閥安置在變送器的后面
升壓設(shè)備SP，在一般的情況下，是壓縮機(jī)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(diào)節(jié)系統(tǒng)是為了保持罐VP中的壓力恒定，調(diào)節(jié)器C的給定值是P：.當(dāng)P>P真時，調(diào)節(jié)器C控制自力式壓力調(diào)節(jié)閥RR關(guān)小(如果自力式壓力調(diào)節(jié)閥R只安裝在下游，閥門將開大)。
自力式壓力調(diào)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(diào)節(jié)閥安裝在上游的例子：多用戶氣體燃料的壓力調(diào)節(jié)，輸水管網(wǎng)的壓力調(diào)節(jié)，蒸汽減壓等等。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥安裝在下游的例子：分餾塔的壓力調(diào)節(jié)，反應(yīng)器出壓力調(diào)節(jié)等等。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥有兩種安裝位置，自力式壓力調(diào)節(jié)閥安裝在壓力變送器的前面。變送器安裝點(diǎn)的壓力由壓力自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持在P1值，是常數(shù)。因?yàn)閴毫1一定，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(diào)節(jié)閥的流量。

1、選擇的一般原則

具體選擇時，應(yīng)根據(jù)被調(diào)介質(zhì)的種類、性質(zhì)、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(jié)構(gòu)形式應(yīng)能滿足介質(zhì)溫度、壓力、流動性、腐蝕性、控制范圍以及嚴(yán)密性要求;閥的材料應(yīng)能滿足介質(zhì)溫度、壓力、腐蝕性要求;閥的額定流量系數(shù)及口徑應(yīng)能滿足工藝的流量要求;閥的允許壓差應(yīng)能滿足現(xiàn)場實(shí)際壓差的要求;閥的實(shí)際使用條件應(yīng)與計(jì)算選擇時考慮的相一致。調(diào)節(jié)精度一般為±5%~±10%。適用于調(diào)節(jié)品質(zhì)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(qiáng)度、硬度、耐腐蝕及高溫、低溫的特性，首先應(yīng)滿足自力式調(diào)節(jié)閥的安全可靠，其次是使用的性能、壽命和經(jīng)濟(jì)性。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)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(nèi)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(zhì)的zui大工作壓力來選擇調(diào)節(jié)閥的公稱壓力時，必須對照工藝溫度條件綜合選擇，因?yàn)楣Q壓力是在一定基準(zhǔn)溫度下依據(jù)強(qiáng)度條件定出。一旦工作溫度超過了基準(zhǔn)溫度，其允許的zui大工作壓力必定低于公稱壓力，這一點(diǎn)應(yīng)該引起足夠的重視。

除了注意選定調(diào)節(jié)閥公稱壓力外，在選用時，還應(yīng)從推力角度出發(fā)，考慮調(diào)節(jié)閥能否正常工作的問題。由于自力式調(diào)節(jié)閥沒有驅(qū)動能源，僅靠介質(zhì)自身的能源(壓力閥靠介質(zhì)壓力，液位閥靠介質(zhì)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(dǎo)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(dá)6.4MPa。自力式液位調(diào)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(yīng)向生產(chǎn)商咨詢。同樣原因，自力式液位調(diào)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(dá)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(jì)算

流量系數(shù)Kv(或稱流通能力)，是調(diào)節(jié)閥的重要參數(shù)。它反映流體通過調(diào)節(jié)閥的能力，亦即反映調(diào)節(jié)閥的容量。根據(jù)計(jì)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(diào)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(diào)節(jié)閥經(jīng)常工作在小開度的情況下，影響控制質(zhì)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(diào)節(jié)閥的開度過大，閥門超負(fù)荷運(yùn)行，不能滿足流量要求，容易出現(xiàn)事故，造成不必要的浪費(fèi)。為了合理選擇調(diào)節(jié)閥的尺寸，必須正確計(jì)算調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv值。

調(diào)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(diào)節(jié)閥的流量是以立方米每小時或噸每小時計(jì)的流量數(shù)。

5、介質(zhì)黏度

由自力式壓力調(diào)節(jié)閥原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)知，介質(zhì)黏度過高容易引起引壓管的堵塞，影響膜片的彈性，導(dǎo)致閥內(nèi)壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點(diǎn)較高的介質(zhì)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(dāng)介質(zhì)溫度超過140℃時，在控制管線安裝隔離罐，當(dāng)介質(zhì)溫度超過200℃時，除在控制管線安裝隔離罐，還應(yīng)在控制閥與執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(yīng)高于調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)而低于閥前后接管;對于非潔凈流體，在閥前應(yīng)安裝過濾器，一般情況下應(yīng)將閥門倒立安裝，即控制閥在上執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(yùn)行。當(dāng)介質(zhì)溫度低于80℃時閥門可以正立安裝，當(dāng)介質(zhì)溫度高于80℃時則閥門必須倒立安裝。

國內(nèi)廠家的產(chǎn)品樣本未見介質(zhì)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(zhì)運(yùn)動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，個別閥運(yùn)用在稠油介質(zhì)，黏度在2×10-4m2/s左右。高黏度的介質(zhì)可選用重錘平衡自力式壓力調(diào)節(jié)閥。 ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥是不需要任何外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量而自動調(diào)節(jié)的執(zhí)行產(chǎn)品。該產(chǎn)品的zui大特點(diǎn)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(shè)定期在一定范圍內(nèi)隨意可調(diào)。ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種閥內(nèi)件形式：ZZYP（單座自力式壓力調(diào)節(jié)閥）；ZZYM（套筒自力式壓力調(diào)節(jié)閥）；ZZYN（雙座自力式壓力調(diào)節(jié)閥）。用戶可根據(jù)工況（壓差、溫度、介質(zhì)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(diào)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(diào)節(jié)范圍大）、散熱（溫度350~550℃）。ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式：膜片（普通膜片和增強(qiáng)膜片）、活塞、金屬膜片（0Cr18Ni9）。ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥采用快開流量特性，動作靈敏，調(diào)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(diào)節(jié)簡單，因而它廣泛用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機(jī)械制造、民用建筑等各種設(shè)備的氣體、液體及蒸汽的減壓、穩(wěn)壓（用于閥后調(diào)節(jié)）。或泄壓、穩(wěn)壓（用于閥前調(diào)節(jié)）。

自力式調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用在被控參數(shù)一旦調(diào)定后不經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合，而被控參數(shù)經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合應(yīng)使用氣動或電動調(diào)節(jié)閥;自力式調(diào)節(jié)閥一般應(yīng)用在非腐蝕性工藝條件下;被控參數(shù)不應(yīng)超過或接近所選擇的調(diào)整范圍的極限值應(yīng)留有一定裕量。
1、壓力調(diào)節(jié)范圍的確定：
壓力調(diào)節(jié)范圍的確定見上表，控制壓力應(yīng)盡量選在中間值附近，壓力范圍設(shè)定越小，精度越高，因?yàn)椴灰藶閿U(kuò)大壓力設(shè)定范圍。
2、對控制閥后的自力式調(diào)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(shè)計(jì)。
4、4kgf/cm2=100KPa。

對密封的要求

自力式調(diào)節(jié)閥國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)商一般參照控制閥的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。 國標(biāo)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(zhì)對密封性的要求。而國標(biāo)GB/T4123-92 對氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室密封要求：“氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室應(yīng)保證氣密。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。”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(diào)節(jié)閥對可燃、有毒氣體介質(zhì)的使用要求。油田的氣體介質(zhì)大多為易燃易爆有毒的氣體，油類液體介質(zhì)通常要揮發(fā)出可燃?xì)怏w，是不允許有滲漏的。這些場合對自力式調(diào)節(jié)閥的密封要求比國標(biāo)嚴(yán)格，選用時要特別注明。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有：加長桿蝶閥安裝注意事項(xiàng)