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ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析

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    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析

    自力式調(diào)節(jié)閥是一種在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中常用的流量調(diào)節(jié)設(shè)備，其工作原理基于介質(zhì)壓力的變化來實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。為保證自力式調(diào)節(jié)閥的質(zhì)量和使用效果，在國內(nèi)設(shè)立了多項標(biāo)準和規(guī)范，本文主要介紹自力式調(diào)節(jié)閥國家標(biāo)準規(guī)范方面的內(nèi)容。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。系列產(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?？砂葱枰M合滿足用戶工況要求。

    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析產(chǎn)品特點

    ZZYP自力式減壓閥06.jpg

    （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。

    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析特點：

    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。

    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析工作原理

    ZZYP自力式減壓閥高壓7.jpg

    圖(A、B、C、D、F、H、I、J)中:用于控制閥后壓力的調(diào)壓閥，閥的作用方式為壓閉型。其原理如下:介質(zhì)由閥體上箭頭方向流經(jīng)閥體，閥芯的位置即閥芯2和閥座1之間的截流面積決定了介質(zhì)流量，受控的下游壓力(P2)經(jīng)導(dǎo)壓管20冷凝器19(介質(zhì)為蒸汽時使用)、截止閥18傳送到檢測元件上，并在此轉(zhuǎn)換成定位力。根據(jù)彈簧力大小，定位力調(diào)整閥芯位置。通過調(diào)節(jié)盤6來調(diào)整彈簧力的大小。全平衡閥門裝有平衡波紋管8，下流壓力P2作用于波紋管內(nèi)表面上，而上游壓力P1作用于波紋管的外表面上，這樣，與作用在閥芯上的P1和P2壓力相互平衡當(dāng)閥后壓力大于調(diào)整后的設(shè)定點時，壓縮彈簧，帶動閥芯，閥門開度根據(jù)壓力變化量按比例減小。當(dāng)閥后壓力低于設(shè)定點，則由于彈簧所產(chǎn)生的反作用力，帶動閥芯，使閥門開度根據(jù)壓力變化量按比例增大，從而達到減壓、穩(wěn)壓目的.

    圖(E、G)中:用于控制閥前壓力的調(diào)壓閥，閥的作用方式為壓開型。受控的上游壓力(P1)經(jīng)導(dǎo)壓管20、冷凝器19(介質(zhì)為蒸汽時使用)、截止閥18傳送到檢測元件上，并在此轉(zhuǎn)換成定位力。根據(jù)彈簧力大小，定位力調(diào)整閥芯位置。通過調(diào)節(jié)盤6來調(diào)整彈簧力的大小。全平衡閥門裝有平衡波紋管8，下流壓力P2作用于波紋管內(nèi)表面上，而上游壓力P1作用于波紋管的外表面上，這樣，與作用在閥芯上的P1和P2壓力相互平衡。當(dāng)閥前壓力P1大于調(diào)整后的設(shè)定點時，壓縮彈簧，帶動閥芯，閥門開啟，并且隨著壓力的升高閥門開度按比例相應(yīng)增大同理，當(dāng)閥前壓力降低，作用在檢測元件上的力減小，在彈簧的反作用力下，帶動閥芯，使閥門開度減小，低于壓力設(shè)定值時閥門關(guān)閉，從而達到泄壓、穩(wěn)壓目的。

    ZZYP自力式減壓閥6.jpg

    二、ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析國家標(biāo)準規(guī)范

    1.標(biāo)準編號及名稱

    自力式調(diào)節(jié)閥國家標(biāo)準規(guī)范的編號為GB/T 12235-2018，名稱為《自力式調(diào)節(jié)閥》。

    2.適用范圍

    該標(biāo)準規(guī)范適用于自力式調(diào)節(jié)閥的設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試等方面的規(guī)定。

    3.產(chǎn)品分類

    標(biāo)準規(guī)范將自力式調(diào)節(jié)閥分為三大類：開度型、差壓式和流量式，以及各自的細分型號。

    4.設(shè)計與制造

    標(biāo)準規(guī)范對自力式調(diào)節(jié)閥的設(shè)計和制造做出了詳細的規(guī)定，包括產(chǎn)品材質(zhì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工作原理、性能指標(biāo)等。

    5.安裝與調(diào)試

    標(biāo)準規(guī)范還對自力式調(diào)節(jié)閥的安裝和調(diào)試進行了詳細的規(guī)定，包括閥門的安裝位置、管道尺寸、調(diào)試方法等。

    6.產(chǎn)品標(biāo)記與包裝

    標(biāo)準規(guī)范還規(guī)定了自力式調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)品標(biāo)記、包裝和運輸?shù)确矫娴膬?nèi)容，以便于產(chǎn)品的使用和管理。
     

    ZZYP自力式減壓閥06.jpg

    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析技術(shù)參數(shù)

    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

    執(zhí)行器參數(shù)

    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。

    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析性能指標(biāo)

    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





    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析工作溫度

    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。

    零件材料

    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

    外形結(jié)構(gòu)圖

     

    ZZYP-16K自力式壓力調(diào)節(jié)閥14.jpg

    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析主要外形尺寸

    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 45 500 520 690 760 800 870 880 900 950
    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

    三、ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析結(jié)論

    自力式調(diào)節(jié)閥國家標(biāo)準規(guī)范對該產(chǎn)品的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試等方面做出了詳細規(guī)定，其主要目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量和使用效果，并為相關(guān)企業(yè)提供參考和指導(dǎo)。各企業(yè)應(yīng)當(dāng)嚴格按照標(biāo)準規(guī)范的要求來設(shè)計和生產(chǎn)自力式調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準和質(zhì)量要求，提升產(chǎn)品的市場競爭力。

    ZZYP-16K自力式壓力調(diào)節(jié)閥100.jpg

    ZZY自力式調(diào)節(jié)閥選型分析安裝方式

    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?，壓開型調(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。