高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案

高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案

本實(shí)用新型屬于一種工業(yè)用調(diào)節(jié)閥，具體的講是使用于玻璃行業(yè)中的專門控制重油介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥。在玻璃行業(yè)中，經(jīng)常會(huì)使用到重油作為工況介質(zhì)，然而調(diào)節(jié)閥閥芯端的堵頭為等百分比特性，也就是堵頭端呈圓柱體狀，在調(diào)節(jié)時(shí)表現(xiàn)為小開度時(shí)不能調(diào)節(jié)；中間開度調(diào)節(jié)波動(dòng)大，常出現(xiàn)流量突然增大到慢慢變?yōu)榱愕那闆r；大開度時(shí)流量能滿足，但是這樣不能滿足很好的調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的控制。

這樣的調(diào)節(jié)閥不能滿足使用于現(xiàn)有工況的要求，因此有必要對(duì)現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥的閥芯堵頭進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使其滿足現(xiàn)有高粘度介質(zhì)重油的調(diào)節(jié)要求。自力式調(diào)節(jié)閥工作原理是介質(zhì)由箭頭方向流入閥體，經(jīng)閥座、閥芯節(jié)流后輸出。另一路經(jīng)取壓管（介質(zhì)為蒸汽時(shí)加冷凝器）被引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于膜片上，使閥芯 隨之發(fā)生相應(yīng)的位移，達(dá)到泄壓、穩(wěn)壓的目的。如閥前壓力增加，作用于膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動(dòng)閥芯，使閥門開度增大，直至閥前壓力下降至設(shè)定值為 止。同理，如閥前壓力降低，作用在膜片上的力減小，由于彈簧的反作用力，帶動(dòng)閥芯，使閥門的開度加小，直至閥前壓力上升至設(shè)定值為止。若閥前壓力小于設(shè)定 值則該閥一直是關(guān)閉的。自力式調(diào)節(jié)閥無需外加能源，能在無電無氣的場(chǎng)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(yùn)行期間可連續(xù)設(shè)定。對(duì)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。自力式調(diào)節(jié)閥橡膠膜片式檢測(cè)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)測(cè)精度高、動(dòng)作靈敏。采用壓力平衡機(jī)構(gòu)，使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制精確。

高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案

自力式調(diào)節(jié)閥系列產(chǎn)品有單座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、雙座（ZZYN）、三種結(jié)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)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(jí)有PN16、40、64；閥體口徑范圍DN20～300；泄漏量等級(jí)有II級(jí)、IV級(jí)和VI級(jí)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。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(zhǎng)度按BG12221-98執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)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。

高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案安裝方式：
1、閥在氣體或低粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常ZZY型自力式調(diào)節(jié)閥為直立安裝在水平管上，當(dāng)位置空間不允許時(shí)才倒裝或斜裝。(當(dāng)確認(rèn)介質(zhì)很潔凈時(shí)，件3可不安裝)
2、閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常ZZY型自力式調(diào)節(jié)閥為倒立安裝在水平管上
(1) 冷凝器應(yīng)高于調(diào)壓閥的執(zhí)行機(jī)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(gè)月灌水一次。
(2) 取壓點(diǎn)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。
(3) 為便于現(xiàn)場(chǎng)維修及操作，調(diào)壓閥四周應(yīng)留有適當(dāng)空間，閥前后應(yīng)設(shè)置截止閥與旁路手動(dòng)閥
(4) 調(diào)壓閥通徑過大(DN≥100 時(shí))，應(yīng)有固定支架
(5) 當(dāng)確認(rèn)介質(zhì)很潔凈時(shí)，件3可不安裝
(6) 自力式調(diào)節(jié)閥可以比管道通徑小，但過濾器和截止閥不能

高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案應(yīng)用及注意事項(xiàng)

適用場(chǎng)所的應(yīng)用及注意事項(xiàng)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(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(jì)條件提供與閥門選用時(shí)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(shí)際工藝條件。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥對(duì)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(shí)現(xiàn)，這需送回生產(chǎn)廠才能完成。
2)選用允許壓差時(shí)，應(yīng)注意到該產(chǎn)品的允許壓差值小的特點(diǎn)。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(shí)兩者壓差相差更大
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(chǎng)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(shí)，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?yàn)闉榇_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(dòng)。若用于往復(fù)泵時(shí)，由于往復(fù)泵輸出流量是周期性脈動(dòng)，造成該閥在設(shè)定值附近處于周期性脈動(dòng)，因而達(dá)不到穩(wěn)定壓力的作用，使整個(gè)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(dòng)，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。

高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案特殊介質(zhì)中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

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(diǎn)可知。該產(chǎn)品能否應(yīng)用在黏度較高的介質(zhì)場(chǎng)合，就需從下述兩方面綜合考慮。

1)被調(diào)介質(zhì)黏度對(duì)執(zhí)行機(jī)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(jī)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(duì)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(shí)，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(guó)內(nèi)制造廠的產(chǎn)品樣本未見值。國(guó)外已有廠家，在油和液體情況下，允許使用的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)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(shí)，才能使用。這已有很多實(shí)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。

高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案高黏度的介質(zhì)不宜使用

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(shí)，出于安全原因及避免貴重氣體浪費(fèi)因素，應(yīng)考慮下述兩點(diǎn)。

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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4123-92氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥要求無滲漏現(xiàn)象，這一點(diǎn)同一般控制閥要求一樣。

2)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)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?yàn)镚B/T4123-92標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氣室的密封性規(guī)定：“氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)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(guó)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(duì)該項(xiàng)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(duì)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。

高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)方案使用在腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合應(yīng)慎重對(duì)待

自力式調(diào)節(jié)閥使用在腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合，與使用在黏度較高的場(chǎng)合一樣，需要從介質(zhì)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)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(shí)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。以波紋管平衡型閥為例，由于目前國(guó)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(jī)構(gòu)上選，它將無法使用在氯氣、次氯酸鈉、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(shí)，快捷的辦法是，設(shè)計(jì)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。用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高粘度重油專用調(diào)節(jié)閥，通過修改閥芯堵頭結(jié)構(gòu)，達(dá)到在小開度范圍內(nèi)都能較好調(diào)節(jié)，中間開度也不會(huì)產(chǎn)生突然增大到慢慢變?yōu)榱愕那闆r，中間到大開度內(nèi)很接近等百分比調(diào)節(jié)特