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ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用
点击次数:172      更新时间:2023-12-26

ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用

ZZYP自力式压力调节阀一种无需外加能源,利用被调节介质自身压力变化来进行自动调节的阀门,是根据力学原理将被控介质引入执行机构产生力作用推动,控制阀芯元件上下位移达到自动调节,阀前或阀后恒压或减压的节能型产品。自力式压力调节阀最大的特点是能在无电、无气的场所工作,压力设定值在运行中可随意调整。采用快开流量特性,动作灵敏、密封性能好,广泛应用于石油、化工、电站、轻工、印染等各种工业设备中气体、液体、蒸汽等介质压力的自动控制。

自力式压力调节阀广泛应用于医疗、石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与居民建筑楼群等各种工业设备中各种气体、液体及蒸汽介质减压、稳压(用于阀后调节),或泄压、持压(用于阀前调节)的自动控制。

ZZYP自力式减压阀26.jpg

ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用工作原理

自力式阀后压力调节阀的工作原理是阀前压力P1经过阀芯、阀座的节流后,变为阀后压力P2。P2经过管线输入上膜室内作用在顶盘上,产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡,决定了阀芯、阀座的相对位置,控制阀后压力。当P2增加时,P2作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时,顶盘上的作用力大于弹簧的反作用力,使阀芯关向阀座的位置。这时,阀芯与阀座之间的流通面积减少,流阻变大,P2降低,直到顶盘上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止,从而使P2降为设定值。同理,当阀后压力P2降低时,动作方向与上述方向相反。自力式阀前压力调节阀的作用原理与自力式阀后压力调节阀相同,但阀芯反装。

ZZYP自力式减压阀高压8.jpg

ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用种类

自力式压力调节阀可分为减压用阀后压力调节型、泄压用阀后压力调节型、差压用阀后压力调节型三种不同类型的调节阀,它们配用了不同的检测执行机构,其压力分段范围在30~3000kpa之间。自力式压力调节阀也可根据结构的不同分为单座型自力式压力调节阀、双座型自力式压力调节阀、套筒型自力式压力调节阀三种。

ZZYP自力式减压阀高压7.jpg

ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用使用特点

1.该压力调节阀在无电无气的工作场所内,在没有外加能源的情况能运行,非常地便捷;

2.该压力调节阀在运行期间,可对设定值进行连续设定;

3.该压力调节阀采用橡胶模片式检测,提升了执行机构的精度和灵敏度;

4.该压力调节阀采用压力平衡机构,大大提高了调节阀反应的灵敏度和控制的精确性。

ZZYP自力式减压阀80.jpg

ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用技术参数

序号

品  名

型 号 及 规 格

单位

数量

单 价
(元)

金 额
(元)

阀体材质及其它

2

自力式
调节阀

自力式调节阀ZZYM-64P  DN25 PN64
带平衡,套筒结构
介质:氮气
阀前压力5.9Mpa,
阀后压力使用时4.8Mpa
稳定阀后静压压力,

1



阀体304不锈钢,
内件304不锈钢
 

二、ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用主要零件材料

ZZYP自力式减压阀45.jpg

材料代号

C(WCB)

P(304)

R(316)

主要
零件

阀体

WCB(ZG230-450)

ZG1Cr18Ni9Ti(304)

ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(316)

阀芯、阀座

1Cr18Ni9Ti(304)

1Cr18Ni9Ti(304)

1Cr18Ni12Mo2Ti(316)

阀杆

1Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni12Mo2Ti

膜片

丁睛橡胶、乙丙橡胶、氯丁胶、耐油橡胶

膜盖

A3、A4钢涂四氟乙烯

填料

聚四氟乙烯、柔性石墨

弹簧

60Si2Mn

导向套

HPb59-1

三、ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用主要技术参数

公称通径DN(mm)

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

额定流量系数Kv

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

额定行程(mm)

8

10

14

20

25

40

50

允许压差(MPa)

2.5

2.0

1.6

1.0

公称压力(MPa)

1.6 4.0 6.4

流量特性

快开

压力调节范围(KPa)

15~50、40~80、60~100、80~140、120~180、160~220、200~260、240~300、
280~350、330~400、380~450、430~500、480~560、540~620、600~700、680~800 780~900、880~1000、600~1500、1000~2500

调节精度(%)

±5

工作温度℃

液体≤120;气体≤80;带冷凝器和散热片≤350(适用于高温工况)

适用介质

执水、气体、蒸汽、低粘度介质

允许泄漏量

硬密封(L/h)

单座≤10-4×阀额定容量(IV级);双座、套筒≤5×10-3阀额定容量(II级

软密封(ml/min)

0.15

0.30

0.45

0.60

0.90

1.7

4.0

6.75

减压比

最大

10

最小

1.25

四、ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用 外形连接尺寸

ZZYP自力式减压阀002.jpg

公称通径(DN)

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

L

PN16、40

150

160

180

200

230

290

310

350

400

480

600

PN64

230

230

260

260

300

340

380

430

500

550

650

B

383

512

603

862

1023

1380

1800

H

压力
调节
范围
MPa

15~140

475

520

540

710

780

840

880

915

130~300

455

500

520

690

760

800

870

880

280~500

450

490

510

680

750

790

860

870

480~1000

445

480

670

740

780

850

860

600~1500

445

570

600

820

890

950

1000

1000~2500

445

570

600

820

890

950

1000

A

压力
调节
范围
MPa

15~140

φ280

φ308

130~300

φ230

280~1000

φ176

φ194

φ280

600~2500

φ85

φ96

导压管接口螺纹

M16×15

五、ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用 安装典型

 

ZZYP自力式减压阀50.jpg

3ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用安装方式
3.1直管段的设置
自力式压力调节阀前、后应尽量保持一定的直 管段(一般为6D(管径)左右)。阀前取压点距阀的距离应大于2D;阀后取压应大于6D。阀前、后还应装有压力表,压力表应靠近取压点,以便使设定值与取压值真实一致。
3.2 旁路系统的设置
为保证检修及出故障时生产能继续运行,最好设置旁路系统,如图6所示。
3.3 过滤器的设置
该系统中的过滤器在工艺介质干净、没杂质的情况下,可以省略。
当介质中有杂质或用带指挥器的自力式压力调节阀时应装过滤器,以防阻塞引压管路或指挥器、卡死气缸执行机构及阀芯等。若限于管路安装空间或经费,可将过滤网装在阀前的截止阀上游处,取代过滤器。
3.4安装方式与介质、温度的关系
3.4.1自力式压力调节阀安装方式原则上宜采用• 气体介质正立安装(执行机构在上、阀体在下),液 体与蒸汽介质倒装。
3.4.2气体介质温度高于70℃低于140 ℃、液体介质温度高于140℃时,自力式压力调节阀除采用倒装外,还应在引压管路上加装隔离罐,并应在引压管路、隔离罐、膜头处注满冷媒,以防膜片受高温老化。
3.4.3气体介质温度髙于70 ℃低于140 ℃时,若仍采用正立安装,应在设计文件(设备表)中注明采用高温膜片(如乙丙橡胶膜片、硅橡胶膜片等),否则会造成普通膜片老化。

ZZYP自力式减压阀22.jpg

4ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用应用及注意事项
4.1 适用场所的应用及注意事项
自力式压力调节阀主要适用于没有腐蚀性且黏度低的液体、气体、蒸汽(最高温度可达300〜 350℃)等介质的压力控制。如轻质油品、水、水蒸 汽、空气等。在设计条件提供与阀门选用时应注意以下情况。 
4.1.1所提阀前、阀后压力及设定值条件应接近实际工艺条件。    
自力式压力调节阀对所提工艺条件的要求较一般控制阀要严谨。工艺参数确定后,不允许有较大范围的更改。由于该类产品所允许的设定值调整范围较小。一般直接作用型调节阀其设定值允许偏差为±8%、带指挥器操作型调节阀其设定值允许偏差±4%左右。
若超出设定弹簧的允许调压值,为达到原设定值要求,则必须通过更换设定弹簧的办法才可实现,这需送回生产厂才能完成
4.1.2选用允许压差时,应注意到该产品的允许压差值小的特点。这是由于该产品输出力小及波纹管内外允许压差小,导致允许压差较普通控制阀小,且无法像普通控制阀可通过提高供气压力来增大压差。特别在小口径时两者压差相差更大。
4.1.3因该产品调节精度为士5%及流量特性为快开特性所致,因此只适用无外来能源和调节品质要求不高的场合。
4.1.4该产品不宜在往复泵出口压力-流量调节方案中使用。该方案是旁路调节法(见图7)常见方法之一。在该方案选型时,应注意其压力控制回路 不宜“采用直接作用式(自力式)压力调节阀"。       
这是因为为确保自力式压力调节阀正常工作,该产品要求工艺参数确定后,不允许有较大范围的变动。若用于往复泵时,由于往复泵输出流量是周期性脉动,造成该阀在设定值附近处于周期性脉动,因而达不到稳定压力的作用,使整个控制系统无法正常工作。以上分析可知,自力式阀前控制阀用于往复泵出口做泄压控制是可行的方案。即该阀在设定值 附近处于周期性脉动,使泵出口压力不超出设定压力值。该方案已在上海炼油厂罐装站应用多年。  

ZZYP自力式减压阀93.jpg

4.2 ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用特殊介质中的应用及注意事项
4. 2. 1黏度较高的介质中的应用
从自力式压力调节阀的原理和结构特点可知,该产品能否应用在黏度较高的介质场合,就需从下述两方面综合考虑。
4.2.2被调介质黏度对执行机构——引压管、指挥器、膜片的影响。为避免这方面的影响,可采取在引压管上加装隔离罐,注满隔离液,以使黏稠介质不堵塞引压管和进入到执行机构内,影响被调介质作用力的传送。
4.2.3被调介质黏度对阀内件及平衡元件——波纹管的影响。
    这是由于被调介质流过阀内件时,将被引入平衡压力元件——波纹管内与外,黏度过高将使其无法起到压力平衡作用。若介质在停工后易凝固也 将使波纹管无法在开工后正常工作。
    上述分析,归根结底是介质黏度值的界定问题。目前,国内制造厂的产品样本未见推荐值。国外已有厂家推荐,在油和液体情况下,允许使用的介质运动黏度为600 mPa • s;Samson允许的介质黏度为100 mPa • s(密度0.8)。
    只有当上述两要求均满足时,才能使用。这已有很多实例证明。已在上海石化厂罐区乙焦油压控上 (黏度为190 mPa • s)、延安炼油厂燃料油-重油压 控上(黏度为135 mPa • s)使用多年。
4. 2.4高黏度的介质不宜使用
4. 2.5不允许泄漏的气体介质中的应用
  不允许泄漏的气体介质使用时,出于安全原因及避免贵重气体浪费因素,应考虑下述两点。
4.2.5.1填料函及其他连接处的密封性能达到标准。该产品应符合国家标准GB/T4123-92气动调节阀要求无渗漏现象,这一点同一般控制阀要求一样。
4.2.5.2气动执行机构的气室密封性要求要确保无渗漏。
     该产品要求比GB/T4123-92规定高,不允许渗漏•因为GB/T4123-92标准对气室的密封性规定:“气动执行机构的气室应保证气密性。在额定气源压力下,5 min内薄膜气室内的压力下降不得大于 2. 5 kPa;"     
国内该类产品鉴于没统一的产品标准,有不少产品对该项要求不严或没考虑此种气体介质使用要求,仅参照GB/T4123-92生产,这对安全生产或节约贵重原料造成不利。因此该产品不适宜用于液化气减压,若要采用,需要与制造厂详细讨论。
4.2.5使用在腐蚀性介质场合应慎重对待
该产品使用在腐蚀性介质场合,与使用在黏度较高的场合一样,需要从介质对执行机构和调节机构两大部件耐腐蚀性进行双重考虑,只有两者均满足时才可使用。由此可见,它比控制阀要求更复杂,使用面更狭窄。

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5ZZYP自力式压力调节阀在化工高粘度介质应用特性选择时应注意的问题
5.1由于可供选择的控制阀的理想流量特性的形式有限,因此,对象特性的变化很难达到补偿,这时可以考虑通过阀门定位器的反馈凸轮进行改善。
5.2对于操作参数不能准确确定的新设计工艺装置,或控制阀的计算数据过于保守时,最好选用对数理想特性的控制阀。因为对数特性的阀门具有很强的适应性。
5.3当控制阀经常工作在小开度时,应选用对数特性的阀;当控制阀的使用寿命是主要考虑的因素时,应选用理想特性为直线的控制阀。
5.4有时,由于流体输送机械的能力有限,控制阀必须工作在低S值下运行。
5.5由于结构上的原因,阀门两端的压降不能超过一定的极限值,因为高压差下的减压阀很容易破损。这时往往允许加限流孔板,适当进行分压,此时S值也必须降低。
5.6近年来,节能问题越来越受到重视,减小S值有利于节约能耗。如对于高压系统,考虑到节约动力,允许S = 0.15。