上海申弘阀门有限公司
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一、气动保温调节阀在化工物料应用案例结构
1、气动执行机构:
薄膜式执行机构:由薄膜、压缩弹簧、推杆等部件组成。薄膜是将气压信号转换为机械力的关键部件,当气压作用在薄膜上时,薄膜会产生变形,进而带动推杆运动。压缩弹簧的作用是在气压消失时,使推杆回到初始位置,同时也可以通过调整弹簧的预紧力来改变执行机构的输出力。推杆则将薄膜的位移传递给调节阀的阀杆,驱动阀门动作。
活塞式执行机构:主要由气缸、活塞、连杆等部件构成。气缸是容纳活塞并提供气压作用空间的部件,活塞在气缸内上下运动,通过连杆将活塞的直线运动转换为调节阀阀芯的旋转运动或直线运动,从而实现阀门的开闭控制。活塞式执行机构输出力大,适用于高压、大口径的气动调节阀。气动调节阀主要由气动执行机构和调节阀两部分组成,以下是其具体结构和工作原理:
2、调节阀:
阀体:是阀门的外壳,通常采用铸铁、碳钢、不锈钢等材料制成,具有良好的强度和耐腐蚀性,内部设有进口和出口通道,为流体提供流通路径。
阀芯:是调节阀中直接控制流体流量和压力的部件,常见的阀芯结构有直通式、直角式、球形、柱塞形等。阀芯通过与阀座的配合,改变阀门的流通截面积,从而调节流体的流量和压力。
阀座:与阀芯配合,形成密封面,当阀芯关闭时,阻止流体通过,通常采用耐磨、耐腐蚀的材料制成,以保证密封性能。
阀杆:连接阀芯和气动执行机构的推杆,将执行机构的推力传递给阀芯,使阀芯产生位移,实现阀门的开度调节。
填料函:用于密封阀杆与阀体之间的间隙,防止介质泄漏,通常填充有石棉、石墨、聚四氟乙烯等密封材料。

二、气动保温调节阀在化工物料应用案例结构与原理
调节阀是由气动执行机构与调节阀二部分组成,其结构见下图:执行机构有正、反二种作用形式,当信号压力增加,推杆伸出膜室的叫正作用,与阀配合构成气关式;当信号压力增加,推杆退入膜室的叫反作用,与阀配合构成气开式。其原理:当信号压力输入膜室后,在膜片上产生推力,压缩弹簧,促使弹簧移动,带动阀杆,改变阀芯与阀座之间的流通面积直到弹簧的反作用力与信号压力作用在膜片上的推力相平衡,从而达到自动调节工艺参数之目的。
气动调节阀的工作原理是基于压缩空气的力来操作阀门的开启、关闭或改变流量。当控制系统发出控制信号时,信号首入阀门定位器,阀门定位器将电信号或气信号转换为相应的气压信号。然后,气压信号作用在气动执行机构的薄膜或活塞上,使薄膜产生位移或活塞产生运动。薄膜或活塞的运动通过推杆或连杆传递给调节阀的阀杆,阀杆带动阀芯移动,从而改变阀芯与阀座之间的间隙或阀门的流通截面积。当阀芯位置发生变化时,流体通过阀门的阻力也随之改变,进而实现对管道内流体的流量、压力、温度等参数的调节。在调节过程中,阀门定位器的反馈装置会实时监测调节阀阀杆的位置,并将反馈信号发送给阀门定位器,当反馈信号与输入信号平衡时,阀门停止动作,保持在设定的开度上。
气动调节阀通常分为气开式和气关式两种作用方式。气开式在气动执行机构不通气时调节阀保持常闭,随着控制信号的增加逐渐打开;气关式在气动执行机构不通气时调节阀保持常开,随着控制信号的增加逐渐关闭。
夹套阀门,其设计为双层结构,使得介质可以在其间流畅地流通,有效维持阀门内部的介质温度。在工艺过程中,特别适用于防止凝固的场合,例如当介质因结晶温度或流体温度下降导致黏度增加甚至流体凝固时。为了确保工艺流程的顺利进行,我们需要在调节阀的阀体与上阀盖处增设保温夹套装置。此外,具体形式由工作条件决定。值得一提的是,夹套法兰,这种常用于夹套管上的法兰,其技术标准可详见SH/T501或HG系列法兰标准。

02夹套形式介绍
◉ 部分夹套形式
在某些情况下,若仅需标准法兰尺寸,且无需全夹套设计,则通常采用部分夹套形式。这种设计仅将中间阀体部分置于夹套内,而连接法兰则采用阀门的标准尺寸。值得注意的是,夹套阀体与法兰之间存在一小段无夹套距离,这适用于缩颈夹套管或管道配对法兰为标准尺寸的场合,如图1所示。
◉ 全夹套形式之一
夹套不仅包含阀体,还延伸至法兰之间,为阀门增加了长度和法兰尺寸。此类夹套阀门的法兰面-面尺寸需要与标准匹配,以保证其与标准夹套管的配合使用。例如,一个7.62cm×10.16cm(3″×4″)的夹套球形阀门采用此设计,其法兰尺寸将增至10.16cm。
◉ 全夹套形式之二
夹套不仅包裹阀体,还延伸至法兰之间,其末端恰好抵达法兰边缘。法兰的螺栓孔嵌入夹套之内,通过单头螺栓与管道的配对法兰进行稳固连接,适用于缩径夹套管。此类夹套阀门特别适用于与标准尺寸管道配对法兰的配套使用,如图3所示。
◉ 全夹套形式之三
这种夹套设计同样包含阀体,并延伸至法兰之间。与之前的设计相比,这种形式的阀门需要增加其法兰尺寸,以适应夹套的延伸。尽管如此,其法兰的面-面尺寸仍保持为标准阀门法兰的尺寸。例如,对于7.62cm×10.16cm的球形阀门,采用这种夹套形式后,其法兰尺寸需增大至10.16cm,但阀门法兰的标准面-面尺寸仍为7.62cm。这种设计特别适用于与标准夹套管配合使用,且管道系统安装空间相对较小的场合,如图4所示。

031.气动保温调节阀在化工物料应用案例阀门的跨接
1.1 ◉ 水平管道上的跨接
在夹套管线中应用的阀门,通常采用法兰连接的全夹套阀。跨接管的一端连接阀门,另一端连接另一段夹套管线,确保稳定性和效率。这种方式有助于提高整体管线的效率。
1.2 ◉ 垂直管道上的跨接
在垂直管道上,夹套阀门的跨接管安装需考虑流体类型,位置设置上应防止积液和堵塞现象的发生,适应该安装空间。例如,若跨接管为蒸汽类型,则应确保其进口高于出口,以利于蒸汽的顺畅流动;而若是热水跨接管,则进口应低于出口,以防止热水倒流。
ZXP气动薄膜单座调节阀是气动单元组合仪表中的执行单元,配用电气阀门定位器装置之后,亦可进入电动单元组合仪表系统。它接受来自调节仪表的信号,直接改变被调介质(如液体、气体、蒸气等)的流量,使被控工艺参数(如温度、压力、流量、液位与成分等)保持在给定值。
该产品具有体积小、结构简单、可调范围广、泄漏量小、低流阻、阀容量大、动作稳定可靠、流量特性精确及拆装调校方便等优点,因而它广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻纺、造纸等部门的生产过程自动调节与远程控制系统中。

气动保温调节阀在化工物料应用案例
序号 | 品 名 | 型 号 及 规 格 | 单位 | 数量 |
1 | 调节阀
| 气动保温夹套单座调节阀 ZJHP-16KWJ DN20 PN16 气源压力0.3-0.6MPa,定位器输入信号:4-20MA输出信号:4-20MA阀体承压压力:1.6Mpa;介质温度:0~150℃;流量介质: 二苯砜溶液+丙酮溶液带PID控制仪 | 套 | 1 |
三、主要零件材料
零件名称 | 材料 |
阀体、阀盖 | ZG230~450、WCB、304、316、304L、316L |
阀芯、阀座 | 304、316、304L、316L |
波纹膜片 | 丁腈橡胶夹增强涤纶织物 |
填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 |
弹簧 | 60Si2Mn |
膜盖 | A3 |
阀杆、推杆 | 304、316、304L、316L |
垫片 | 聚四氟乙烯、石墨垫片、金属缠绕垫片 |
四、气动保温调节阀在化工物料应用案例主要参数与性能指标
1、主要参数 表2
公称通径DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | ||||
额定流量系数 Kv | 直线 | 6.9 | 11 | 17.6 | 27.5 | 44 | 69 | 110 | 176 | 275 | 440 | 550 | |||
等百分比 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 500 | |||||
额定行程(mm) | 16 | 25 | 40 | 60 | |||||||||||
公称压力PN(MPa) | 1.6 、4.0 | ||||||||||||||
固有流量特性 | 直线等百分比 | ||||||||||||||
固有可调比 R | 50 | ||||||||||||||
气动执行机构 | 正作用 | PM280B | PM400B | PM600B | PM1000B | ||||||||||
反作用 | PM280K | PM400K | PM600K | PM1000K | |||||||||||
膜片有效面积 Ae (cm2) | 280 | 400 | 600 | 1000 | |||||||||||
弹簧范围 Pr(MPa) | 20~100、40~200、80~240 | ||||||||||||||
气源压力Ps(MPa) | 0.14、0.25、0.28、0.40 | ||||||||||||||
定位器输入信号 | 4~20、0~10mA·DC及其它控制信号或以上信号分程控制 | ||||||||||||||

2气动保温调节阀在化工物料应用案例主要性能指标 表3
序号 | 项目 | 标准型调节阀 | 高温型调节阀 | ||||||||||
不带定位器 | 带定位器 | 不带定位器 | 带定位器 | ||||||||||
1 | 基本误差(%) | ±5 | ±2.0 | ±15 | ±4 | ||||||||
2 | 回差(%) | 3 | 2.0 | 10 | 3 | ||||||||
3 | 死区(%) | 3 | 0.8 | 8 | 1 | ||||||||
气开 | 始点 | ±2.5 | ±6 | ±2.5 | |||||||||
4 | 始终点偏差(%) | 终点 | ±5 | ±2.5 | ±15 | ||||||||
气关 | 始点 | ±5 | ±15 | ||||||||||
终点 | ±2.5 | ±6 | |||||||||||
5 | 额定行程偏差 (%) | +2.5 | +2.5 | +6 | +2.5 | ||||||||
6 | 允许泄漏量 | Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级 | |||||||||||
7 | 额定流量系数偏差(%) | ±10 | |||||||||||
8 | 固有流量特性偏差 | 符合 IEC534-1和 GB/T4213-92中规定的斜率偏差要求 | |||||||||||
注:本产品性能指标贯彻 GB/T4213-92标准

五、气动保温调节阀在化工物料应用案例外形尺寸与重量
公称通径 DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | ||||
L | PN16 | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 | |||
H1 | 125 | 125 | 155 | 155 | 165 | 200 | 205 | 210 | 275 | 330 | 372 | ||||
A×H2 | φ282×260 | φ308×282 | φ394×362 | φ498×436 | |||||||||||
C×H3 | φ220×182 | φ270×240 | φ320×315 | ||||||||||||
重量(KG) | PN16 | 16 | 17 | 18 | 21 | 23 | 34 | 50 | 58 | 65 | 70 | 92 | |||
气动调节阀安装过程涉及多个重要步骤和注意事项,具体如下:

1. 安装前准备:
仔细阅读气动调节阀的安装指导和注意事项,确保按照正确的方法进行操作。
清除管道内的异物,如污垢、焊渣等,以避免对调节阀的正常运行造成影响。
确认调节阀的口径与工艺管道是否匹配,如果不匹配,应使用异径管进行连接。
气动套筒调节阀大口径阀门
2. 安装位置与支撑:
调节阀应安装在便于维护、修理的位置,距地面要求有一定的高度,并留有足够的空间,以便于拆装和修理。
调节阀应垂直安装在水平管道上,如需水平或倾斜安装,应加以支撑,确保稳固可靠。
调节阀前后位置应有直管段,长度不小于10倍的管道直径(10D),以避免阀的直管段太短而影响流量特性。
3. 介质方向与环境条件:
安装时,必须使阀体上或法兰上的箭头方向指向介质方向。
调节阀的工作环境温度应保持在-30~+60℃,相对湿度不大于95%。
尽量避免在有振源的场合安装调节阀,否则应采取必要的防震加固措施。
4. 旁通管道与清洗:
为便于切换或手动操作,以及在不停车情况下对调节阀进行检修,应设置旁通管道。
安装前和安装后,应清洗管道和调节阀,以防杂物卡住和损伤节流件。
不锈钢气动固定式球阀
完成上述步骤后,气动调节阀的安装基本完成。在投入使用前,建议进行必要的测试和检查,以确保其正常运行和性能稳定。同时,遵循相关的安全操作规程,确保安装过程的安全性和可靠性。
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