资料下载首页 > 资料下载 > 自力式高粘度调节阀设计分析

自力式高粘度调节阀设计分析

提 供 商: 上海申弘阀门有限公司 资料大小: JPG
图片类型: JPG 下载次数: 240 次
资料类型: JPG 浏览次数: 817次
下载链接: 文件下载    图片下载    
详细介绍

 自力式高粘度调节阀设计分析根据上述工艺要求,为了保证控制系统介质正常使用时的压力,可选择一台阀降压也可以选择两台,但考虑到后工段*关闭介质时的特殊要求,选择使用两台阀进行双级降压能够更好的分解设定压力,减小单台阀过重的负载,以化的方式满足此工艺要求。
    介质由箭头方向流入阀体,经阀座、阀芯节流后输出。另一路经取压管(介质为蒸汽时加冷凝器)被引入执行机构作用于膜片上,使阀芯 随之发生相应的位移,达到泄压、稳压的目的。如阀前压力增加,作用于膜片上的力增加,压缩弹簧,带动阀芯,使阀门开度增大,直至阀前压力下降至设定值为 止。同理,如阀前压力降低,作用在膜片上的力减小,由于弹簧的反作用力,带动阀芯,使阀门的开度加小,直至阀前压力上升至设定值为止。若阀前压力小于设定 值则该阀一直是关闭的。
(1)在阀内件设计方面,两台阀的密封形式均采用软密封形式,以提高阀的泄漏等级,减小因内漏造成的阀后压力升高。
    (2)两台阀需要合理分配设定压力。台阀的关键任务①当系统正常使用介质时降低大部分阀前压力,使阀后压力稳定在一个适中的压力值上②能够切断介质且在切断介质后阀后压力只有小幅上升以利于第二台阀的控制。第二台阀的任务除了正常的减压外,也应能较好起到切断介质的作用,并在台阀因其他未知原因不能正常关闭的情况下起到二次切断介质的作用,终保证阀后压力小于田伙几,满足工艺要求。
    (3)在关键的控制元件一一弹簧的设计中,需充分考虑两台阀的作用。相对来说第二台阀的弹赞承受压力的变化较大,特别是两台阀在关闭介质时,阀后的压力都会有一定的变化,单单对于第二台阀来说阀前压力和阀后压力均有所变化,根据系统受力平衡分析,阀后压力升高的幅度对弹簧的影响远远大于阀前压力,所以此时弹簧所承受的负载也相对变大,因此在设计计算此弹簧时应充分考虑这一因素。
    (4)调节阀距控制系统末端有800∼1000米左右的输送管道,当控制系统末端关闭后重新开启时产生的瞬间高压会慢慢的消耗在输送过程中,所以此压力在这种工况下可以忽略不计。
    (5)此工艺要求两台阀须频繁的打开和关闭,所以阀的关键部件所采用的材料也应合理捧择,并建议用户及时更新易损件,以保障产品的良好性能。

项目名称
PROJECT
危险固废焚烧系统技术改造项目公用工程图号
DWG.NO.
20203204-000-ZK-03-10设计
DES.
  
用户
CLIENT
 设计阶段
STAGE
施工图版次
REV.
0校核
CHK.
   
装置/主项
DEVICE/SUBJECT
公用工程(000)专业
SPECIALTY
自控工程编号
PNO
20203204审核
APPD.
  
1位号 TAG NO.ZCV-001ZCV-002
2
3数量 Q'ty11
4用途   Service天然气去固废焚烧装置低压蒸汽去固废焚烧装置
5
6P&ID号 P&ID NO  
7
8管道或设备号 LINE & EQUIP.NO.FG-1001-125-M1BLS-001-80-M1B-H
9
10管道规格 PIPE SPECΦ133×4Φ89×4
11管道材质 PIPE MATER.20#20#
12流体参数介质 Fluid天然气低压蒸汽
13Fluid data
14 温度 Temp.操作Oper.常温158.7
15 (Deg. C)设计Des.  
16 压力 Press阀前 Upstream0.40.6
17 (Mpa.G)阀后 Downstream0.20.3
18 流量小 Min.00
19 (Mpa.G)正常 Nor.800Nm3/h1600kg/h
20  大 Max.1000Nm3/h2000kg/h
21 大关闭压差 Max.shut-off press(MPa)0.40.6
22 基准密度Refer.Density   kg/Nm3  
23 操作密度 Oper.Density   kg/m3 3.169
24 动力粘度 Dyn Visc(mPa.s)11.067 
25 分子量Molecular Weigh  
26 压缩系数 Compress factor  
27阀规格型号 Model  
28Specification型式 Type截止阀(阀后取压)截止阀(阀后取压)
29 计算CV值 Cal.Cv  
30 选择CV值 Valve Cv(Calculated)  
31 公称通径 Nominal diameter(mm)DN125DN80
32 连接尺寸尺寸  SizePN16  DN125PN16  DN80
33 Process标准 RatingHG/T20592-2009    RFHG/T20592-2009    RF
34 connection  
35 阀门泄露等级Valve Leakage ClassIVIV
36 防护等级 Enclosure classIP65IP65
37材料阀体  Body碳钢碳钢
38Material填料(密封管/座)'Packing(Gland /Seat)PTFEPTFE
39 阀座材料 Seat304304
40 阀芯(板)材料 Plug304304
41    
42附件 铭牌铭牌
43Accessory   
44    
45备注   阀门实际数据以实际采购厂家的终计算书为准
46Remark   阀门及其附件应在工厂安装、接线、配管、调校后成套提供
47     供货商配套提供符合工况等级的配对法兰、螺栓及垫片
48         
49     

 自力式高粘度调节阀设计分析
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。


特殊介质中的应用及注意事项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。
1)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。
2)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。


 
自力式高粘度调节阀设计分析高黏度的介质不宜使用
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。
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。
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,5min内薄膜气室内的压力下降不得大于2.5kPa;”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。


自力式高粘度调节阀设计分析使用在腐蚀性介质场合应慎重对待
自力式调节阀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。
以波纹管平衡型阀为例,由于目前国内波纹管的防腐蚀材料只能做到304和316。仅从调节机构上选,它将无法使用在氯气盐酸、硫酸、氯化锌等介质。增大了使用局限性。
在这种介质中使用时,快捷的办法是,设计和制造单位根据工艺条件和要求及制造水平共同确认能否使用。


自力式高粘度调节阀设计分析 安装方式:

1、阀在气体或低粘度液体介质中使用时,通常ZZY型自力式调节阀为直立安装在水平管上,当位置空间不允许时才倒装或斜装。(当确认介质很洁净时,件3可不安装)2、阀在蒸汽或高粘度液体介质中使用时,通常ZZY型自力式调节阀为倒立安装在水平管上(1) 冷凝器应高于调压阀的执行机构而低于阀前后接管。使用前冷凝器应灌满冷水,以后约3个月灌水一次。

(2) 取压点应取在调压阀适当位置,阀前调压应大于2倍管道直径,阀后调压应大于6倍管道直径。(3) 为便于现场维修及操作,调压阀四周应留有适当空间,阀前后应设置截止阀与旁路手动阀(4) 调压阀通径过大(DN≥100 时),应有固定支架(5) 当确认介质很洁净时,件3可不安装(6) 自力式调节阀可以比管道通径小,但过滤器和截止阀不能

弹簧式自力式压力调节阀工作原理,以常用型阀后式为例(见图1),阀芯的初始位置为开启状态,阀后压力P2经导压管输入上膜室作用在执行机构膜片上,其作用力与弹簧的作用力相平衡时的阀芯位置决定了阀的开度,从而控制阀后压力。当阀后压力P2增加时,P2作用在膜片上的作用力也随之增加。此时,膜片上的作用力大于设定弹簧的作用力,使阀芯向着关闭的位置运动,阀的开度减小,P2降低,直到膜片上的作用力与弹簧作用力相平衡为止,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。自力式压力调节阀的阀前式调节其阀芯的初始位置为关闭状态,其力平衡原理与阀后式相同(见图2)。


    自力式压力调节阀优点在于结构简单,维护工作量小压力设定点可调且范围宽,便于用户在设定范围内连续调节阀内采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确、允许压差大被调介质为腐蚀性低、具有流动性的轻质油品、水、空气等,也可控制温度在350℃以下的非腐蚀性气体、蒸汽等。对于高温、高猫度的介质需要配置冷凝器、隔离罐等附件。此产品广泛应用于天然气采输、城市供热及冶金、石油、化工、电力等行业中介质连续使用工况下的调节控制。但此产品在阀后介质用量减少、或无用量时、或者间断用量时的控制又会如何呢据用户反应的现象是调节阀会出现泄露情况,导致阀的前后差压*相等当使用末段关闭后重新开始使用介质时,阀门又恢复了减压功能,同时存在憋压后再开启时造成瞬间高压冲击,极有损坏设备的可能性。下面以我公司该产品在某企业的应用实例来阐述弹簧式自力式压力调节阀(以下简称阀)针对这类特殊工况的设计和应用。