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自力式燃气压力调节阀控制原理

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详细介绍

自力式燃气压力调节阀控制原理

作为一种清洁高效能源,天然气不仅可以优化能源结构、缓解供需矛盾,同时还能提高人民生活质量,改善环境和实现可持续发展。近年来,天然气的使用范围越来越广,国内天然气用量不断攀升。目前,国内的天然气多采用管道输送,自力式燃气调压阀作为输气管道的辅助设备,能为用户提供精准的供气压力。

自力式燃气压力调节阀因为不需要其它外来能源如电源、气源,仅靠介质自身的能量来驱动,既节能又环保,使用方便,安装完毕后设定好压力值即可投入自动运行,所以在对控制精度要求不高,又缺乏电源、气源的场合,得到了越来越广泛的使用。但在使用过程中,一定要注意选型的特殊性,否则容易引起事故。在使用过程中,要注意使用的选型和安装环境。燃气压力调节阀由检测执行机构、阀本体、取压管与阀前(后)接管组成。用于控制阀后压力的调压阀,阀作用方式为压闭型。

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自力式燃气压力调节阀控制原理结构原理

调压阀为轴流式调压阀,由主阀体、过滤器、指挥器及配套的引压管线组成,该阀门间接调压式调压阀,主阀的开度由指挥器控制,指挥器由阀前、阀后压力联合控制,该类调节阀较普通自力式调节阀增加了指挥器,使得主阀的开度更为稳定,调节阀后压力更为平稳,调压性能更为可靠,从而延长了设备使用寿命,适用于流量大、可靠性高、压力要求严格的调压管道。调压阀正常工作时,来自于调压阀前的气体经过指挥器调节后,将压力通过负载压力管线传递到膜片下游阀腔内,同时来自于调压阀后的压力通过反馈管线与关闭弹簧一起作用于膜片上游阀腔。调节阀膜片将上游阀腔和下游阀腔进行隔离,并接受负载压力和阀后压力的双重控制,调压阀膜片两侧的压力变化带动套筒向左或向右移动。气体流过调压阀的流通面积由阀门套筒和阀芯之间的距离来控制:距离越大流通面积越大,下游气体压力越高;距离越小,流通面积越小,下游气体的压力越低。

不用外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。自力式压力控制阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,自力式压力控制阀主要应用于气体、液体及介质稳压或泄压稳压的自动控制。

自力式压力控制阀系列产品有单座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、双座(ZZYN)三种结构;执行机构有薄膜式、活塞式二种;作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节(K型)。产品公称压力等级有PN16、40、64;阀体口径范围DN20~300;泄漏量等级有II级、IV级和VI级三档;流量特性为快开;压力分段调节从15~2500Kpa。可按需要组合以适应用户工况要求。

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自力式燃气压力调节阀控制原理产品特点

(1)自力式压力控制阀不用外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。

(2)压力分段范围细且互相交叉,调节精度高。

(3)压力设定值在运行期间可连续设定。

(4)对阀后压力调节,阀前压力与阀后压力之比可为10:1~10:8。

(5)橡胶膜片式检测,执行机构测精度高、动作灵敏。

(6)采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精度高。

2.2 自力式燃气压力调节阀控制原理调压和稳压过程

调压及稳压过程原理指挥器主要由壳体、压力表、波纹管、活塞、引压管、弹簧及托盘等部件组成,主要功能是感知下游压力变化,控制膜片带动套筒减小或增加介质流通面积,或者直接关闭阀门、阻止介质流通,其性能的稳定性直接影响到主阀性能的稳定性。RMG 调压阀的指挥器分为两级:第一级为负载限制级,作用是减少上游压力波动给下游压力带来的干扰;第二级为负载控制级,作用是设定调压阀后气体压力。

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2.2.1 自力式燃气压力调节阀控制原理调压过程及原理

通过旋紧负载限制级指挥器调节螺栓,其底部弹簧压力变大,弹簧的弹力传递至放大阀下部波纹管处,波纹管推动放大阀活塞移动,致使其开度增加。使得上游气体更多的进入指挥器内部,指挥器内部压力变高,气量变大,指挥器灵敏度提高。旋松负载限制级指挥器调节螺栓,指挥器灵敏度降低。

通过旋紧负载控制级指挥器调节螺栓进行调压,当旋紧负载控制级螺栓时,来自于指挥器下部的调节弹簧弹力变大,弹簧将弹力传递至放大阀下部波纹管处,波纹管推动放大阀活塞移动,致使其开度增加。放大阀开度的增大使得负载压力管线中的气体压力升高,阀门套筒向上游方向移动,和阀芯之间的距离增大,流入下游气体流量增多,最终使下游气体压力升高。旋松负载控制级指挥器调节螺栓后,各组件动作相反。

2.2.2 自力式燃气压力调节阀控制原理稳压过程及原理

当下游压力增大时,第二级指挥器膜片上腔的压力增大,指挥器膜片受到向下的力增大,指挥器膜片向下移动,并控制其内部放大阀的开度减小。放大阀开度减小使得负载压力管线中的气体压力降低,阀门套筒向下游移动,和阀芯之间的距离缩小、流入下游气体流量减少,最终使下游气体压力降低至设定值。当下游压力降低时,各组件动作相反。

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自力式燃气压力调节阀控制原理技术参数

公称通径DN20253240506580100125150200250300
额定流量系数Kv7112030487512019030048076011001750
噪音衡量系数Z值0.60.60.60.550.550.50.50.450.40.350.30.20.2
允许压差
(Mpa)
PN161.61.51.21,0
PN402.0
阀盖形式标准型-17~+300℃、高温型+300℃~+450℃
压盖型式螺栓压紧式
密封填料V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料
阀芯形式单座、套筒型阀芯
流量特性线性

自力式燃气压力调节阀控制原理执行器参数

有效面积(cm )32※80250630
压力设定范围(MPa)0.8~1.60.1~0.60.015~0.150.005~0.035
0.3~1.20.05~0.30.01~0.07
保证压力阀正常工作的
最小压差△Pmin(MPa)
≥0.05≥0.04≥0.01≥0.005
允许上下膜室之间最大压差(MPa)2.01.250.40.15
材料膜盖:钢板镀锌; 膜片:EPDM或FKM夹纤维
控制管线、接头铜管或钢管10×1; 卡套式接头:R1/4"

注:※该有效面积所对应的压力设定范围不适用于DN150-250。

自力式燃气压力调节阀控制原理性能指标

设定值偏差±8%
允许泄露量
(在规定实验条件下)
硬密封4×0.01%阀额定容量
软密封DN15~50DN65~125DN150~250
10气泡/min20气泡/min40气泡/min

自力式燃气压力调节阀控制原理工作温度

公称通径15~125mm150~250mm
密封型式硬密封≤150℃≤140℃
冷却罐≤200℃冷却罐和加长件≤200℃
冷却罐和散热片≤350℃ ※冷却罐和加长件≤300℃ ※
软密封≤150℃

注:※表示该阀允许工作温度,仅当介质为蒸汽时有效,且耐温至350℃需选用PN40的阀体。

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自力式燃气压力调节阀控制原理零件材料

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1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo2Ti
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

自力式燃气压力调节阀控制原理外形结构图

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 自力式调节阀依靠流经阀内介质自身的数字压力表、摄氏度作为能源驱动阀门自动工作,不需要外接电源和二次仪表。这种自力式调节阀都利用阀输出端的反馈信号源(数字压力表、压差、摄氏度)通过信号源管传递到运行组织驱动阀瓣改变阀门的开度,达到调节数字压力表、流量、摄氏度的目的。这种调节阀又分为直接功用式和间接功用式两种。

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  直接功用自力式调节阀又称为弹簧负载式,其结构内有弹性元件如:弹簧、波纹管、波纹管式的温包等,利用弹性力与反馈信号源平衡的原理。如果是数字压力表自力式调节阀,反馈信号源就是阀的出口数字压力表,通过信号源管引入运行组织。如果是流量自力式调节阀,阀的出口处就有一个孔板(或者是其他阻力装置)由孔板两端取出压差信号源引入运行组织。如果是摄氏度自力式调节阀,阀的出口就有摄氏度传感器(或者温包)通过摄氏度传感器内介质的热胀冷缩驱动运行组织。

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  2、自力式燃气压力调节阀控制原理安装注意
  ①取压点应取在调压阀适当位置,阀前调压应大于2bei管道直径,阀后调压应大于6bei管道直径。
  ②自力式阀根据计算通径可以小于管道直径,而截止阀、切断球阀、旁通阀、过滤器则不能小于管道直径。
  以上这些有关自力式调节阀的运行机构的知识总结,相信大家在看完之后肯定都是学到了很多知识。