1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥概述
1.1 自力式調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品的用途和適用范圍
自力式壓力調(diào)節(jié)閥是一種無需外來能源而只依靠被介質(zhì)自身的壓力變化進行自動調(diào)節(jié)壓力的節(jié)能型產(chǎn)品,具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能??捎糜诜歉g性(zui高溫度350℃)的液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)的壓力控制裝置。廣泛適用于石油、化工、冶金、輕工等工業(yè)部門及城市供熱、供暖系統(tǒng)。
1.2 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及工作原理
a 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
自力式壓力調(diào)節(jié)閥為直接作用自力式壓力調(diào)節(jié)閥,由閥體、閥芯部件、閥蓋、頂盤、上、下膜蓋、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)螺母等零部件所組成。
b 自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理
(1)作閥后壓力調(diào)節(jié)時的工作原理:
工藝介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座的節(jié)流后,變?yōu)殚y后壓力P2,P2經(jīng)過導壓管輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上,產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用相平橫,決定了閥芯、閥座相對位置,控制閥后壓力。當閥后壓力P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時,頂盤的作用力大于彈簧的反作用力,使閥芯關向閥座的位置,直到頂盤的作用力與彈簧反作用力相平衡為止。這時閥芯與閥座之間的流通面積減少,流阻變大,從而使P2降為設定值。同理,當閥后壓力P2降低時,作用方向與上述相反,這就是閥后壓力調(diào)節(jié)時的工作原理。
當需要改變閥后壓力P2的設定值時,可調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。
(2)作用前壓力調(diào)節(jié)時的工作原理:
工藝介質(zhì)閥前壓力P1通過閥芯、閥座節(jié)流后變?yōu)殚y后壓力P2,同時P1通過導壓管輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上,產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平橫,決定了閥芯、閥座的相對位置,控制閥前壓力。當閥前壓力P1增加時,P1作用在頂盤的作用力也隨之增加。此時,頂盤上的作用力大于彈簧的反作用力,使閥芯向離開閥座方向移動,直到頂盤的作用力于彈簧反作用力相平衡為止。這時,閥芯與閥座之間流通面積變大,流阻變小,從而使P1降為設定值。同理,當閥前壓力P1降低時,作用力方向與上述相反,這就是閥前壓力調(diào)節(jié)時的工作原理。
當需要改變閥前壓力P1的設定值時,可調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。
(3)作差壓控制時的工作原理:
工藝介質(zhì)通過閥節(jié)流后,進入被控設備,而被控設備的差壓,分別引入閥的上、下膜室,在上、下膜室內(nèi)產(chǎn)生推力,并與彈簧反力相平衡,從而確定了閥芯與閥座的相對位置,而閥芯與閥座的相對位置確定了差壓值△P的大小。當被控差變化時,力的平衡被破壞,從而帶動閥芯運動,從閥芯的運動改變了閥的阻力系數(shù),即控制了被控差壓值為設定值。這就是差壓控制的工作原理。
當需要改變差壓設定值時,可調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。
1.3自力式壓力調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品的型號、規(guī)格
類別 | 壓力控制調(diào)節(jié)閥 | 差壓控制調(diào)節(jié)閥 | ||||||
閥后壓力調(diào)節(jié)閥 | 閥前壓力調(diào)節(jié)閥 | 差壓升閥關閉 | 差壓上升閥開啟 | |||||
硬密封 | 軟密封 | 硬密封 | 軟密封 | 硬密封 | 軟密封 | 硬密封 | 軟密封 | |
型號 | V230 D01 | V230 D01 | V230 D02 | V230 D02 | V230 D03 | V230 D03 | V230 D04 | V230 D04 |
規(guī)格 | DN15-250 |
1.4 自力式壓力調(diào)節(jié)閥主要技術(shù)參數(shù)和性能指標
(1)控制閥主要技術(shù)參數(shù)
公稱通徑(mm) | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | |
額定流量系數(shù)Kvs | 3.2 | 5 | 8 | 12.5 | 20 | 32 | 50 | 80 | 125 | 160 | 320 | 450 | 630 | |
公稱壓力(MPa) | 1.6;4.0 | |||||||||||||
Z值 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.55 | 0.55 | 0.5 | 0.5 | 0.45 | 0.4 | 0.35 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | |
zui高工作溫度 | V230 | 液體≤140;氣體≤80 | ||||||||||||
硬密封V230 | 配隔離罐≤200 | 配隔離罐和加長件≤300 | ||||||||||||
配隔離罐和散熱片≤200 | ||||||||||||||
壓力平衡元件 | 波紋管 | 滾動膜片 | ||||||||||||
法蘭標準 | DIA(亦可按用戶要求提供法蘭標準) | |||||||||||||
閥體材質(zhì) | 鑄鋼(工作溫度≤350℃) | |||||||||||||
閥芯材質(zhì) | 不銹鋼;軟密封為不銹鋼鑲嵌橡膠圈 | |||||||||||||
zui高工作壓力 | 公稱壓力 (注意△Pmax及工作壓力與工作溫度的關系) |
(2)執(zhí)行器主要技術(shù)參數(shù)
型號 | V230 D01(D03) | V230 D02(D04) | ||||||
有效面積cm2 | 32※ | 80※ | 250 | 630 | 32※ | 80※ | 250 | 630 |
壓力設定范圍MPa | 0.3-1.2 | 0.1-0.6 | 0.015-0.15 | 0.005-0.035 | 0.3-1.2 | 0.1-0.6 | 0.015-0.15 | 0.005-0.035 |
0.8-1.6 | 0.05-0.3 | 0.01-0.07 | 1.0-1.6 | 0.05-0.25 | 0.01-0.06 | |||
保證壓力閥正常工作zui小壓差△P MPa | ≥0.05 | ≥0.04 | ≥0.01 | ≥0.005 | ≥0.05 | ≥0.04 | ≥0.01 | ≥0.05 |
允許上、下膜室zui大壓差MPa | 2.0 | 1.25 | 0.4 | 0.15 | 2.0 | 1.25 | 0.4 | 0.15 |
行程mm | 18 | 18 | 23 | 23 | 18 | 18 | 23 | 23 |
材質(zhì) | 膜片:EPDM或FKM夾纖維;膜蓋;鋼板鍍鋅 | |||||||
控制管線、接頭 | 銅管或鋼管10×1;卡套式接頭R1/4” |
注:1、※該壓力設定范圍不適合于DN150-250
2、EPDM適合于水、蒸汽和氣體介質(zhì),F(xiàn)KM適合于油、水、蒸汽及氣體介質(zhì),定貨時應注明介質(zhì)種類。
(3)性能指標
控制精度 | | ±8% | ||
允許泄漏量 (在規(guī)定試驗條件下) 1/h | 硬密封 | 4×10-4×閥額定容量 | ||
軟密封 | DN15-50 | DN65-100 | DN125-250 | |
10氣泡/min | 20氣泡/min | 40氣泡/min |
(4)自力式壓力調(diào)節(jié)閥允許壓差
公稱通徑(mm) | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 |
PN16zui大壓差△P MPa | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.5 | 1.5 | 1.2 | 1.0 | 1.0 |
PN40zui大壓差△P MPa | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 1.5 | 1.5 | 1.2 | 1.0 | 1.0 |
1.5 產(chǎn)品的外形尺寸
(1) V230控制閥尺寸及重量
公稱通徑(mm) | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 |
L (mm) | 130 | 181 | 184 | 200 | 222 | 254 | 276 | 298 | 352 | 410 | 451 | 600 | 650 |
B (mm) | 212 | 212 | 238 | 238 | 240 | 240 | 275 | 275 | 380 | 380 | 430 | 430 | 430 |
大約重量 Kg | 6.2 | 6.7 | 9.7 | 13 | 14 | 17 | 29 | 33 | 60 | 70 | 90 | 160 | 260 |
(2) D02(D04) 執(zhí)行器尺寸及重量
公稱通徑(mm) | 20-50 | 65-100 | 125-200 | 250-400 |
D (mm) | 235 | 235 | 235 | 235 |
H (mm) | 450 | 470 | 490 | 510 |
大約重量 Kg | 7.5 | 7.5 | 13 | 28 |
(3) D01(D03) 執(zhí)行器尺寸及重量
公稱通徑(mm) | 20-50 | 65-100 | 125-200 | 250-400 |
D (mm) | 195 | 195 | 195 | 195 |
H (mm) | 450 | 470 | 490 | 510 |
大約重量 Kg | 7.5 | 7.5 | 13 | 28 |
注:直接作用式自力式調(diào)節(jié)閥的總高及總重量為控制閥與執(zhí)行器高度及重量之和。
附件型號、種類及外形尺寸
隔離罐 DN150 DN200 DN250
(用于氣體、蒸汽溫度>80℃; 加長件(用于氣體、蒸汽溫度>80℃;液體溫度>140℃;)
液體溫度>140℃;)
1.6 工作溫度與作用介質(zhì)壓力的關系
(1) 工作溫度與作用介質(zhì)壓力的關系
材料 | 公稱壓力MPa | 介質(zhì)工作溫度℃ | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | | ||
0.6 | 0.6 | 0.49 | 0.44 | | | | | | | | | | | | |
HT200 | 1.6 | 1.6 | 1.27 | 1.09 | | | | | | | | | | | |
4.0 | | 4.0 | 3.7 | 3.3 | 3.0 | 2.8 | 2.3 | 1.8 | | | | | | | |
ZG230-450 | 6.4 | | 6.4 | 5.9 | 5.2 | 4.7 | 4.1 | 3.7 | 2.9 | | | | | | |
0.6 | | 0.6 | | 0.56 | | 0.5 | | | 0.45 | 0.4 | 0.36 | 0.32 | 0.28 | 0.25 | |
ZG1Cr19Ni9Ti ZG0Cr18Ni12Mo2Ti | 1.6 | | 1.6 | | 1.4 | | 1.25 | | | 1.1 | 1.0 | 0.9 | 0.8 | 0.7 | 0.64 |
4.0 | | 4.0 | | 3.6 | | 3.2 | | | 2.8 | 2.5 | 2.2 | 2.0 | 1.8 | 1.6 | |
6.4 | | 6.4 | | 5.6 | | 5.0 | | | 4.5 | 4.0 | 3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.5 |
(2) 主要零件材料的使用溫度范圍
材料 | 溫度范圍℃ | 備注 |
HT200 | -20~200 | |
QT400-18、QT400-15 | -20~350 | |
ZG230-450 | -40~450 | |
ZG1Cr19Ni9Ti ZG0Cr18Ni12Mo2Ti | -250~550 | |
2Cr13 | -20~450 | |
1Cr18Ni9 | -196~550 | |
0Cr18Ni12Mo2Ti | -196~600 | |
聚四氟乙烯 | -40~200 | |
碳纖維 | -120~350 | |
柔性石墨 | -200~600 | |
5860膠夾480D551棉綸帆布 | -40~80 | |
1.7自力式壓力調(diào)節(jié)閥安裝示例
示例1 安裝在分站上 示例2 安裝在蒸汽發(fā)生器上
示例3 安裝在差壓和流量控制場合 示例4 安裝在差壓控制場合
示例5 直接連接的供熱系統(tǒng)(供水安裝) 示例6 間接連接的供熱系統(tǒng)(回水安裝)
2、自力式壓力調(diào)節(jié)閥安裝
2.1 安裝前注意事項
a 現(xiàn)場安全:安裝壓力閥的管道事先不應有壓力,壓力閥前后的切斷閥應關閉。在進行焊接前,應采取適當?shù)姆阑鸫胧?/span>
b 控制性能:配管系統(tǒng)的壓力損失應與計算壓力閥尺寸的所考慮的損失一致。進出口應盡量保證一定的直管段(一般為5D~10D),以保證所需的控制性能。
C 安裝位置:應有足夠的空間,便于操作人員安裝,調(diào)整壓力閥,以及保證壓力閥和附件的就地拆裝和維護的可能性。
d 過濾器:為保證壓力閥的正常使用,安裝時,應在壓力閥前安裝過濾器,并定期清洗。在有蒸汽的廠房內(nèi),應有足夠的排水和通風系統(tǒng)。
e 壓力閥組:一般在工藝過程配管中均安裝切斷閥和旁路閥配成閥組,以適應設備連續(xù)操作的需要。當維修和出現(xiàn)意外情況時,用切斷閥隔離,用旁路閥調(diào)節(jié)。推存下面圖5布置方式。
f 用于煤氣、天燃氣壓力調(diào)節(jié),在室內(nèi)安裝使用時,如果無漏氣報警裝置,應在執(zhí)行器加接引流管通到室外并不得堵塞,以保證安全。(閥后壓力調(diào)節(jié),接在上膜蓋接頭上,閥前壓力調(diào)節(jié),接在下膜接頭上)
g 用于減壓或泄壓的壓力閥,使用時不得將膜蓋上的無接管的接頭堵塞,否則壓力閥無法工作。
圖5 壓力閥組布置方式
2.2 實地安裝
a 安裝人員首先應認識到壓力閥是一種精密的儀表設備,不準碰撞、跌摔、以免損壞,影響產(chǎn)品性能。
b 在初次開工前和停工檢修后應先沖洗配管系統(tǒng),然后安裝壓力閥,并應保證管道內(nèi)力不超過壓力閥的極限值。
c 主意務必按壓力閥所示的介質(zhì)流動方向(閥體上的箭頭)安裝壓力閥。
d 壓力閥應該垂直倒立安裝在管道上。執(zhí)行器在下,控制閥在上,如圖5所示,這樣可以保證介質(zhì)的溫度不會傳送到執(zhí)行器上。當介質(zhì)溫度低于80℃時,壓力閥可以正立安裝。當介質(zhì)溫度高于80℃時,壓力閥必須垂直倒立安裝,即執(zhí)行器向下安裝。在閥自重較大或有震動的場合應加支架。
e 在壓力閥前后安裝壓力表,以便設定調(diào)整時察看。
3、操作與使用
注:自力式壓力調(diào)節(jié)閥在出廠時,并未按著現(xiàn)場條件設定壓力(壓差),使用前必須按以下步驟進行設定。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥安裝完畢后,應先緩慢開啟閥后的截止閥,然后緩慢開啟閥前的截止閥,觀察壓力閥前后壓力表,調(diào)節(jié)壓力閥的調(diào)節(jié)螺母(調(diào)節(jié)螺母位于執(zhí)行器彈簧端頭, ),使之達到閥前壓或閥后壓或者差壓要求,穩(wěn)定一段時間,以獲得理想的閥前壓力或閥后壓力或者差壓值。(作液體壓力控制時,應略松開控制線接口,排除執(zhí)行器里面的空氣,然后擰緊)。
若發(fā)現(xiàn)壓力閥的壓力不太理想,可微調(diào)壓力閥的調(diào)整螺母,以獲得理想數(shù)值。
特別注意:?。?!
a 當把執(zhí)行器與控制閥分離時,必須釋放閥內(nèi)的所有壓力。
b 如果被控制介質(zhì)氣體、蒸汽>80℃,液體溫度>140℃時,DN15~125需配隔離罐,應先將溫度低且與被調(diào)介質(zhì)同類液體介質(zhì)通過隔離罐口注入膜室和隔離罐,必須注滿。
C 如果被控制介質(zhì)氣體、蒸汽>80℃,液體溫度>140℃時,DN15~125需配加長件和隔離罐,這時,除在隔離罐中注冷媒外,還應在加長件中注冷媒。
4、自力式壓力調(diào)節(jié)閥維修及故障排除
4.1 維修
在正常操作的條件下,壓力閥是不用維修的,特殊情況需要維修時,應由專業(yè)人員來進行。
4.2 故障排除
如出現(xiàn)故障可按表6查找原因
表6
故障現(xiàn)象 | 故障原因 | 排除方法 |
自動控制失靈 | 控制管線堵塞或閥門中有雜質(zhì) | 清洗控制管線及閥門 |
膜片破裂 | 更換膜片 | |
彈簧折斷 | 更換彈簧 | |
閥前后實際壓差小于閥zui小工作壓差 | 更換壓力閥 | |
被控參數(shù)不穩(wěn)定 | 閥口徑選擇過大或過小 | 更換合適閥門 |
套筒磨損 | 更換套筒 | |
閥芯、閥座磨損 | 更換閥芯、閥座 |
4.3 自力式壓力調(diào)節(jié)閥的拆裝
首先把控制閥壓力釋放,拆卸導壓管,松開連接執(zhí)行器的連接螺母,取下執(zhí)行器。然后拆下閥蓋及閥芯內(nèi)件。檢查閥芯、閥座或套筒是否損壞。如閥芯、閥座、或套筒損壞,則整個閥芯內(nèi)件需要更換。重新裝配式時,按相反順序,但應更換密封墊。
5、運輸、貯存
收貨時,應檢查是否*發(fā)運。如還繼續(xù)運輸或暫時存放,應使用原包裝。存放地點應干燥清潔。
運輸和貯存條件:溫度:-40℃~80℃
相對濕度:<95%允許短暫沾濕。
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