一、用途與特點:
蒸汽調(diào)壓閥是不需要任何外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)自身能量而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)的執(zhí)行器產(chǎn)品。該產(chǎn)品的特點,能在無電、無氣的場所工作,同時又節(jié)約了能源,壓力設(shè)定值在運行中可隨意調(diào)整。采用快開流量特性,動作靈敏,密封性能好,因而它廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造與居民建筑樓群等各種工業(yè)設(shè)備中用氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓、穩(wěn)壓(用于閥后調(diào)節(jié)),或泄壓、穩(wěn)壓(用于閥前調(diào)節(jié))的自動控制。
二、結(jié)構(gòu)與作用原理:
ZZYP-16BII自力式蒸汽調(diào)節(jié)閥主要有檢測執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)節(jié)閥、冷凝器與閥后接管等四部分組成,其結(jié)構(gòu)(見圖一)。
圖一a、用于控制閥后壓力的調(diào)壓閥,閥的作用方式為壓閉型。其原理如下:介質(zhì)由箭頭方向流入閥體、經(jīng)閥芯、閥座節(jié)流后輸出。另一路經(jīng)冷凝器(介質(zhì)為蒸汽時使用)冷卻后,被引入執(zhí)行機構(gòu)作用于膜片上,使閥芯隨之發(fā)生相應的位移,達到減壓、穩(wěn)壓之目的。如閥后壓力增加,作用于膜片上的力增加,壓縮彈簧,帶動閥芯,使閥門開啟度減小,直至閥后壓力下降到設(shè)定值為止。同理,如閥后壓力降低,作用在膜片上的力減小,由于彈簧的發(fā)作用力,帶動閥芯,使閥門開啟度增大,直到閥后壓力上升到設(shè)定值為止。
圖一b、用于控制閥前壓力的調(diào)壓閥,閥的作用方式為壓開型。其原理如下:介質(zhì)由箭頭方向流入閥體,另一路經(jīng)冷凝器(介質(zhì)為蒸汽時使用)冷卻后,被引入執(zhí)行機構(gòu)作用于膜片上,使閥芯隨之發(fā)生相應的位移,達到泄壓、穩(wěn)壓之目的。如閥后壓力增加,作用于膜片上的力增加,壓縮彈簧,帶動閥芯,使閥門開啟度增大,直至閥后壓力下降到設(shè)定值為止。同理,如閥后壓力降低,作用在膜片上的力減小,由于彈簧的發(fā)作用力,帶動閥芯,使閥門開啟度增大,直到閥后壓力上升到設(shè)定值為止。
圖一a、ZZYP-16BII自力式蒸汽調(diào)壓閥(控制閥后壓力)
三、主要技術(shù)參數(shù)和性能指標 (表一)
公稱通徑(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | ||||||||||
額定流量系數(shù)(KV) | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1100 | 1750 | ||||||||||
額定行程(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | 60 | 70 | ||||||||||||||
公稱壓力(MPa) | 1.6 4.0 6.4 | ||||||||||||||||||||||
壓力調(diào)節(jié)范圍(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、950~1500、1000~2500 | ||||||||||||||||||||||
流量特性 | 快開 | ||||||||||||||||||||||
調(diào)節(jié)精度% | ±5 | ||||||||||||||||||||||
允許泄漏量 | 硬密封(1/h) | 單座:≤10ˉ4閥額定容量(IV級);雙座、套筒:≤5×10ˉ3閥額定容量(II級) | |||||||||||||||||||||
軟密封(m1/h) | 0.15 | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.90 | 1.7 | 4.0 | 6.75 | 11.10 | 16.0 | |||||||||||||
減壓比 | 大 | 10 | |||||||||||||||||||||
小 | 1.25 |
四、安裝、使用與維護:
如果使用的介質(zhì)為蒸汽時,ZZYP-16BII自力式蒸汽調(diào)節(jié)閥需倒立安裝在水平管道上,如下圖所示。
自力式蒸汽調(diào)壓閥口徑過大(DN≥100時),應有固定支架。
介質(zhì)流動方向與閥體上箭頭指向一致,前后管道中心應對準調(diào)壓閥兩法蘭中心,避免閥體受過大的應力。
使用
在常溫下使用氣體或低粘度液體場合時的操作程序:(參見圖三)
(1)緩慢開啟閥前后截止閥。
(2)擰松排氣塞,直至氣體或液體在執(zhí)行機構(gòu)溢出為止。
(3)然后重新擰緊排氣塞,自力式壓力調(diào)節(jié)閥即可工作。所需壓力值的大小可通過壓力調(diào)節(jié)盤的調(diào)整而得到,調(diào)整時,注意觀察壓力表示值,動作應緩慢,不得使閥桿跟著轉(zhuǎn)動。
蒸汽調(diào)壓閥使用蒸汽時合適的操作程序:
(1)從冷凝器上擰下注液口螺釘。
(2)擰松執(zhí)行機構(gòu)排氣塞。
(3)使用漏斗通過注液口加水直至排氣孔流出為止。
(4)擰緊排氣塞,繼續(xù)注水直至溢出注液口。
(5)擰緊注液口螺釘。
(6)緩慢開啟調(diào)壓閥前后截止閥。
(7)調(diào)整壓力調(diào)節(jié)盤,并觀察壓力表示值達到要求為止。
五、調(diào)節(jié)閥零件材料:
閥體:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZGCr18Ni12Mo2Ti
閥芯:1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti
閥座:1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti
閥桿:1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti
膜蓋:A3、A3鋼涂四氟乙烯不銹鋼
填料:乙炳、氟、耐油橡膠
六、調(diào)節(jié)閥連接尺寸及標準:
法蘭標準:鑄法法按BG9113-88、JB/79-94
法蘭密封面型式:PN16凸面
PN40、64為凹凸、閥體為凹面
結(jié)構(gòu)長度按BG12221-98
執(zhí)行機構(gòu)信號接口:內(nèi)螺紋M16×1.5
※ 閥體法蘭及法蘭端面距離可按用戶的標準制造。如:ANSI、JIS、DIN等。
七、調(diào)節(jié)閥日常使用維護:
1、清洗閥門:對清洗一般介質(zhì),只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì),首先要了解其性質(zhì),在選用相應的清洗辦法。
2、閥門的拆卸:將外露表面生銹的零件先除銹,但在除銹前,要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用工具。
3、閥芯、閥座:二密封面有較小的銹斑與磨損,可用機械加工的方法進行修理,如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面,都必須進行研磨。
4、閥桿:表面損壞,必須換新。
5、壓縮彈簧:如有裂紋等影響強度的缺陷,必須換新。
6、易損零件:填料、密封墊片與O型圈,每次檢修時,全部換新。膜片必須檢查是否有預示將來可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡,根據(jù)檢驗結(jié)果,決定是否更換,但膜片使用期一般多3~5年。
7、閥門組裝要注意對中,螺栓要在對角線上擰緊,滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試,并在這期間,可更準確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。
8、調(diào)試所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整,打開頂部的防塵蓋,用扳手調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時針方向旋轉(zhuǎn)使壓力增大,逆時針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力表,可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。
八、樂控儀表針對各種工藝條件下選擇閥門時應該如何考慮。特別是在碰到復雜的情況時,應該如何解決:
1、閃蒸和空化
在調(diào)節(jié)閥內(nèi)注動的液體,常常出現(xiàn)閃蒸和空化兩種現(xiàn)象。它們的發(fā)生不但影響口徑的選擇和計算,而且將導致嚴重的噪聲、振動、材質(zhì)的破壞等,直接影響調(diào)節(jié)閥的使用壽命。因此,在閥門的計算和選擇過程中,閃蒸和空化是不可忽視的問題。
當壓力為P1的液體流經(jīng)節(jié)流孔時,流速突然急劇增加,而靜壓力驟然下降,當孔后壓力P2達到或者低于該流體所在情況下的飽和蒸汽壓Pv時,部分液體就汽化成為氣體,形成氣液兩相共存的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為閃蒸時,對閥芯等材質(zhì)有侵蝕破壞作用,而且影響液體計算公式的正確性,使計算復雜化。如果產(chǎn)生閃蒸之后,P2不保持在飽和蒸汽壓以下,在離開節(jié)流孔之后又急驟上升,這時氣泡產(chǎn)生破裂并轉(zhuǎn)化形成空腔或氣泡,即閃蒸階段;第二階段時這些氣泡破裂,即空化階段。
在許多氣泡集中在節(jié)流孔閥后,自然影響了流量的增加,產(chǎn)生了阻塞情況。因此,閃蒸和空化作用產(chǎn)生的前后計算公式必然不同。
在產(chǎn)生空化作用時,在縮流處的后面,由于壓力恢復,升高的壓力壓縮氣泡,達到臨界尺寸的氣泡開始變?yōu)闄E圓形。接著,在上游表面開始變平,然后突然爆裂,所有的能量集中在破裂點上,產(chǎn)生較大的沖擊力。
閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)中。空化作用的一階段是閃蒸,閥門的出口壓力保持在液體的飽和蒸汽壓力之下,但對閥內(nèi)件已經(jīng)產(chǎn)生了侵蝕作用,由于在閥芯和閥座環(huán)的接觸線附近流體的速度較高,因此破壞也發(fā)生在這里。閃蒸破壞后的閥芯外表面有一道道磨痕。在空化的第二階段,閥后壓力升高到飽和蒸汽壓以上,由于氣泡的突然破裂,所有的能量集中在破裂點,產(chǎn)生較大的沖擊力,可高達幾千牛頓,因此嚴重地沖撞和破壞閥芯、閥座和閥體,這種破壞作用稱為氣蝕。這種作用如同砂子高速噴射在閥芯表面,將固體表層撞擊出磨痕,形成粗糙的、渣孔般的外表面。
九、調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)磨損現(xiàn)象的分析:
由于調(diào)節(jié)閥的閥芯、閥座和流體介質(zhì)直接接觸,不斷節(jié)流和切斷流量,當流體速度高,而且含有顆粒性物體時,磨損是非常嚴重的。
固體顆粒沖擊的磨損作用和顆粒的動能有關(guān),而動能的大小又取決于流體的流動速度和顆粒的大小。根據(jù)物理學的理論,磨損破壞程度和顆粒的質(zhì)量成正比,而和流體的流速的平方成正比,可見速度的影響之大。
當流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的浮液時,閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會受到嚴重的摩擦。由于顆粒一次次被擠壓碎使磨損過大,時間稍長就會出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥關(guān)不嚴的現(xiàn)象。在選擇閥門時注意磨損的懷況,應采取適當?shù)拇胧┖徒鉀Q辦法:(1)流路要光滑。因為流線型的閥體結(jié)構(gòu)能防止顆粒的直接沖擊,能避免渦流并減小摩損,使流體平行于閥座接合面和閥柱塞表面的流動狀況是理想的,且流動方向的改變要緩慢。(2)采用堅硬的閥內(nèi)件。閥內(nèi)件越硬,抗磨損能力越大。閥內(nèi)件的結(jié)構(gòu)要有利于保護接合面。(3)選擇合適的材料。壓降低時可采用彈性材料,壓降高時可采用特殊結(jié)構(gòu)的閥內(nèi)件,使流速減緩下來。
材料的選擇取決于顆粒的大小和硬度、沖擊角度、溫度、速度、彈性等特性。金屬的抗磨能和比不上陶瓷 和陶瓷合金,且陶瓷材料的致密性越高越好。
其他可用的方法還有:把硼滲到碳化鉬和碳化鎢中;表面層用化學蒸汽處理的氰化鈦;電鍍。如果表面層厚度達到60-25um,就有的搞磨性。碳化特的比例越大,抗磨性越好。
有的抗磨材料雖然不是好,但比稀有金屬便宜,因此從經(jīng)濟的角度可考慮使用,例如一些不銹鋼及其它合金。
有彈性襯里的閥門用得多的是隔膜閥、蝶閥、球閥等類型。在苛刻的工作條件下,可以用特殊的角形閥,可避免排出口的磨損作用。在有磨損的工藝條件下,閥門結(jié)構(gòu)一定要合理,要利用流體的附著和脫離原理,保護接合面部分,減少其磨損,消除排出口的渦流。閥座接合面要狹窄一些,這樣容易把附著在上面的固體顆粒壓碎。
十、訂貨須知:
1、公稱通徑
2、閥體材質(zhì)
3、介質(zhì)名稱、溫度
4、閥前壓力、閥后壓力
5、流量
6、是否有其它特殊要求
樂控儀表(杭州)有限公司位于風景秀麗的杭州富春江畔,是一個集工程及閥門生產(chǎn)于一體的的企業(yè),為客戶提供可靠的過程自動化及控制設(shè)備等解決方案。所涉及的行業(yè)包括化工、石化、電力、環(huán)境、生物科技、制藥、食品、有色金屬、鋼鐵以及其他工業(yè)領(lǐng)域。
樂控產(chǎn)品主要有:
自力式壓力調(diào)節(jié)閥、氮封裝置氮封閥、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、電子式電動調(diào)節(jié)閥、自力式蒸汽減壓閥、氣動O型切斷球閥、氣動三偏心蝶閥、氣動活塞式切斷閥、減溫減壓裝置等自控閥門。(閥內(nèi)結(jié)構(gòu)有:單座型、套筒型、雙座型、襯氟波紋管密封型、三通分流/合流型)。