自力式压力调节阀
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35次一、用途与特点
ZZYP型自力式压力调节阀是不需要任何外加能源,利用被调介质自身能量而实现自动调节的执行器产品。该产品最大特点,能在无电、无气的场所工作,同时又节约了能源,压力设定值在运行中可随意调整。采用快开流量特征,动作灵敏、密封性能好,因为它广泛应用于石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与居民建筑楼群等各种工业设备中用气体、液体及蒸汽介质减压、稳压(用于阀后调节),或泄压、稳压(用于阀前调节)的自动控制。
二、结构与作用原理
调压阀主要有检测执行机构、调压阀、冷凝器与阀后接管等四部分组成,其结构(见图一)。
图一a、用于控制阀后压力的调压阀,阀的作用方式为压闭型。其原理如下:介质由箭头方向流人阀体、经阀芯、阀座节流后输出。另—路经冷凝器(介质为蒸汽时使用)冷却后,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,达到减压、稳压之目的。如阀后压力增加,作用于膜片上的力增加,压缩弹簧,带动阀芯,使阀门开启度减小,直至阀后压力下降到设定值为止。同理,如阀后压力降低,作用在膜片上的力减小,由于弹簧的反作用力,带动阀芯,使阀门开启度增大,直到阀后压力上升到设定度为止。
1、进液接头
2、排气塞
3、检测执行机构
4、进液管
5、压盖螺钉
6、冷凝器
7、弹簧
8、阀杆
9、阀芯
10、波纹管
11、压力调节盘
12、注液口螺钉
13、取压管
14、阀后接管
15、阀座
16、阀体
图一 a、ZZYP—16B 自力式压力调节阀
图一 b、用于控制阀前压力的调压阀,阀的作用方式为压开型。其原理如下:介质由箭头方向流人阀体,另一路经冷凝器 (介质为蒸汽时使用) 冷却后,被引人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、稳压之目的。如阀前压力增加,作用于膜片上的力增加,压缩弹簧,带动调芯,使阀门开启度增大,直到阀前压力下降到设定值为止。同理,如阀前压力降低,作用于膜片上的力减少,由于弹簧的反作用力,带动阀芯,使阀门开启度减小,直到阀前压力上升到设定值为止。
图一b、Z:ZZYP—16K型自力式压力调节阀
1、进液接头 2、排气管 3、检测行机构 4、进液管 5、压盖螺钉 6、冷凝器
7、弹簧 8、阀杆 9、阀芯 10、波纹管 11、压力调节盘 12、注液口螺钉
13、取压管 14、阀前接管 15、阀座 16、阀体
三、主要技术参数和性能指标、材料
1、主要技术参数和性能指标
公称通径DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
额定流量系数(Kv) | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1100 | 1750 | |
额定行程(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | 60 | 70 | |||||
公称压力PN(MPa) | 1.6、4.0、6.4 | |||||||||||||
压力调节范围(KPa) | 15~20 40~80 60~100 80~140 120~180 160~220 200~250 240~300 280~350 330~400 380~450 430~500 480~560 540~620 600~700 680~800 780~900 880~1000 600~1500 1000~2500 | |||||||||||||
流量特性 | 快开 | |||||||||||||
调节精度(%) | ±5 | |||||||||||||
使用温度(℃) | ≤350 | |||||||||||||
允许 泄漏量 | 硬密封(l/h) | 单座:≤10-4阀额定容量(Ⅳ级); 双座、套筒:≤10-3阀额定容量(Ⅱ级) | ||||||||||||
软密封(ml/h) | 0.15 | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.90 | 1.7 | 4.0 | 6.75 | 11.10 | 11.60 | ||||
减压比 | 最大 | 10 | ||||||||||||
最小 | 1.25 |
2、压力调节范围确定
压力调节范围分段,见主要参数及性能指标表,控制压力应尽量选取在调节范围的中间值附近(见表一)
3、阀后压力调节阀,其阀前压力与阀后压力的关系
自力式调节阀本身是一个调节系统,阀本身又有一定的压降要求,对阀后压力调节阀(B型),为保证阀后压力在一定范围内,其阀前压力必须达到一定值,其要求可参见表二。
阀前压力KPa | 30 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 |
阀后压力KPa | 15~ 24 | 15~ 40 | 15~ 80 | 15~ 120 | 20~ 160 | 25~ 200 | 30~ 240 | 35~ 280 | 40~ 320 | 45~ 360 | 50~ 400 | 55~ 440 | 60~ 480 |
阀前压力KPa | 650 | 700 | 750 | 800 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1250 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 |
阀后压力KPa | 65~ 520 | 70~ 560 | 75~ 600 | 80~ 640 | 85~ 680 | 90~ 720 | 95~ 760 | 100~ 800 | 125~ 1000 | 150~ 1200 | 200~ 1600 | 250~ 2000 | 300~ 2400 |
公称通径DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |||||||||||
法兰接管尺寸B | 383 | 512 | 603 | 862 | 1023 | 1380 | 1800 | 2000 | 2200 | |||||||||||||||
法兰端面距L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 300 | 350 | 400 | 480 | 600 | 730 | 850 | |||||||||||
压力调节范围 KPA | 15-140 | H | 475 | 520 | 540 | 710 | 780 | 840 | 880 | 915 | 940 | 1000 | ||||||||||||
A | 280 | 308 | ||||||||||||||||||||||
130-300 | H | 455 | 500 | 520 | 690 | 760 | 800 | 870 | 880 | 900 | 950 | |||||||||||||
A | 230 | |||||||||||||||||||||||
280-500 | H | 450 | 490 | 510 | 680 | 750 | 790 | 860 | 870 | 890 | 940 | |||||||||||||
A | 176 | 194 | 280 | |||||||||||||||||||||
480-1000 | H | 445 | 480 | 670 | 740 | 780 | 850 | 860 | 880 | 930 | ||||||||||||||
A | 176 | 194 | 280 | |||||||||||||||||||||
600-1500 | H | 445 | 570 | 600 | 820 | 890 | 950 | 1000 | 1100 | 1200 | ||||||||||||||
A | 85 | 96 | ||||||||||||||||||||||
1000-2500 | H | 445 | 570 | 600 | 820 | 890 | 950 | 1000 | 1100 | 1200 | ||||||||||||||
A | 85 | 96 | ||||||||||||||||||||||
重量 Kg | 26 | 37 | 42 | 72 | 90 | 114 | 130 | 144 | 180 | 200 | 250 | |||||||||||||
导压管接头螺纹 | M16×1.5 |
5、主要零件材料(表四)
零件名称 | 材 料 |
阀体 | ZG230-450、ZG1Cr18Ni9Ti、ZGCr18Ni12Mo2Ti |
阀芯 | 1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti |
阀座 | 1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti |
阀杆 | 1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti |
橡胶膜片 | 丁晴、乙丙、氟、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 |
阀结构形式
工作温度℃ 工作温度℃
ZG230-450阀体 ZG1Cr18Ni9Ti阀体
四、安装、使用与维护
1、安装
阀在常温下(≤80℃)气体或低粘度液体介质中使用时,此时与通常的气动薄膜调节阀相同为直立安装在水平管道上,如图三所示
a、ZZYP-16B型自力式压力调节阀
1、截止阀 2、压力表 3、过滤器 4、自力式压力调节阀 5、压力表
b、ZZYP-16K型自力式压力调节阀
图三 介质为气体或低粘度液体时的安装
如果使用的介质为蒸汽时,自力式压力调节阀需倒立安装在水平管道上,如图四所示
a、ZZYP-16B 型调节阀
b、ZZYP-16K 型调节阀
1、截止阀 1、6、压力表 3、过滤器 4、冷凝器 5、调压阀
图四 介质为蒸汽时的安装
安装时,注意以下几点:
(1)冷凝器必须高于调压阀的执行机构而低于阀后( 阀后调压阀 )或阀前(阀前调压阀)接管,以保证冷凝器内充满冷凝液。
(2)取压点应取在离调压阀适当的位置,阀前调压阀应大于2倍管道直径,阀后调压阀应大于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,如图五所示。
图五 调压阀阀组安装方案
注:图中虚线表示管道出入口的另一种允许方向
(4)调压阀口径过大(DN≥100时),应有固定支架。
(5)介质流动方向与阀体上箭头指向一致,前后管道中心应对准调压阀两法兰中心,避免阀体受过大的应力。
(6)阀前应设置过滤恭以防止介质中杂质堵塞。
(7)调节阀应安装在环境温度不超过-25℃~55℃的场合。
2、使用
在常温下使用气体或低粘度液体场合时的操作程序:(参见图三)
(1)缓慢开启阀前后截止阀。
(2)拧松排气塞,直至气体或液体从执行机构溢出为止。
(3)然后重新拧紧排气塞,调压阀即可工作。所需压力值的大小可通过压力调节盘的调整而得到,调整时,注意观察压力表示值,动作应缓慢,不得使阀杆跟着转动。
使用蒸汽场合时的操作程序:(参见图四)
(1)从冷凝器上拧下注液口螺钉。
(2)拧紧执行机构排气塞。
(3)使用漏头通过注液口加水直至排汽孔流出为止。
(4)拧松排汽塞,继续注水直至溢出注液口。
(5)拧紧注液口螺钉。
(6)缓慢开启调压阀前后截止阀。
(7)调整压力调节盘,并观察压力表示值达到要求为止。
3、维修
调节阀投入运行后,一般维护工作量很小,平时只要观察阀前、阀后压力示值是否符合工艺所需值要求即可。另外,观察填料函与执行机构是否渗漏,若渗漏应拧紧或
更换填料及膜片。调压阀常见故障排除方法(见表五) 表五
故障现象 | 产生原因 | 排除方法 |
阀后压力不稳定随着 阀前压力变动而变动 | 1、阀芯被异物卡住 2、阀杆、推杆卡住 3、进液管道堵塞 | 1、重新拆装排除异物 2、重新调整 3、疏通 |
阀后压力降不下来,始 终在需求值上方变动 | 1、设定弹簧刚度太大 2、阀口径过大 3、阀前压力过高、减压比过大 | 1、更换弹簧。 2、更换较小口径 3、阀前压,阀后压超10:1,应 2级降压 |
阀后压力升不上去;始 终在需求值下方变动 | 1、设定弹簧刚度太小 2、阀口径过小 3、减压比过小 | 1、更换弹簧 2、更换较大口径 3、阀前压,阀后压低于1.25 应提高阀前压 |
阀前压力升不上去,始 终在需求值下方动作 | 1、设定弹簧刚度太小 2、阀芯被异物卡住 3、阀杆、推杆卡住 4、阀芯、阀座损坏、泄量量过大 5、阀口径太大 | 1、更换弹簧 2、重新拆装 3、重新调整 4、重新研磨或更换 5、更换较大口径 |
阀前压力降不下去,始 终在需求值上方动作 | 1、设定弹簧刚度太大 2、阀口径太小 3、阀芯、阀杆、推杆等卡死 | 1、更换弹簧 2、更换较大口径 3、排除卡死原因,重新调整 |
阀后压或阀前压 波动过于频繁 | 1、阀口径太大 2、执行机构膜室容量太小 | 1、选择恰当的阀口径 2、在进液管道内增设阻尼器 |