ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例
自力式調(diào)節(jié)閥，又稱自力式控制閥，是一種無需外接電源和二次儀表，依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的壓力、溫度作為能源驅(qū)動(dòng)閥門自動(dòng)工作的調(diào)節(jié)閥。它具有測(cè)量、執(zhí)行、控制的綜合功能，可用于非腐蝕性（最高溫度350℃）的液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)的壓力控制裝置。以下是對(duì)自力式調(diào)節(jié)閥的詳細(xì)介紹：產(chǎn)品有單座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、雙座（ZZYN）、三種結(jié)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式、活塞式二種；作用型式有減壓用閥后壓力調(diào)節(jié)(B型)和泄壓用閥前壓力調(diào)節(jié)（K型）。產(chǎn)品公稱壓力等級(jí)有PN16、40、64；閥體口徑范圍DN20～300；泄漏量等級(jí)有II級(jí)、IV級(jí)和VI級(jí)三檔；流量特性為快開；壓力分段調(diào)節(jié)從15～2500Kpa。可按需要組合滿足用戶工況要求。
自力式調(diào)節(jié)閥主要分為以下幾種類型：
自力式壓力調(diào)節(jié)閥：用于控制管道中介質(zhì)的壓力，使其保持穩(wěn)定。
自力式壓差調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)管道中介質(zhì)兩端的壓差。
自力式溫度調(diào)節(jié)閥：根據(jù)介質(zhì)溫度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，以控制介質(zhì)的流量，從而保持溫度的穩(wěn)定。
自力式流量調(diào)節(jié)閥：通過改變閥門的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量。
此外，自力式調(diào)節(jié)閥還可以根據(jù)作用方式的不同，分為直接作用式和間接作用式兩種。
直接作用式調(diào)節(jié)閥：又稱為彈簧負(fù)載式調(diào)節(jié)閥，其結(jié)構(gòu)內(nèi)有彈性元件，如彈簧、波紋管等，利用彈性力與反饋信號(hào)平衡的原理來調(diào)節(jié)閥門的開度。
間接作用式調(diào)節(jié)閥：增加了一個(gè)指揮器（先導(dǎo)閥），用于放大反饋信號(hào)，然后通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主閥閥瓣運(yùn)動(dòng)，達(dá)到改變閥開度的目的。
直接作用式：
壓力調(diào)節(jié)：當(dāng)介質(zhì)進(jìn)入閥門時(shí)，其壓力作用于閥瓣上。如果介質(zhì)壓力高于彈簧的預(yù)緊力，閥瓣會(huì)離開閥座，打開閥門，允許介質(zhì)通過。隨著介質(zhì)壓力的降低，彈簧的彈力會(huì)逐漸將閥瓣推回閥座，關(guān)閉閥門。通過調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力，可以改變閥門的開啟壓力點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)壓力的控制。
溫度調(diào)節(jié)：在溫度調(diào)節(jié)閥中，溫度傳感器內(nèi)的液體（如感溫液體）會(huì)根據(jù)介質(zhì)溫度的變化而膨脹或收縮。當(dāng)介質(zhì)溫度高于設(shè)定值時(shí)，感溫液體膨脹，推動(dòng)閥芯向下關(guān)閉閥門，減少熱媒的流量；反之，當(dāng)介質(zhì)溫度低于設(shè)定值時(shí)，感溫液體收縮，復(fù)位彈簧推動(dòng)閥芯開啟，增加熱媒的流量。
間接作用式：指揮器根據(jù)介質(zhì)壓力、溫度或流量的變化產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，該信號(hào)通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主閥閥瓣運(yùn)動(dòng)，從而改變閥門的開度。
自力式調(diào)節(jié)閥由于其無需外接電源和二次儀表、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在石油、化工、冶金、電力、制藥等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。它們被用于控制管道中介質(zhì)的壓力、流量和溫度，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和安全性。
（1）自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源，能在無電無氣的場(chǎng)所工作，既方便又節(jié)約了能源。
（2）壓力分段范圍細(xì)且互相交叉，調(diào)節(jié)精度高。
（3）壓力設(shè)定值在運(yùn)行期間可連續(xù)設(shè)定。
（4）對(duì)閥后壓力調(diào)節(jié)，閥前壓力與閥后壓力之比可為10：1～10：8。
（5）橡膠膜片式檢測(cè)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)測(cè)精度高、動(dòng)作靈敏。
（6）采用壓力平衡機(jī)構(gòu)，使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制精確。
自動(dòng)調(diào)節(jié)：相比于手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，自力式調(diào)節(jié)閥能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量和溫度。
無需外部動(dòng)力：相比于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，自力式調(diào)節(jié)閥不需要外部動(dòng)力源，更加節(jié)能。
高精度：壓力分段范圍細(xì)且互相交叉，調(diào)節(jié)精度高。
穩(wěn)定性好：能夠保持閥后壓力的穩(wěn)定，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例特點(diǎn)：
1、壓力設(shè)定點(diǎn)可在壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié);
2、閥體部分與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求變化更改執(zhí)行機(jī)構(gòu)或彈簧，實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)范圍在一定范圍內(nèi)快速更改;
3、自力式壓力單座調(diào)節(jié)閥一般采用波紋管作為壓力平衡元件，閥前后壓力變化不影響閥芯的受力情況，大大加快閥門的響應(yīng)速度，從而提高閥門的調(diào)節(jié)精度。當(dāng)小口徑時(shí)無須波紋管作為壓力平衡元件;
4、自力式壓力套簡(jiǎn)調(diào)節(jié)閥采用了自平衡型雙密封面套筒作為節(jié)流件，介質(zhì)需清潔無顆粒狀雜質(zhì)，適用于壓降較大，閥門口徑不大(DN20~200)一般無需關(guān)閉的場(chǎng)合。只適用于控制閥后壓力工況;
5、自力式壓力雙座調(diào)節(jié)閥采用了自平衡型雙密封雙閥芯作為節(jié)流件，適用于閥門口徑較大的場(chǎng)合;
6、阻流器結(jié)構(gòu)，用于降低流體流速和降低噪聲的作用;
7、活塞式平衡用于壓差較大，被控介質(zhì)對(duì)橡膠無腐蝕性，溫度不高的場(chǎng)合;
8、膜片式執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用橡膠膜片作為檢測(cè)元件，阻力小，反應(yīng)迅速，調(diào)節(jié)精度高。適用于壓力設(shè)定值<0.6MPa;
9、活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用氣缸活塞作為檢測(cè)元件，橡膠作為密封件，適用于控制壓力較高的場(chǎng)合，適用于壓力設(shè)定值>0.6MPa:
10、波紋管執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用波紋管作為檢測(cè)元件，適用于高溫(工作介質(zhì)不能用隔離液場(chǎng)合)、低溫、被控介質(zhì)對(duì)橡膠件有腐蝕性及禁油等較惡劣工況的場(chǎng)合;
11、當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時(shí)，若采用薄膜式和活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，需帶冷凝罐，以降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)工作介質(zhì)的溫度，保護(hù)膜片或密封件
12、導(dǎo)壓管上的截止閥作為附件，閥門在工作前關(guān)閉此截止閥，以防止雜質(zhì)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的膜片和密封件，及超設(shè)定壓力而產(chǎn)生閥門打壞現(xiàn)象。
ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例
序號(hào) | 品 名 | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 調(diào)節(jié)閥 | 自力式壓力調(diào)節(jié)閥 ZZYP-16P PN16 DN50 介質(zhì)：空氣, 最大流量130 Nm3/h 進(jìn)口壓力 400 KPA, 出口壓力100 KPA | 臺(tái) | 1 |
| 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 | |
| 噪音衡量系數(shù)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 | |
| 允許壓差 (Mpa) | PN16 | 1.6 | 1.5 | 1.2 | 1,0 | |||||||||
| PN40 | 2.0 | |||||||||||||
| 閥蓋形式 | 標(biāo)準(zhǔn)型-17～+300℃、高溫型+300℃～+450℃ | |||||||||||||
| 壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||||
| 密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||||
| 閥芯形式 | 單座、套筒型閥芯 | |||||||||||||
| 流量特性 | 線性 | |||||||||||||
| 有效面積(cm ) | 32※ | 80 | 250 | 630 |
| 壓力設(shè)定范圍(MPa) | 0.8～1.6 | 0.1～0.6 | 0.015～0.15 | 0.005～0.035 |
| 0.3～1.2 | 0.05～0.3 | 0.01～0.07 | ||
| 保證壓力閥正常工作的 最小壓差△Pmin(MPa) | ≥0.05 | ≥0.04 | ≥0.01 | ≥0.005 |
| 允許上下膜室之間最大壓差(MPa) | 2.0 | 1.25 | 0.4 | 0.15 |
| 材料 | 膜蓋：鋼板鍍鋅； 膜片：EPDM或FKM夾纖維 | |||
| 控制管線、接頭 | 銅管或鋼管10×1； 卡套式接頭：R1/4" | |||
注：※該有效面積所對(duì)應(yīng)的壓力設(shè)定范圍不適用于DN150-250。
| 設(shè)定值偏差 | ±8% | |||
| 允許泄露量 (在規(guī)定實(shí)驗(yàn)條件下) | 硬密封 | 4×0.01%閥額定容量 | ||
| 軟密封 | DN15～50 | DN65～125 | DN150～250 | |
| 10氣泡/min | 20氣泡/min | 40氣泡/min | ||
| 公稱通徑 | 15～125mm | 150～250mm | |
| 密封型式 | 硬密封 | ≤150℃ | ≤140℃ |
| 冷卻罐≤200℃ | 冷卻罐和加長(zhǎng)件≤200℃ | ||
| 冷卻罐和散熱片≤350℃ ※ | 冷卻罐和加長(zhǎng)件≤300℃ ※ | ||
| 軟密封 | ≤150℃ | ||
注：※表示該閥允許工作溫度，僅當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時(shí)有效，且耐溫至350℃需選用PN40的閥體。
| 材料代號(hào) | C（WCB） | P（304） | R（316） | |
| 主要 零件 | 閥體 | WCB（ZG230-450） | ZG1Cr18Ni9Ti（304） | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316） |
| 閥芯、閥座 | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni12Mo2Ti（316） | |
| 閥桿 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | |
| 膜片 | 丁睛橡膠、乙丙橡膠、氯丁膠、耐油橡膠 | |||
| 膜蓋 | A3、A4鋼涂四氟乙烯 | |||
| 填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 | |||
| 彈簧 | 60Si2Mn | |||
| 導(dǎo)向套 | HPb59-1 | |||
| 公稱通徑(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | ||
| 法蘭接管尺寸(B) | 383 | 512 | 603 | 862 | 1023 | 1380 | 1800 | 2000 | 2200 | ||||||
| 法蘭端間距(L) | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 | 730 | 850 | ||
| 壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa) | 15-140 | H | 475 | 520 | 540 | 710 | 780 | 840 | 880 | 915 | 940 | 1000 | |||
| A | 280 | 308 | |||||||||||||
| 200-500 | H | 455 | 500 | 520 | 690 | 760 | 800 | 870 | 880 | 900 | 950 | ||||
| A | 230 | ||||||||||||||
| 120-300 | 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 | 980 | 950 | 1000 | 1100 | 1200 | |||||
| A | 85 | 96 | |||||||||||||
| 大約重量(Kg) | 26 | 37 | 42 | 72 | 90 | 114 | 130 | 144 | 180 | 200 | 250 | ||||
| 導(dǎo)壓管接口螺紋 | M16X1.5 | ||||||||||||||
在選擇自力式調(diào)節(jié)閥時(shí)，需要根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力等參數(shù)以及系統(tǒng)的要求進(jìn)行選擇。
在安裝和使用過程中，需要遵循相關(guān)的安裝規(guī)范和操作規(guī)程，確保閥門的正確安裝和穩(wěn)定運(yùn)行。
定期對(duì)自力式調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障，保證閥門的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命。
綜上所述，自力式調(diào)節(jié)閥是一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能、無需外部動(dòng)力源、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且維護(hù)方便的調(diào)節(jié)閥。它在工業(yè)控制自動(dòng)化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的價(jià)值。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源，利用被控介質(zhì)自身能量作為動(dòng)力源，引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯位置來改變流通面積，改變兩端的壓差和流量，從而使閥前或閥后壓力穩(wěn)定在給定值。具有動(dòng)作靈敏，密封性好，壓力波動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備中對(duì)氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄壓穩(wěn)壓的自動(dòng)控制。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機(jī)械制造與民用建筑樓群等各種工業(yè)設(shè)備中，能應(yīng)用于氣體、液體、蒸汽介質(zhì)的減壓、穩(wěn)壓(閥后調(diào)節(jié))或泄壓穩(wěn)壓(閥前調(diào)節(jié))。但由于它利用介質(zhì)自身的壓力去操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)充滿介質(zhì)，故安裝方式亦應(yīng)與此相配合。在安裝時(shí)取壓點(diǎn)在離調(diào)壓閥適當(dāng)?shù)奈恢茫瑝洪_型調(diào)壓大于2倍管道直徑，壓閉型調(diào)壓大于6倍管道直徑。在安裝冷凝器時(shí)注意冷凝器的位置，使其高于膜頭而低于工藝管道，以保證冷凝器內(nèi)充滿冷凝液。
P1: 調(diào)節(jié)氣體，閥前壓力調(diào)節(jié)(K型)，過濾器1可不裝
P2: 調(diào)節(jié)氣體，閥后壓力調(diào)節(jié)(B型)，過濾器1可不裝
P3:調(diào)節(jié)液體，閥前壓力調(diào)節(jié)(K型)，對(duì)于非清潔流體，應(yīng)裝過濾器1。閥后壓力調(diào)節(jié)(B型)，對(duì)于非清潔流體，應(yīng)裝過濾器1。
P4:調(diào)節(jié)液體，
P5:調(diào)節(jié)蒸汽，閥前壓力調(diào)節(jié)(K型)，應(yīng)裝冷凝器4，建議裝過濾器1。
P6:調(diào)節(jié)蒸汽，閥前壓力調(diào)節(jié)(B型)，應(yīng)裝冷凝器4，建議裝過濾器1。
ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例
安裝要求：在氣體或低粘度液體介質(zhì)中，ZZY型自力式調(diào)節(jié)閥通常直立安裝在水平管上。若位置空間受限，可考慮倒裝或斜裝。需注意，若介質(zhì)非常潔凈，部件3可省略安裝。當(dāng)閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，建議倒立安裝在水平管上。此時(shí)，需確保冷凝器位置適當(dāng)，其高度應(yīng)低于閥前后接管但高于執(zhí)行機(jī)構(gòu)。使用前應(yīng)灌滿冷水，并定期每三個(gè)月補(bǔ)充一次。為便于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和操作，調(diào)壓閥周圍應(yīng)留有足夠的空間，且閥前后應(yīng)分別設(shè)置截止閥與旁路手動(dòng)閥。
使用環(huán)境條件：調(diào)節(jié)閥適用于黏度低的液體、氣體和蒸汽（最高溫度可達(dá)300~350℃）等介質(zhì)的壓力控制，例如輕質(zhì)油品、水、水蒸汽和空氣等。在設(shè)計(jì)條件和閥門選用時(shí)，需確保設(shè)定值需接近實(shí)際工藝條件。自力式壓力調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值調(diào)整范圍相對(duì)較小，設(shè)定值的偏差通常為±8%或±4%，取決于調(diào)節(jié)閥類型。
特殊介質(zhì)注意事項(xiàng)：對(duì)于黏度較高的介質(zhì)，使用自力式壓力調(diào)節(jié)閥時(shí)需特別謹(jǐn)慎。從其原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，我們需要綜合考慮以下因素來評(píng)估其適用性：黏度對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和平衡元件的影響，以及黏度對(duì)閥內(nèi)件和平衡元件的平衡作用。若介質(zhì)在停工后易凝固，也會(huì)影響波紋管的正常工作。
03ZZYP自力薄膜式氣體壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用案例的選型要點(diǎn)
工藝條件匹配：在選用自力式壓力調(diào)節(jié)閥時(shí)，所提供的閥前、閥后壓力及設(shè)定值條件應(yīng)盡可能接近實(shí)際的工藝條件。嚴(yán)控工藝條件，以確保設(shè)定值的穩(wěn)定。這類調(diào)節(jié)閥對(duì)工藝條件的要求比一般控制閥更為嚴(yán)格，一旦工藝參數(shù)確定，就不宜進(jìn)行大幅度的更改。
允許壓差限制：該類產(chǎn)品允許壓差較小，需根據(jù)實(shí)際選擇合適型號(hào)，并避免簡(jiǎn)單提升供氣壓力。這主要是因?yàn)樵擃惍a(chǎn)品輸出力較小，同時(shí)其波紋管內(nèi)外允許壓差亦有限，因此其整體允許壓差相較于普通控制閥而言更小。
調(diào)節(jié)精度與適用場(chǎng)合：自力式調(diào)節(jié)閥由于存在±5%的調(diào)節(jié)精度限制和快開特性，因此主要適用于調(diào)節(jié)精度要求不高和無外來能源供應(yīng)的場(chǎng)合。但需要注意的是，其不適宜用于往復(fù)泵出口的壓力-流量調(diào)節(jié)方案，因這種情況下可能導(dǎo)致壓力輸出的頻繁波動(dòng)。
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