高粘度重油自力式調節閥設計方案

【資料簡介】

高粘度重油自力式調節閥設計方案

本實用新型屬于一種工業用調節閥，具體的講是使用于玻璃行業中的專門控制重油介質的調節閥。在玻璃行業中，經常會使用到重油作為工況介質，然而調節閥閥芯端的堵頭為等百分比特性，也就是堵頭端呈圓柱體狀，在調節時表現為小開度時不能調節；中間開度調節波動大，常出現流量突然增大到慢慢變為零的情況；大開度時流量能滿足，但是這樣不能滿足很好的調節介質流量的控制。

這樣的調節閥不能滿足使用于現有工況的要求，因此有必要對現有調節閥的閥芯堵頭進行重新設計，使其滿足現有高粘度介質重油的調節要求。自力式調節閥工作原理是介質由箭頭方向流入閥體，經閥座、閥芯節流后輸出。另一路經取壓管（介質為蒸汽時加冷凝器）被引入執行機構作用于膜片上，使閥芯 隨之發生相應的位移，達到泄壓、穩壓的目的。如閥前壓力增加，作用于膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動閥芯，使閥門開度增大，直至閥前壓力下降至設定值為 止。同理，如閥前壓力降低，作用在膜片上的力減小，由于彈簧的反作用力，帶動閥芯，使閥門的開度加小，直至閥前壓力上升至設定值為止。若閥前壓力小于設定 值則該閥一直是關閉的。自力式調節閥無需外加能源，能在無電無氣的場所工作，既方便又節約了能源。壓力分段范圍細且互相交叉，調節精度高。壓力設定值在運行期間可連續設定。對閥后壓力調節，閥前壓力與閥后壓力之比可為10：1～10：8。自力式調節閥橡膠膜片式檢測，執行機構測精度高、動作靈敏。采用壓力平衡機構，使調節閥反應靈敏、控制精確。

高粘度重油自力式調節閥設計方案

自力式調節閥系列產品有單座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、雙座（ZZYN）、三種結構；執行機構有薄膜式、活塞式二種；作用型式有減壓用閥后壓力調節(B型)和泄壓用閥前壓力調節（K型）。產品公稱壓力等級有PN16、40、64；閥體口徑范圍DN20～300；泄漏量等級有II級、IV級和VI級三檔；流量特性為快開；壓力分段調節從15～2500Kpa。可按需要組合滿足用戶工況要求。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、閥體為凹面結構長度按BG12221-98執行機構信號接口：內螺紋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。

高粘度重油自力式調節閥設計方案安裝方式：
1、閥在氣體或低粘度液體介質中使用時，通常ZZY型自力式調節閥為直立安裝在水平管上，當位置空間不允許時才倒裝或斜裝。(當確認介質很潔凈時，件3可不安裝)
2、閥在蒸汽或高粘度液體介質中使用時，通常ZZY型自力式調節閥為倒立安裝在水平管上
(1) 冷凝器應高于調壓閥的執行機構而低于閥前后接管。使用前冷凝器應灌滿冷水，以后約3個月灌水一次。
(2) 取壓點應取在調壓閥適當位置，閥前調壓應大于2倍管道直徑，閥后調壓應大于6倍管道直徑。
(3) 為便于現場維修及操作，調壓閥四周應留有適當空間，閥前后應設置截止閥與旁路手動閥
(4) 調壓閥通徑過大(DN≥100 時)，應有固定支架
(5) 當確認介質很潔凈時，件3可不安裝
(6) 自力式調節閥可以比管道通徑小，但過濾器和截止閥不能

高粘度重油自力式調節閥設計方案應用及注意事項

適用場所的應用及注意事項自力式壓力調節閥主要適用于沒有腐蝕性且黏度低的液體、氣體、蒸汽(溫度可達300~350℃)等介質的壓力控制。如輕質油品、水、水蒸汽、空氣等。在設計條件提供與閥門選用時應注意以下情況。
1)所提閥前、閥后壓力及設定值條件應接近實際工藝條件。
自力式壓力調節閥對所提工藝條件的要求較一般控制閥要嚴謹。工藝參數確定后，不允許有較大范圍的更改。由于該類產品所允許的設定值調整范圍較小。一般直接作用型調節閥其設定值允許偏差為±8%、帶指揮器操作型調節閥其設定值允許偏差±4%左右。若超出設定彈簧的允許調壓值，為達到原設定值要求，則必須通過更換設定彈簧的辦法才可實現，這需送回生產廠才能完成。
2)選用允許壓差時，應注意到該產品的允許壓差值小的特點。這是由于該產品輸出力小及波紋管內外允許壓差小，導致允許壓差較普通控制閥小，且無法像普通控制閥可通過提高供氣壓力來增大壓差。特別在小口徑時兩者壓差相差更大
3)因自力式調節閥調節精度為±5%及流量特性為快開特性所致，因此只適用無外來能源和調節品質要求不高的場合。
4)該產品不宜在往復泵出口壓力—流量調節方案中使用。該方案是旁路調節法常見方法之一。在該方案選型時，應注意其壓力控制回路不宜“采用直接作用式(自力式)壓力調節閥”。這是因為為確保自力式壓力調節閥正常工作，該產品要求工藝參數確定后，不允許有較大范圍的變動。若用于往復泵時，由于往復泵輸出流量是周期性脈動，造成該閥在設定值附近處于周期性脈動，因而達不到穩定壓力的作用，使整個控制系統無法正常工作。以上分析可知，自力式閥前控制閥用于往復泵出口做泄壓控制是可行的方案。即該閥在設定值附近處于周期性脈動，使泵出口壓力不超出設定壓力值。該方案已在上海煉油廠罐裝站應用多年。

高粘度重油自力式調節閥設計方案特殊介質中的應用及注意事項

黏度較高的介質中的應用

從自力式壓力調節閥的原理和結構特點可知。該產品能否應用在黏度較高的介質場合，就需從下述兩方面綜合考慮。

1)被調介質黏度對執行機構—引壓管、指揮器、膜片的影響。為避免這方面的影響，可采取在引壓管上加裝隔離罐，注滿隔離液，以使黏稠介質不堵塞引壓管和進入到執行機構內，影響被調介質作用力的傳送。

2)被調介質黏度對閥內件及平衡元件—波紋管的影響。

這是由于被調介質流過閥內件時，將被引入平衡壓力元件—波紋管內與外，黏度過高將使其無法起到壓力平衡作用。若介質在停工后易凝固也將使波紋管無法在開工后正常工作。

上述分析，歸根結底是介質黏度值的界定問題。目前，國內制造廠的產品樣本未見值。國外已有廠家，在油和液體情況下，允許使用的介質運動黏度為600mPa S;Samson允許的介質黏度為100mPa s(密度0.8)。只有當上述兩要求均滿足時，才能使用。這已有很多實例證明。如SENMI生產的該類產品，已在上海石化廠罐區乙焦油壓控上(黏度為190mPa S)、延安煉油廠燃料油—重油壓控上(黏度為135mPa s)使用多年。

高粘度重油自力式調節閥設計方案高黏度的介質不宜使用

不允許泄漏的氣體介質中的應用

不允許泄漏的氣體介質使用時，出于安全原因及避免貴重氣體浪費因素，應考慮下述兩點。

1)填料函及其他連接處的密封性能達到標準。

該產品應符合國家標準GB/T4123-92氣動調節閥要求無滲漏現象，這一點同一般控制閥要求一樣。

2)氣動執行機構的氣室密封性要求要確保無滲漏。

該產品要求比GB/T4123-92規定高，不允許滲漏。因為GB/T4123-92標準對氣室的密封性規定：“氣動執行機構的氣室應保證氣密性。在額定氣源壓力下，5min內薄膜氣室內的壓力下降不得大于2.5kPa;”國內該類產品鑒于沒統一的產品標準，有不少產品對該項要求不嚴或沒考慮此種氣體介質使用要求，僅參照GB/T4123-92生產，這對安全生產或節約貴重原料造成不利。因此該產品不適宜用于液化氣減壓，若要采用，需要與制造廠詳細討論。

高粘度重油自力式調節閥設計方案使用在腐蝕性介質場合應慎重對待

自力式調節閥使用在腐蝕性介質場合，與使用在黏度較高的場合一樣，需要從介質對執行機構和調節機構兩大部件耐腐蝕性進行雙重考慮，只有兩者均滿足時才可使用。由此可見，它比控制閥要求更復雜，使用面更狹窄。以波紋管平衡型閥為例，由于目前國內波紋管的防腐蝕材料只能做到304和316。僅從調節機構上選，它將無法使用在氯氣、次氯酸鈉、鉻酸、鹽酸、硫酸、氯化鋅等介質。增大了使用局限性。在這種介質中使用時，快捷的辦法是，設計和制造單位根據工藝條件和要求及制造水平共同確認能否使用。用新型內容本實用新型的目的是提供一種高粘度重油專用調節閥，通過修改閥芯堵頭結構，達到在小開度范圍內都能較好調節，中間開度也不會產生突然增大到慢慢變為零的情況，中間到大開度內很接近等百分比調節特