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ZZY型自力式壓力減壓穩(wěn)壓閥技術(shù)參數(shù)
上海申弘閥門有限公司之前我們介紹化工閥門選用原則，ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯位置，改變兩端的壓差和流量，使閥前（或閥后）壓力穩(wěn)定。具有動(dòng)作靈敏，密封性好，壓力設(shè)定點(diǎn)波動(dòng)力小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣體、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。
本系列產(chǎn)品有單座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、雙（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)品公稱壓力等級有
1自力式壓力調(diào)節(jié)閥分類及工作原理
1.1自力式壓力調(diào)節(jié)閥的分類
1）按閥后、閥前控制分為兩類：自力式閥后（減壓）控制閥；自力式閥前（泄壓）控制閥。
2）按是否帶指揮器分為兩大類：直接作用型自力式調(diào)節(jié)閥；指揮器操作型自力式調(diào)節(jié)閥。
閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常自力式壓力調(diào)節(jié)閥為倒立安裝在水平管上，冷凝器（蒸汽用自力式）應(yīng)高于調(diào)壓閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)而低于閥前后接管。使用前冷凝器應(yīng)灌滿冷水，以后約3個(gè)月灌水一次。
ZZY型自力式壓力減壓穩(wěn)壓閥技術(shù)參數(shù)在安裝自力式調(diào)節(jié)閥時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）閥在氣體或低粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常自力式壓力調(diào)節(jié)閥為直立安裝在水平管上，當(dāng)位置空間不允許時(shí)才倒裝或斜裝。
（2）閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常自力式壓力調(diào)節(jié)閥為倒立安裝在水平管上，冷凝器（蒸汽用自力式）應(yīng)高于調(diào)壓閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)而低于閥前后接管。使用前冷凝器應(yīng)灌滿冷水，以后約3個(gè)月灌水一次。
（3）取壓點(diǎn)應(yīng)取在調(diào)壓閥適當(dāng)位置，閥前調(diào)壓應(yīng)大于2倍管道直徑，閥后調(diào)壓應(yīng)大于6倍管道直徑。
（4）為便于現(xiàn)場維修及操作，調(diào)壓閥四周應(yīng)留有適當(dāng)空間。
（5）當(dāng)介質(zhì)為潔凈氣體或液體時(shí)，閥前過濾器可不安裝。
（6）調(diào)壓閥通徑過大（DN≥100時(shí)），應(yīng)有固定支架。
（7）當(dāng)確認(rèn)介質(zhì)很潔凈時(shí)，件3可不安裝。
（8）位置實(shí)在不允許時(shí)，傍通閥（手動(dòng)）可以省略（我們不推薦）．
（9）閥組后根據(jù)需要用戶可選配止回閥、安全閥等
（10）自力式調(diào)節(jié)閥根據(jù)計(jì)算通徑可以小于管道直徑，而截止閥、切斷球閥、傍通閥、過濾器則不能小于管道直徑。
1.2ZZY型自力式壓力減壓穩(wěn)壓閥技術(shù)參數(shù)工作原理
1）自力式閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。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)過管線輸入上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當(dāng)P2增加時(shí)，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時(shí)，頂盤上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關(guān)向閥座的位置。這時(shí)，閥芯與閥座之間的流通面積減少，流阻變大，P2降低，直到頂盤上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P2降為設(shè)定值。同理，當(dāng)P2降低時(shí)。作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。
2）自力式閥前壓力調(diào)節(jié)的工作原理同閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理，應(yīng)注意閥芯反裝。
1.3自力式壓力調(diào)節(jié)閥與控制閥的區(qū)別
這兩類產(chǎn)品的區(qū)別，主要在于控制閥既需要外界能源（如電源或氣源）做驅(qū)動(dòng)能，又需要接受外來控制儀表信號才能改變閥內(nèi)截流件相對位置，從而實(shí)現(xiàn)改變流體流量。而自力式壓力調(diào)節(jié)閥則既不需外來能源，又不需要接受外來控制儀表信號，僅靠被調(diào)介質(zhì)的壓力信號，便可實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。
2自力式壓力調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)
由于自力式壓力調(diào)節(jié)閥沒有外來驅(qū)動(dòng)能源。因此該產(chǎn)品的操作力較小，它具有如下特點(diǎn)。
1）平衡式閥芯結(jié)構(gòu)，如平衡型單座。雙閥芯平衡型，套筒平衡型等。
2）快開流量特性，其閥芯為平板型。
3）公稱通徑與閥體特征：DN20~100mm（或125）。閥上設(shè)有波紋管，閥芯為單座（有的廠家產(chǎn)品DN20mm的沒波紋管，閥芯也為單座）；公稱通徑大于100mm時(shí)。閥上蓋內(nèi)不設(shè)波紋管，閥芯為雙閥芯或套筒結(jié)構(gòu)。
4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)種類推薦：設(shè)定值≤0.6MPa時(shí)，選薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)；設(shè)定值>0.6MPa時(shí)，選氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
3安裝方式
3.1直管段的設(shè)置
自力式壓力調(diào)節(jié)閥前、后應(yīng)盡量保持一定的直管段（一般為6D（管徑）左右）。閥前取壓點(diǎn)距閥的距離應(yīng)大于2D；閥后取壓應(yīng)大于6D。閥前、后還應(yīng)裝有壓力表，壓力表應(yīng)靠近取壓點(diǎn)，以便使設(shè)定值與取壓值真實(shí)一致。
3.2旁路系統(tǒng)的設(shè)置
為保證檢修及出故障時(shí)生產(chǎn)能繼續(xù)運(yùn)行，設(shè)置旁路系統(tǒng)。
3.3過濾器的設(shè)置
該系統(tǒng)中的過濾器在工藝介質(zhì)干凈、沒雜質(zhì)的情況下，可以省略。
當(dāng)介質(zhì)中有雜質(zhì)或用帶指揮器的自力式壓力調(diào)節(jié)閥時(shí)應(yīng)裝過濾器，以防阻塞引壓管路或指揮器、卡死氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥芯等。
若限于管路安裝空間或經(jīng)費(fèi)，可將過濾網(wǎng)裝在閥前的截止閥上游處。取代過濾器。
3.4安裝方式與介質(zhì)、溫度的關(guān)系
1）自力式壓力調(diào)節(jié)閥安裝方式原則上宜采用，氣體介質(zhì)正立安裝（執(zhí)行機(jī)構(gòu)在上、閥體在下），液體與蒸汽介質(zhì)倒裝。
2）氣體介質(zhì)溫度高于70℃低于140℃、液體介質(zhì)溫度高于140℃時(shí)，自力式壓力調(diào)節(jié)閥除采用倒裝外，還應(yīng)在引壓管路上加裝隔離罐，并應(yīng)在引壓管路、隔離罐、膜頭處注滿冷媒，以防膜片受高溫老化。
3）氣體介質(zhì)溫度高于70℃低于140℃時(shí).若仍采用正立安裝，應(yīng)在設(shè)計(jì)文件（設(shè)備表）中注明采用高溫膜片（如乙丙橡膠膜片、硅橡膠膜片等），否則會(huì)造成普通膜片老化。
4應(yīng)用及注意事項(xiàng)
4.1適用場所的應(yīng)用及注意事項(xiàng)
自力式壓力調(diào)節(jié)閥主要適用于沒有腐蝕性且黏度低的液體、氣體、蒸汽（zui高溫度可達(dá)300~350℃）等介質(zhì)的壓力控制。如輕質(zhì)油品、水、水蒸汽、空氣等。在設(shè)計(jì)條件提供與閥門選用時(shí)應(yīng)注意以下情況。
1）所提閥前、閥后壓力及設(shè)定值條件應(yīng)接近實(shí)際工藝條件。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥對所提工藝條件的要求較一般控制閥要嚴(yán)謹(jǐn)。工藝參數(shù)確定后，不允許有較大范圍的更改。由于該類產(chǎn)品所允許的設(shè)定值調(diào)整范圍較小。一般直接作用型調(diào)節(jié)閥其設(shè)定值允許偏差為±8%、帶指揮器操作型調(diào)節(jié)閥其設(shè)定值允許偏差±4%左右。若超出設(shè)定彈簧的允許調(diào)壓值，為達(dá)到原設(shè)定值要求，則必須通過更換設(shè)定彈簧的辦法才可實(shí)現(xiàn)，這需送回生產(chǎn)廠才能完成。
2）選用允許壓差時(shí)，應(yīng)注意到該產(chǎn)品的允許壓差值小的特點(diǎn)。這是由于該產(chǎn)品輸出力小及波紋管內(nèi)外允許壓差小，導(dǎo)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(shí)兩者壓差相差更大。
表1允許壓差比較表
DN/mm1520254050
Δp（直接作用型壓力調(diào)節(jié)閥）/MPa
1.61.61.61.61.6
Δp（ZJHP精小型單座調(diào)節(jié)閥）/MPa6.46.46.43.39
注：Δp為允許差壓。
3）因自力式調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合。
4）該產(chǎn)品不宜在往復(fù)泵出口壓力—流量調(diào)節(jié)方案中使用。該方案是旁路調(diào)節(jié)法常見方法之一。在該方案選型時(shí)，應(yīng)注意其壓力控制回路不宜“采用直接作用式（自力式）壓力調(diào)節(jié)閥"。這是因?yàn)闉榇_保自力式壓力調(diào)節(jié)閥正常工作，該產(chǎn)品要求工藝參數(shù)確定后，不允許有較大范圍的變動(dòng)。若用于往復(fù)泵時(shí)，由于往復(fù)泵輸出流量是周期性脈動(dòng)，造成該閥在設(shè)定值附近處于周期性脈動(dòng)，因而達(dá)不到穩(wěn)定壓力的作用，使整個(gè)控制系統(tǒng)無法正常工作。以上分析可知，自力式閥前控制閥用于往復(fù)泵出口做泄壓控制是可行的方案。即該閥在設(shè)定值附近處于周期性脈動(dòng)，使泵出口壓力不超出設(shè)定壓力值。該方案已在上海煉油廠罐裝站應(yīng)用多年。
4.2特殊介質(zhì)中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)
4.2.1黏度較高的介質(zhì)中的應(yīng)用
從自力式壓力調(diào)節(jié)閥的原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知。該產(chǎn)品能否應(yīng)用在黏度較高的介質(zhì)場合，就需從下述兩方面綜合考慮。
1）被調(diào)介質(zhì)黏度對執(zhí)行機(jī)構(gòu)—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(zhì)不堵塞引壓管和進(jìn)入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)，影響被調(diào)介質(zhì)作用力的傳送。
2）被調(diào)介質(zhì)黏度對閥內(nèi)件及平衡元件—波紋管的影響。
這是由于被調(diào)介質(zhì)流過閥內(nèi)件時(shí)，將被引入平衡壓力元件—波紋管內(nèi)與外，黏度過高將使其無法起到壓力平衡作用。若介質(zhì)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(jié)底是介質(zhì)黏度值的界定問題。目前，國內(nèi)制造廠的產(chǎn)品樣本未見推薦值。國外已有廠家推薦，在油和液體情況下，允許使用的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)黏度為600mPa?S；Samson允許的介質(zhì)黏度為100mPa?s（密度0.8）。只有當(dāng)上述兩要求均滿足時(shí)，才能使用。這已有很多實(shí)例證明。如SENMI生產(chǎn)的該類產(chǎn)品，已在上海石化廠罐區(qū)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。
4.2.2高黏度的介質(zhì)不宜使用
4.2.3不允許泄漏的氣體介質(zhì)中的應(yīng)用
不允許泄漏的氣體介質(zhì)使用時(shí)，出于安全原因及避免貴重氣體浪費(fèi)因素，應(yīng)考慮下述兩點(diǎn)。
1）填料函及其他連接處的密封性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
該產(chǎn)品應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4123-92氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥要求無滲漏現(xiàn)象，這一點(diǎn)同一般控制閥要求一樣。
2）氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室密封性要求要確保無滲漏。
該產(chǎn)品要求比GB/T4123-92規(guī)定高，不允許滲漏。因?yàn)镚B/T4123-92標(biāo)準(zhǔn)對氣室的密封性規(guī)定：“氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室應(yīng)保證氣密性。在額定氣源壓力下，5min內(nèi)薄膜氣室內(nèi)的壓力下降不得大于2.5kPa；"國內(nèi)該類產(chǎn)品鑒于沒統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，有不少產(chǎn)品對該項(xiàng)要求不嚴(yán)或沒考慮此種氣體介質(zhì)使用要求，僅參照GB/T4123-92生產(chǎn)，這對安全生產(chǎn)或節(jié)約貴重原料造成不利。因此該產(chǎn)品不適宜用于液化氣減壓，若要采用，需要與制造廠詳細(xì)討論。
4.2.4使用在腐蝕性介質(zhì)場合應(yīng)慎重對待
自力式調(diào)節(jié)閥使用在腐蝕性介質(zhì)場合，與使用在黏度較高的場合一樣，需要從介質(zhì)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩大部件耐腐蝕性進(jìn)行雙重考慮，只有兩者均滿足時(shí)才可使用。由此可見，它比控制閥要求更復(fù)雜，使用面更狹窄。
為便于設(shè)計(jì)人員在腐蝕性介質(zhì)場合的選用，現(xiàn)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)抗腐材料現(xiàn)狀列于表2，供參考。
以波紋管平衡型閥為例，由于目前國內(nèi)波紋管的防腐蝕材料只能做到304和316。僅從調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上選，它將無法使用在氯氣、次氯酸鈉、液氯、鉻酸、鹽酸、硫酸、氯化鋅等介質(zhì)。增大了使用局限性。
在這種介質(zhì)中使用時(shí)，快捷的辦法是，設(shè)計(jì)和制造單位根據(jù)工藝條件和要求及制造水平共同確認(rèn)能否使用。
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(diào)節(jié)從15～2500Kpa。可按需要組合滿足用戶工況要求。
序號 | 產(chǎn)品名稱 | 通徑 mm | 壓力 MPA | 材質(zhì) | 單位 | 單價(jià) 元 | 數(shù)量 |
1 | 自力式減壓閥 ZZYP-40C | 40 | 4.0 | 鑄鋼 | 臺 | 0 | 1 |
2 | 自力式減壓閥 密封件 | 40 | 4.0 | 增強(qiáng)高溫碳纖維 | 套 | 0 | 1 |
備注 | 自力式減壓閥進(jìn)口壓力2.6MPA ,出口壓力2.2MPA，介質(zhì)180度高溫水 | ||||||
自力式壓力調(diào)節(jié)閥是由閥體、閥座、閥芯、平衡彈簧等部件組成，是一種無需外加能源，利用被調(diào)節(jié)介質(zhì)自身壓力變化來進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的閥門，是根據(jù)力學(xué)原理將被控介質(zhì)引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生力作用推動(dòng)，控制閥芯元件上下位移達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)，閥前或閥后恒壓或減壓的節(jié)能型產(chǎn)品。該產(chǎn)品zui大的特點(diǎn)是能在無電、無氣的場所工作，壓力設(shè)定值在運(yùn)行中可隨意調(diào)整。采用快開流量特性，動(dòng)作靈敏、密封性能好，廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、輕工、印染等各種工業(yè)設(shè)備中氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)壓力的自動(dòng)控制。
本系列產(chǎn)品執(zhí)行機(jī)構(gòu)有：薄膜式、活塞式兩種；作用形式有：閥前壓力調(diào)節(jié)（泄壓持壓型），閥后壓力調(diào)節(jié)（減壓穩(wěn)壓型）；附設(shè)隔溫冷凝罐可在≤350℃溫度下使用。根據(jù)不同的工況條件可選用不同的閥芯結(jié)構(gòu)型式以及不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以達(dá)到的控制效果。
閥前調(diào)節(jié)壓力（K）型、閥后調(diào)節(jié)壓力（B）型安裝典型
材料代號 | C（WCB） | P（304） | R（316） | |
主要 | 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 | |||
主要技術(shù)參數(shù)
自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源，能在無電無氣的場所工作，既方便又節(jié)約了能源。
壓力分段范圍細(xì)且互相交叉，調(diào)節(jié)精度高。
壓力設(shè)定值在運(yùn)行期間可連續(xù)設(shè)定。
對閥后壓力調(diào)節(jié)，閥前壓力與閥后壓力之比可為10：1～10：8。
橡膠膜片式檢測，執(zhí)行機(jī)構(gòu)測精度高、動(dòng)作靈敏。
采用壓力平衡機(jī)構(gòu)，使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制。
主要零件材料
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：丁、乙炳、氟、耐油橡膠
主要技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)
公稱通徑DN(mm) | 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PN(Mpa) | 1.6、4.0、6.4 | |||||||||||||||||||||
壓力調(diào)節(jié)范圍（MP a） | 15～50 40～80 60～100 80～140 120～180 160～220 200～260 | |||||||||||||||||||||
流量特性（℃） | 快開 | |||||||||||||||||||||
調(diào)節(jié)精度（％） | ±5 | |||||||||||||||||||||
使用溫度（℃） | ≤350 | |||||||||||||||||||||
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 | zui大 | 10 | ||||||||||||||||||||
zui小 | 1.25 | |||||||||||||||||||||
連接標(biāo)準(zhǔn)
法蘭標(biāo)準(zhǔn)：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(jī)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(biāo)準(zhǔn)制造。如：ANSI、JIS、DIN等。與本產(chǎn)品相關(guān)的產(chǎn)品：電動(dòng)截止閥
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