自力式穩(wěn)閥前壓力調節(jié)閥在無棣鑫岳應用

自力式穩(wěn)閥前壓力調節(jié)閥在無棣鑫岳應用

自力式調節(jié)閥是一種無需外來能源，依靠被測介質自身壓力或溫度或流量變化，按預先設定值，進行自動調節(jié)的控制裝置，是一種節(jié)能型儀表。它集控制、執(zhí)行諸多功能于一身。自成1個獨立的儀表控制系統(tǒng)。集變送器、控制器及執(zhí)行機構的功能于一體。不同于一般含義上的控制閥。自力式調節(jié)閥有自力式壓力（微壓）調節(jié)閥、自力式（壓差）流量調節(jié)閥、自力式溫度調節(jié)閥等幾類。自力式壓力調節(jié)閥是其家族成員之一，由于它無需外來能源，產品結構簡單，使用方便，維護工作量少等優(yōu)點，特別適用于城市供熱、供曖及沒有供電、供氣又需控制的場合。據德國報道，城市供熱、供暖系統(tǒng)采用該產品，熱效率比以前提高30%~40% 。




      本文僅就自力式壓力調節(jié)閥的原理、結構特性及工程應用經驗進行論述。  自力式閥前壓力調節(jié)閥(簡稱泄壓閥)無需外加能源，利用被控介質自身能量作為動力源。引入執(zhí)行機構控制閥芯位置來改變流通面積，改變流量，從而使閥前壓力穩(wěn)定到給定值，具有動作靈敏，壓力波動小等特點。

      自力式閥前壓力調節(jié)閥為泄壓用閥前壓力調節(jié)型（K型），壓力范圍15~3000Kpa，配用不同的檢測執(zhí)行機構，廣泛應用于蒸 汽、各種氣體及液體減壓穩(wěn)壓的自動控制。鑫岳集團自成立以來，以石油化工為產業(yè)龍頭，深度開發(fā)海洋化工，秉承“綠色、生態(tài)、循環(huán)經濟"的發(fā)展理念，大力實施新舊動能轉換工程，著力構建石化產業(yè)集群，努力打造“油頭-化身-高化尾"的產業(yè)結構；以“艱苦創(chuàng)業(yè)、科技創(chuàng)新"的精神，不斷刻苦攻關，審時度勢、多元化發(fā)展，打造了橫跨能源、化工、電力、建材、物流、機械七大行業(yè)的循環(huán)經濟產業(yè)模式，形成了資源綜合利用、能源梯次利用和廢物回收利用的良性發(fā)展產業(yè)鏈。

由成立之初，焦化、加氫兩套生產裝置，先后建成了焦化、加氫、催裂化、氣分等石油深加工裝置和環(huán)氧氯丙烷裝置。2011年完成了環(huán)氧丙烷項目和配套離子膜燒堿項目建設投產；同年完成建設自備供熱中心。，先后建成了免燒磚生產、物流公司、聚醚多元醇生產、建設工程公司等多個項目，解決了生產過程中壓濾廢渣利用、配套物流、工程安裝、新產品研發(fā)等問題。在開發(fā)下游產品的同時，進一步優(yōu)化了產業(yè)鏈，實現了清潔生產。2016年公司獲得國家批準的進口原油指標，這更為公司的發(fā)展增強了原動力。

貨物名稱	型號	規(guī)格 (口徑)	磅級	數量 （臺）
自力式閥門（穩(wěn)閥前）	ZZYP-16P， 304不銹鋼	DN25	PN16	4

      1 自力式穩(wěn)閥前壓力調節(jié)閥在無棣鑫岳應用分類及工作原理

      1.1 自力式壓力調節(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節(jié)閥；指揮器操作型自力式調節(jié)閥。

      1.2 工作原理

      1）自力式閥后壓力調節(jié)的工作原理。閥前壓力P1經過閥芯、閥座的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經過管線輸入上膜室內作用在頂盤上，產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P2增加時，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置。這時，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降為設定值。同理，當P2降低時。作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調節(jié)的工作原理。 

      2）自力式閥前壓力調節(jié)的工作原理同閥后壓力調節(jié)的工作原理,應注意閥芯反裝。 

      1.3 自力式壓力調節(jié)閥與控制閥的區(qū)別

      這兩類產品的區(qū)別，主要在于控制閥既需要外界能源（如電源或氣源）做驅動能，又需要接受外來控制儀表信號才能改變閥內截流件相對位置，從而實現改變流體流量。而自力式壓力調節(jié)閥則既不需外來能源，又不需要接受外來控制儀表信號，僅靠被調介質的壓力信號，便可實現壓力調節(jié)。兩者區(qū)別可見圖5。



      2 自力式穩(wěn)閥前壓力調節(jié)閥在無棣鑫岳應用的特點

      由于自力式壓力調節(jié)閥沒有外來驅動能源。因此該產品的操作力較小，它具有如下特點。

      1）平衡式閥芯結構，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）。閥上設有波紋管，閥芯為單座（有的廠家產品DN20mm的沒波紋管，閥芯也為單座）；公稱通徑大于100mm 時。閥上蓋內不設波紋管，閥芯為雙閥芯或套筒結構。

      4）執(zhí)行機構種類：設定值≤0.6MPa時，選薄膜式執(zhí)行機構；設定值>0.6 MPa時，選氣缸式執(zhí)行機構。



      3 自力式穩(wěn)閥前壓力調節(jié)閥在無棣鑫岳應用安裝方式

      3.1 直管段的設置

      自力式壓力調節(jié)閥前、后應盡量保持一定的直管段（一般為6D（管徑）左右）。閥前取壓點距閥的距離應大于2D；閥后取壓應大于6D。閥前、后還應裝有壓力表，壓力表應靠近取壓點，以便使設定值與取壓值真實一致。

      3.2 旁路系統(tǒng)的設置

      為保證檢修及出故障時生產能繼續(xù)運行，設置旁路系統(tǒng)。

      3.3 過濾器的設置

      該系統(tǒng)中的過濾器在工藝介質干凈、沒雜質的情況下，可以省略。

      當介質中有雜質或用帶指揮器的自力式壓力調節(jié)閥時應裝過濾器，以防阻塞引壓管路或指揮器、卡死氣缸執(zhí)行機構及閥芯等。 注：圖中虛線所示的取壓法不提倡

      若限于管路安裝空間或經費，可將過濾網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、溫度的關系

      1）自力式壓力調節(jié)閥安裝方式原則上宜采用，氣體介質正立安裝（執(zhí)行機構在上、閥體在下），液體與蒸汽介質倒裝。

      2）氣體介質溫度高于70℃低于140℃ 、液體介質溫度高于140℃時，自力式壓力調節(jié)閥除采用倒裝外，還應在引壓管路上加裝隔離罐，并應在引壓管路、隔離罐、膜頭處注滿冷媒，以防膜片受高溫老化。

      3）氣體介質溫度高于70℃低于140℃時.若仍采用正立安裝，應在設計文件（設備表）中注明采用高溫膜片（如乙丙橡膠膜片、硅橡膠膜片等），否則會造成普通膜片老化。



      4 自力式穩(wěn)閥前壓力調節(jié)閥在無棣鑫岳應用應用及注意事項

      4.1 適用場所的應用及注意事項

      自力式壓力調節(jié)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。當介質流體從閥前流過經過閥芯閥座節(jié)流后，轉化為閥后壓力。然后經過管線輸入上腔室作用在頂部的托盤上，這時產生的作用力會與彈簧的反作用力相對等。這樣就決定了閥芯閥座的相對位置，從而控制閥后壓力。當閥后壓力增加時作用在頂盤上的作用力也隨之增加，使閥芯關關向閥座的位置，這樣閥芯和閥座之間的間隔就減小，流阻變大閥后壓力降低。直到頂盤上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使閥后壓力下降到預設值。當閥后壓力降低時，作用方向與之前所說相反，這就是自力式調節(jié)閥的工作流程了。 

對于傳統(tǒng)的控制閥來說，自力式調節(jié)閥并不需要外界能源，僅靠被調節(jié)介質的輸出信號，能夠有效的調節(jié)流體介質的屬性，這樣不僅大大節(jié)省了一些額外配件的開支，還能夠減少能源的使用，迎合節(jié)能減排的號召。




      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(jié)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(jié)閥其設定值允許偏差為±8%、帶指揮器操作型調節(jié)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。