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高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計方案

  • 發(fā)布日期:2021/6/8      瀏覽次數(shù):632
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    高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計方案

    本實(shí)用新型屬于一種工業(yè)用調(diào)節(jié)閥,具體的講是使用于玻璃行業(yè)中的專門控制重油介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥。在玻璃行業(yè)中,經(jīng)常會使用到重油作為工況介質(zhì),然而調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)時表現(xiàn)為小開度時不能調(diào)節(jié);中間開度調(diào)節(jié)波動大,常出現(xiàn)流量突然增大到慢慢變?yōu)榱愕那闆r;大開度時流量能滿足,但是這樣不能滿足很好的調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的控制。

    這樣的調(diào)節(jié)閥不能滿足使用于現(xiàn)有工況的要求,因此有必要對現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥的閥芯堵頭進(jìn)行重新設(shè)計,使其滿足現(xiàn)有高粘度介質(zhì)重油的調(diào)節(jié)要求。自力式調(diào)節(jié)閥工作原理是介質(zhì)由箭頭方向流入閥體,經(jīng)閥座、閥芯節(jié)流后輸出。另一路經(jīng)取壓管(介質(zhì)為蒸汽時加冷凝器)被引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于膜片上,使閥芯 隨之發(fā)生相應(yīng)的位移,達(dá)到泄壓、穩(wěn)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(shè)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(shè)定值為止。若閥前壓力小于設(shè)定 值則該閥一直是關(guān)閉的。自力式調(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。自力式調(diào)節(jié)閥橡膠膜片式檢測,執(zhí)行機(jī)構(gòu)測精度高、動作靈敏。采用壓力平衡機(jī)構(gòu),使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制精確。

    高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計方案

    自力式調(diào)節(jié)閥系列產(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(diào)節(jié)從15~2500Kpa。可按需要組合滿足用戶工況要求。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。

    高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計方案安裝方式:
    1、閥在氣體或低粘度液體介質(zhì)中使用時,通常ZZY型自力式調(diào)節(jié)閥為直立安裝在水平管上,當(dāng)位置空間不允許時才倒裝或斜裝。(當(dāng)確認(rèn)介質(zhì)很潔凈時,件3可不安裝)
    2、閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時,通常ZZY型自力式調(diào)節(jié)閥為倒立安裝在水平管上
    (1) 冷凝器應(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個月灌水一次。
    (2) 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。
    (3) 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,閥前后應(yīng)設(shè)置截止閥與旁路手動閥
    (4) 調(diào)壓閥通徑過大(DN≥100 時),應(yīng)有固定支架
    (5) 當(dāng)確認(rèn)介質(zhì)很潔凈時,件3可不安裝
    (6) 自力式調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥設(shè)計方案應(yīng)用及注意事項(xiàng)

    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(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)計條件提供與閥門選用時應(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,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。特別在小口徑時兩者壓差相差更大
    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,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。若用于往復(fù)泵時,由于往復(fù)泵輸出流量是周期性脈動,造成該閥在設(shè)定值附近處于周期性脈動,因而達(dá)不到穩(wěn)定壓力的作用,使整個控制系統(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,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。

    高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計方案特殊介質(zhì)中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

    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,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)品樣本未見值。國外已有廠家,在油和液體情況下,允許使用的介質(zhì)運(yùn)動黏度為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,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。

    高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計方案高黏度的介質(zhì)不宜使用

    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,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。

    高粘度重油自力式調(diào)節(jié)閥設(shè)計方案使用在腐蝕性介質(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。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、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,快捷的辦法是,設(shè)計和制造單位根據(jù)工藝條件和要求及制造水平共同確認(rèn)能否使用。用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高粘度重油專用調(diào)節(jié)閥,通過修改閥芯堵頭結(jié)構(gòu),達(dá)到在小開度范圍內(nèi)都能較好調(diào)節(jié),中間開度也不會產(chǎn)生突然增大到慢慢變?yōu)榱愕那闆r,中間到大開度內(nèi)很接近等百分比調(diào)節(jié)特