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              自力式薄膜壓力控制調節閥

              自力式薄膜壓力控制調節閥

              更新時間:2022-04-12

              簡要描述:

              LKZZYP-16B自力式薄膜壓力控制調節閥主要用于對閥后壓力帶切斷要求工況。適用介質氮氣、空氣、水、蒸汽、氫氣、潤滑油等。直線流量特性在小開度時,相對流量變化大,調節性強,易于產生超調,引起震蕩,而在打開度時,相對流量變化小,調節作用弱,不夠敏感。等百分比流量特性的流量變化百分比相等,在較大開度范圍內,相對流量變化大,調節靈敏有效,等百分比特性曲線始終在直線特性曲線的下方

              一、產品介紹:

                 該閥依靠流經閥內介質自身的壓力、溫度作為能源驅動閥門自動工作,不需要外接電源和二次儀表。這種自力式調節閥都利用閥輸出端的取壓管壓力信號反饋,通過信號管傳遞到執行機構驅動閥瓣改變閥門的開度,達到調節壓力、流量、溫度的目的。這種調節閥又分為直接作用式和間接作用式兩種。

                 LKZZYP-16B自力式薄膜壓力控制調節閥又稱為自力式減壓閥,其結構內有彈性元如:件彈簧、波紋管、波紋管式等,利用壓力反饋信號平衡的原理控制閥門開度。

              二、調節閥Cv值的計算選型:

              1、Cv值計算公式

                  在確定調節閥口徑時,應根據已知的流體條件,先計算出所需要的Cv值(Kv值),然后在《調節閥選型樣本》中的額定Cv值表中,選取合適的調節閥口徑。作為普遍采用的Cv值計算公式是FCI所規定的。其具體內容如下:

              2、Cv值的定義

                  Cv值定義:閥處于全開狀態,兩端壓差為1磅/英寸2(0.07kgf/cm2)的條件下,60°F(15.6℃)的清水,每分鐘通過閥的美加侖數。(Cv=1.17Kv    Kv是我國調節閥流量系數的符號)

              3、液體的Cv值計算公式

                  液體的Cv值計算公式是根據流體流過簡單孔場合的理論流速(V=, 其中V:孔部分的理論流速;r:流體的比重;△P:流體的壓差)而推導出適合Cv值定義的計算公式。

              (英制)                                              (公制)

               Cv=11.56Q   …………………(1—1)               Cv=1.17Q               …………(1—2)

              式中

              Q:最大流量                     m2/hr               Q:最大流量                 m2/hr 

              G:比重(水=1)                                     G:比重(水=1)

              P1:進口壓力                    kPa·A                P1:進口壓力                kgf/cm2  A  

              P2:出口壓力                    kPa·A                P2:出口壓力                kgf/cm2  A  

              注:P1和P2為最大流量時的壓力。

              上述Cv值計算公式中的流相為紊流,即雷諾數較大時的場合成立。但當雷諾數很小時,介質流相接近層流時需要進行修正。對于粘度在20mm2/S以上的液體,需按下列順序進行粘度修正。(1mm2/S=1cst)

              1)粘度修正

              ①、不考慮粘度影響,用公式(1—)或(1—2)求出Cv值。

              ②、用公式(1—3),求出系數R。

              ③、由公式(1—4)、(1—5)或從粘度修正系數曲線上,求出系數R相對應的Cv值的修正系數FR。

              ④、用這個修正系數乘以第一步求出的Cv值。

              ⑤、然后從《調節閥選型樣本》的Cv值表中,選取合適的調節閥口徑。

              R=                       …………………(1—3)

              Q:最大流量         m3/hr

              V:操作溫度下液體動力粘度        mm2/s

              Cv1:未修正過的Cv

              當R≤70時,其修正系數

              FR=            ………………… ……    ( 1—4)當R>70時,其修正系數

              FR=0.95+               …………………(1—5)

              2)閃蒸修正

                  飽和溫度或接近飽和溫度的液體,當通過閥座時會出現壓力降低,因而即使進口壓力P1在進口溫度下的飽和壓力Pv以上,但閥座后的出口局部有可能降低到Pv以下。這種場合,液體的一部分被汽發,從而發生閃蒸現象,如按前面的液體計算公式進行Cv值計算,會造成閥的流量不足。因此必須按以下方法進行計算。

              (水的場合)

                  熱力學認為:當飽和溫度的熱水或者接近飽和溫度的熱水,流經調節閥縮流斷面,壓力會降低,調節閥流出的水中可能會含有水蒸氣。在這種流動條件下,液體流動的基本定律就不再是正確的。所以,計算調節閥口徑的傳統方法也就不適用。在這種情況下,要計算出正確的Cv值,應按下列步驟進行:

              1.△T<2.8(5°F)        △Pc=0.06×P1……………(1—6)

                 △T>2.8(5°F)       △Pc=0.9(P1-Pv)…………(1—7)

              式中

              △T=在進口壓力下的液體飽和溫度與進口溫度之差

              △Pc=計算流量用的允許壓差(kgf/cm2)

              P1=絕對進口壓力       kgf/cm2

              Pv=進口溫度下液體的絕對飽和壓力          kgf/cm2

              2.當公式(1—6)或(1—7)計算出的△Pc小于調節閥上的實際壓差△P時,要用△Pc代替公式(1—1)或(1—2)中的△P。

              (水以外的場合)

              對于水以外的場合,有同水一樣的“求臨界壓力降低的方法"和“求液體和氣體混合比重的方法"兩種。不論采用哪一種方法,必須知道飽和壓力、臨界壓力等數據,因而在實際計算中只限于上述數據明確的介質。一般采用的方法是求出閃蒸的比例,然后就液體、氣體分別計算Cv值,再求出其和便是所要得Cv值。

              氣化重量比例(kg/kg)

              i1:進口溫度壓力T1下的比容(kJ/kg)

              i2:出口側壓力P2的飽和溫度壓力下的比容(kJ/kg)

              r2:出口側壓力P2的飽和溫度壓力下的蒸發潛熱(kJ/kg)

              三、規格與技術參數:

               公稱通徑:DN15~300

               公稱壓力:PN1.6~10.0MPa   ANSI 150~600lb

               介質溫度:-25~350℃

               連接方式:法蘭式、焊接

               閥體材質:WCB、CF8、CF8M、CF8M

               閥芯材質:304、316L、PTFE、PPL

               閥座材質:304、316L、316L+ Stellite

               流量特性:快開

               可調比:30:01:00

               調節精度:8-10%

               泄漏量:軟密封ANSI Class VI、硬密封ANSI Class IV

               壓力調節范圍:30~4000KPa

              四、外型尺寸及重量:

              公稱通徑DN

              20

              25

              32

              40

              50

              65

              80

              100

              125

              150

              200

              250

              300

              額定流量

              7

              11

              20

              30

              48

              75

              120

              190

              300

              480

              760

              1100

              1750

              系數KV

              7

              11

              20

              30

              48

              75

              120

              190

              300

              480

              760

              1100

              1750


              --

              --

              22

              33

              53

              83

              132

              209

              330

              528

              836

              1210

              1925

              固有流量特性

              快開、修正線性

              額定行程L(mm)

              8

              10

              14

              20

              25

              40

              50

              60

              70

              閥座直徑(mm)

              2

              3

              4

              5

              6

              7

              8

              9

              10

              12

              15

              --

              --

              額定流量系數KV

              0.02

              0.08

              0.12

              0.2

              0.32

              0.5

              0.8

              1.2

              1.8

              3.2

              5

              --

              --

              固有流量特性

              線性、修正線性

              快開

              調節精度

              ±5~10%

              壓力分段范圍KPa

              40~80 ; 60~100 ; 80~140 ; 120~180 ; 160~220 ; 200~260 ;240~300 ;

              280~350 ; 330~400 ; 380~450 ; 430~500 ; 480~560 ; 540~620 ; 600~700;

              680~800 ; 780~900 ; 880~1000 ; 950~1500 ; 1000~2500

              允許泄漏量

              硬密封:IV級(10-4XKv);     軟密封:VI級(參見GB/T4213-2008)

              五、流量特性的選擇要求:

                 目前,現有調節閥固有流量特性主要有:直線、等百分比、拋物線及快開等幾種,其中常見的是前兩種。

                 直線流量特性是指調節閥的流量與開度程比例關系。

                 等百分比流量特性指調節閥流量變化的百分比在全行程內是相等的。

                 直線流量特性在小開度時,相對流量變化大,調節性強,易于產生超調,引起震蕩,而在打開度時,相對流量變化小,調節作用弱,不夠敏感。等百分比流量特性的流量變化百分比相等,在較大開度范圍內,相對流量變化大,調節靈敏有效,等百分比特性曲線始終在直線特性曲線的下方,在同一開度下,流量比直線特性的小,且由于等百分比特性的流量多集中在大開度區,在考慮同樣的開度偏差余量時,所需的流量系數余量就大。因此等百分比流量特性閥的容量較直線流量特性要小些。

              六、閥內結構與執行機構的分類:

              1、控制方式:

                 控制閥后壓力壓閉型:用于閥后壓力調節,當閥后壓力升高,閥門關閉,以達到減壓、穩壓的目的。

                 控制閥前壓力壓開型:用于閥前壓力調節,當閥前壓力升高,閥門打開,以達到泄壓、穩壓的目的。

              2、閥內內結構分類:

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              (1)閥座(2)閥芯(3)閥體(4)閥蓋(5)立柱(6)壓力調節盤(7)彈簧(8)壓盤(9)執行機構(10)現場示意管道(11)焊接接頭(12)取壓管(13)冷凝器

              3、執行機構分類:

                 執行機構有薄膜式、活塞式、波紋管密封式三種。

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              七、選型的注意事項:

                 是可以設定一個值自動進行調節的控制裝置,在進行集中測試控制的時候,可以實現一個獨立的儀表控制系統。

              在選型使用時候需要注意問題:

               1、調節精度:是由機械的方法組成的純比例調節系統,因此控制的結果不可避免地存在靜差。調節精度一般為±5 ~ ±10 。適用于調節品質要求不高的場合。

               2、允許壓差:由于沒有驅動能源,僅靠介質自身的能源(壓力閥靠介質壓力,液位閥靠介質對浮球的浮力等),而且無法象普通調節閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導致允許差壓較普通,控制閥小,口徑也受限制。

               3、介質黏度:由原理和結構特點知,介質黏度過高容易引起引壓管的堵塞,影響膜片的彈性,導致閥內壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點較高的介質在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。所以,高黏度介質不適宜選用自力式調節閥,適宜選用隔膜調節閥。

              八、不同介質的安裝方式:

                 LKZZYP-16B自力式薄膜壓力控制調節閥廣泛用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造與民用建筑樓群等各種工業設備中,能應用于氣體、液體、蒸汽介質的減壓穩壓(閥后調節)或泄壓穩壓(閥前調節),但由于它利用介質自身的壓力去操作執行機構,在執行機構內充滿介質,故安裝方式應與此相配合。

                 在安裝時取壓點應設在離調壓閥適當的位置,壓開型調壓閥應大于2倍管道直徑,壓閉型調壓閥應大于6倍管道直徑。

                 蒸汽出口管穩壓調節閥自力式調節閥在安裝冷凝器時應注意冷凝器的位置,使其高于膜頭而低于工藝管道,以保證冷凝器內充滿冷凝液。


              八、使用維護:
               日常維護:

                 自力式調節閥鍋爐蒸汽壓力自動調節閥管道中一般應當水平安裝。

               使用方法:

               1、在常溫下使用氣體或低粘度液體場合時的操作:

               (1)緩慢開啟閥前后截止閥;

               (2)擰松排氣塞,直至氣體或液體從執行機構溢出為止

               (3)然后重新擰緊排氣塞,調節閥即可工作。所需壓力值的大小可通過壓力調節盤的調整而得到,調整時,注意觀察壓力標示值,動作緩慢,不得使閥桿跟著轉動

               2、使用蒸汽場合時的操作:

               (1)從冷凝器上擰下注液口螺釘

                (2)擰松執行機構排氣塞

               (3)使用漏頭通過注液口加入直至排氣孔流出為止

               (4)擰緊排氣塞,繼續注水直至溢出注液口

               (5)擰緊注液口螺釘

               (6)緩慢開啟調節閥前后截止閥

               (7)調整壓力調節盤,并觀察壓力表示值達到要求為止。

              使用維護:

                 投入運行后,一般維護工作很少,平時只要觀察閥前,閥后壓力示值是否符合工藝所需要求即可。另外,觀察填料函與執行機構是否滲漏,若滲漏應擰緊或更換填料及膜片。

              九、常見閥內件損壞現象的分析與解決辦法:

               1、汽蝕、沖刷現象產生的原因

                 由設計工況數據表可知,原設計閥門出口壓力是0.3MPa,而實際運行工況要求為0.1MPa閥后減壓參數變小,籠式套筒的降壓級數是按原設計工況數據設計的,適用于進罐壓力為0.3MPa時的工況,當出口壓力要求為0.1MPa時,原籠式套筒降壓級數就不夠,因而引起汽蝕現象的產生。

                 閥門內件在強大的氣泡破爆力作用下很快損壞,同時引起閥門出口壓力升高。為了保證出口壓力,迫使降低閥門開度,從而引起流體流速加快,又產生高速顆粒沖刷破壞,循環性破壞加速了閥門失效。

               2、解決汽蝕破壞的措施

                 采用高性能籠式套筒調節閥,其結構采用自壓力密封形式,降壓套筒采用疊片加組合形式,碟片上下兩面均設有流道槽,介質流動連續性好,調節無死區;流道設計成等截面矩形結構,每段相互成九十度拐角延伸,在出口尾段進行分流,將流道分成兩條或多條流道,經多年現場應用和經驗積累而開發的高性能籠式迷宮套筒調節閥,已經現場工況驗證。

               3、解決顆粒沖刷的損壞

                 流體出口設計成2條流道進行分流減速,將入口流速38m/s減降到19m/s,降低汽油中顆粒對流道的高速沖刷,流速符合規定要求。選用硬度高、耐沖刷XNi69-20鎳合金特殊材料制造套筒疊片。

              十、中國GB/T4213-92調節閥的泄漏標準:

              泄漏等級

              試驗介質

              試驗程序

              最大閥座泄漏量

              由用戶與制造商定

              L 或G

              1

              5×10-3×閥額定容量  (l/h)

              L 或G

              1

              10-3×閥額定容量  (l/h)

              L

              1或2

              10-4×閥額定容量  (l/h)

              G

              1

              Ⅳ-S1

              L

              1或2

              10-4×閥額定容量  (l/h)

              G

              1

              Ⅳ-S2

              G

              1

              2×10-4×△P×D  (l/h)

              L

              2

              1.8×10-7×△P×D  (l/h)

              G

              1

              3×10-3×下表系數

              閥座直徑

              mm

                     漏        量

              mL/min

              每分鐘氣泡數

              25

              0.15

              1

              40

              0.30

              2

              50

              0.45

              3

              65

              0.60

              4

              80

              0.90

              6

              100

              1.70

              11

              150

              4.00

              27

              200

              6.75

              45

              250

              11.1

              300

              16.0

              350

              21.6

              400

              28.4

              注:1、△P以kPa為單位。

              2、D為閥座直徑,以mm為單位。

              3、對于可壓縮流體的體積流量是在標況下的測定值。

              4、每分鐘氣泡數是用外徑6mm、壁厚1mm的管子垂直浸入5~10mm深度的條件下測得的。管子端面應光滑,無倒角和毛刺。

              5、如果閥座直徑與表列值之差2mm以上,則泄漏系數可假設泄漏量與閥座直徑的平方成正比的情況下通過內推法取得。

              6、在計算確定泄漏量的允許值時,閥的額定容量按下表所列公式計算

              GB/T4213-92


              △P<

              △P≥

              液體

              Q1=0.1Kv

              氣體

              Q2=4.73Kv

              Q2=2.9P1Kv/



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