自力式穩(wěn)閥前壓力調(diào)節(jié)閥在無棣鑫岳應(yīng)用

自力式穩(wěn)閥前壓力調(diào)節(jié)閥在無棣鑫岳應(yīng)用

自力式調(diào)節(jié)閥是一種無需外來能源，依靠被測(cè)介質(zhì)自身壓力或溫度或流量變化，按預(yù)先設(shè)定值，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)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(gè)獨(dú)立的儀表控制系統(tǒng)。集變送器、控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能于一體。不同于一般含義上的控制閥。自力式調(diào)節(jié)閥有自力式壓力（微壓）調(diào)節(jié)閥、自力式（壓差）流量調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥等幾類。自力式壓力調(diào)節(jié)閥是其家族成員之一，由于它無需外來能源，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于城市供熱、供曖及沒有供電、供氣又需控制的場(chǎng)合。據(jù)德國報(bào)道，城市供熱、供暖系統(tǒng)采用該產(chǎn)品，熱效率比以前提高30%~40% 。




      本文僅就自力式壓力調(diào)節(jié)閥的原理、結(jié)構(gòu)特性及工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行論述。  自力式閥前壓力調(diào)節(jié)閥(簡稱泄壓閥)無需外加能源，利用被控介質(zhì)自身能量作為動(dòng)力源。引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(dòng)作靈敏，壓力波動(dòng)小等特點(diǎn)。

      自力式閥前壓力調(diào)節(jié)閥為泄壓用閥前壓力調(diào)節(jié)型（K型），壓力范圍15~3000Kpa，配用不同的檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于蒸 汽、各種氣體及液體減壓穩(wěn)壓的自動(dòng)控制。鑫岳集團(tuán)自成立以來，以石油化工為產(chǎn)業(yè)龍頭，深度開發(fā)海洋化工，秉承“綠色、生態(tài)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)"的發(fā)展理念，大力實(shí)施新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換工程，著力構(gòu)建石化產(chǎn)業(yè)集群，努力打造“油頭-化身-高化尾"的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；以“艱苦創(chuàng)業(yè)、科技創(chuàng)新"的精神，不斷刻苦攻關(guān)，審時(shí)度勢(shì)、多元化發(fā)展，打造了橫跨能源、化工、電力、建材、物流、機(jī)械七大行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈。

由成立之初，焦化、加氫兩套生產(chǎn)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(xiàng)目和配套離子膜燒堿項(xiàng)目建設(shè)投產(chǎn)；同年完成建設(shè)自備供熱中心。，先后建成了免燒磚生產(chǎn)、物流公司、聚醚多元醇生產(chǎn)、建設(shè)工程公司等多個(gè)項(xiàng)目，解決了生產(chǎn)過程中壓濾廢渣利用、配套物流、工程安裝、新產(chǎn)品研發(fā)等問題。在開發(fā)下游產(chǎn)品的同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。2016年公司獲得國家批準(zhǔn)的進(jìn)口原油指標(biāo)，這更為公司的發(fā)展增強(qiáng)了原動(dòng)力。

貨物名稱	型號(hào)	規(guī)格 (口徑)	磅級(jí)	數(shù)量 （臺(tái)）
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(diào)節(jié)閥在無棣鑫岳應(yīng)用分類及工作原理

      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。

      1.2 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(duì)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(hào)才能改變閥內(nèi)截流件相對(duì)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(hào)，僅靠被調(diào)介質(zhì)的壓力信號(hào)，便可實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。兩者區(qū)別可見圖5。



      2 自力式穩(wěn)閥前壓力調(diào)節(jié)閥在無棣鑫岳應(yīng)用的特點(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：設(shè)定值≤0.6MPa時(shí)，選薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)；設(shè)定值>0.6 MPa時(shí)，選氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。



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

      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。 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(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 自力式穩(wěn)閥前壓力調(diào)節(jié)閥在無棣鑫岳應(yīng)用應(yīng)用及注意事項(xiàng)

      4.1 適用場(chǎng)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(jì)條件提供與閥門選用時(shí)應(yīng)注意以下情況。當(dāng)介質(zhì)流體從閥前流過經(jīng)過閥芯閥座節(jié)流后，轉(zhuǎn)化為閥后壓力。然后經(jīng)過管線輸入上腔室作用在頂部的托盤上，這時(shí)產(chǎn)生的作用力會(huì)與彈簧的反作用力相對(duì)等。這樣就決定了閥芯閥座的相對(duì)位置，從而控制閥后壓力。當(dāng)閥后壓力增加時(shí)作用在頂盤上的作用力也隨之增加，使閥芯關(guān)關(guān)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(yù)設(shè)值。當(dāng)閥后壓力降低時(shí)，作用方向與之前所說相反，這就是自力式調(diào)節(jié)閥的工作流程了。 

對(duì)于傳統(tǒng)的控制閥來說，自力式調(diào)節(jié)閥并不需要外界能源，僅靠被調(diào)節(jié)介質(zhì)的輸出信號(hào)，能夠有效的調(diào)節(jié)流體介質(zhì)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(hào)召。




      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(duì)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。