ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進

【資料簡介】

ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進

自力式壓力調節閥是一種無需外加能源，利用被控介質自身能量當動力源、引入執行膜室產生推力，控制節流元件運動達到自動調節。具有測量、執行、控制的綜合功能。可在無氣、無電的場所。自力式調節閥廣泛應用于石油、化工、電站、輕工、印染工業部門自控系統中各種設備氣體、液體及蒸汽介質的減速壓、穩壓（用于閥后壓力調節）泄壓、穩壓（用于閥前壓力調節）的自動控制。根據用戶不同的工況條件可選用不同的閥芯結構型式以及不同執行機構，以達到的控制效果。

ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進結構特點：

自力式壓力調節閥是不需要任何外加能源，利用被調介質自身能量而實現自動調節的執行器產品。該產品大特點，能在無電、無氣的場所工作，同時又節約了能源，壓力設定值在運行中可隨意調整。采用快開流量特征，動作靈敏、密封性能好，因而它應用廣泛。

1.無需外加驅動能源的節能型自控系統，設備費用低，適用于危險性環境；

2.結構簡單，維護工作量小；

3.設定點可調且范圍寬，便于用戶在設定范圍內連續調整；

4.膜片式執行機構較氣缸式機構檢測精度高，動作靈敏；

5.閥內采用壓力平衡機構，使調節閥反應靈敏、控制準確、允許壓差大；

該產品由于無需外來能源，產品結構簡單，使用方便，維護工作量少等優點，特別適用于城市供熱、供暖及無外界供電、供氣且又需控制液體及氣體壓力的場合。據國外報道，城市供熱、供暖系統采用該產品，節能效率比以前明顯提高，效。

2 ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進

2.1  自力式壓力調節閥的結構缺陷

 目前，自力式壓力調節閥大多采用單膜片執行機構結構形式，直接與介質接觸進而進行控制，在使用過程中存在著執行機構的高壓滲漏和破裂等產生的潛在危險。盡管可以通過采用滾動膜片或金屬膜片提高性能，通過選擇耐腐蝕和搞溶脹性的膜片材料可提高安全性和使用壽命，但由于在結構設計中沒采取膜片破裂時的冗余措施及就地顯示報警功能，若用在危險化學品領域，如丙烯腈、發煙硫酸、苯等介質，其膜片破裂導致的后果將十分嚴重。

自力式壓力調節閥在設計制造時，應考慮在正常使用時可能遇到的流體危險并提供針對操作人員或周圍環境的防護措施。為此，無論在正常使用或單一故障條件下，執行機構的零部件都不會由于破裂和滲漏而導致危險。

2.2  ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進結構缺陷的潛在危險

2.2.1  自動控制失效的危險

由于自力式調節閥是靠被控變量的變化直接作用在動力部件膜片上進行操作的，當膜片破裂時，由于被控介質的泄漏必將會導致控制閥時，它就會在設定彈簧的作用下使閥處于閥后控制型的全開狀態，呀使閥處于閥前控制型的全關狀態，致使調節作用失效。

2.2.2  介質泄漏的危險

由于單膜片執行機構中的膜片，一面和被控介質接觸，另一面和大氣相通，膜片一旦發生破裂，介質將直接向外泄漏，因而危險化學品介質直接會造成操作人員的中毒、灼傷，甚至設備損壞和環境污染。

2.2.3  無膜片故障顯示報警功能的危險

采用單膜片執行機構的自力式壓力調節閥，在膜片破裂時如果沒有顯示報警功能，介質的泄漏和控制功能失效，無法被及時發現和處理，將使事故危害不斷擴大，造成更加嚴重的安全后果。

值得注意的是這種潛在的流體危險，即使是采用如圖4所示的2臺自力式壓力調節閥構成“2取1”的冗余控制，也無法克服膜片破裂所造成的后果。因為該冗余控制只有在設定值滿足P2設定值＜P1設定值和膜片無損壞的條件下，才能確保在工作閥發生故障時由備用閥對閥后壓力繼續實施控制。

ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進技術參數

公稱通徑DN		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300
額定流量系數Kv		7	11	20	30	48	75	120	190	300	480	760	1100	1750
噪音衡量系數Z值		0.6	0.6	0.6	0.55	0.55	0.5	0.5	0.45	0.4	0.35	0.3	0.2	0.2
允許壓差 (Mpa)	PN16	1.6								1.5		1.2	1,0
	PN40	2.0
閥蓋形式		標準型-17～+300℃、高溫型+300℃～+450℃
壓蓋型式		螺栓壓緊式
密封填料		V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料
閥芯形式		單座、套筒型閥芯
流量特性		線性

執行器參數

有效面積(cm )	32※	80	250	630
壓力設定范圍(MPa)	0.8～1.6	0.1～0.6	0.015～0.15	0.005～0.035
	0.3～1.2	0.05～0.3	0.01～0.07
保證壓力閥正常工作的 壓差△Pmin(MPa)	≥0.05	≥0.04	≥0.01	≥0.005
允許上下膜室之間壓差(MPa)	2.0	1.25	0.4	0.15
材料	膜蓋：鋼板鍍鋅； 膜片：EPDM或FKM夾纖維
控制管線、接頭	銅管或鋼管10×1； 卡套式接頭：R1/4"

注：※該有效面積所對應的壓力設定范圍不適用于DN150-250。

ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進性能指標

設定值偏差		±8%
允許泄露量 (在規定實驗條件下)	硬密封	4×0.01%閥額定容量
	軟密封	DN15～50	DN65～125	DN150～250
		10氣泡/min	20氣泡/min	40氣泡/min

工作溫度

公稱通徑		15～125mm	150～250mm
密封型式	硬密封	≤150℃	≤140℃
		冷卻罐≤200℃	冷卻罐和加長件≤200℃
		冷卻罐和散熱片≤350℃ ※	冷卻罐和加長件≤300℃ ※
	軟密封	≤150℃

注：※表示該閥允許工作溫度，僅當介質為蒸汽時有效，且耐溫至350℃需選用PN40的閥體。

ZZYP自力式壓力調節閥結構缺點優化改進零件材料

材料代號		C（WCB）	P（304）	R（316）
主要 零件	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
	導向套	HPb59-1

自力式調節閥由閥體、閥座、閥芯部件等組成，是一種無需外來能源而只依靠被調介質自身的壓力變化進行自動調節壓力的節能型產品，可用于非腐蝕性的液體、氣體和蒸汽等介質的壓力控制裝置。廣泛用于石油、化工、冶金、輕工等工業部門及城市供熱、供暖系統中各種設備氣體、液體及蒸汽介質的減速壓、穩壓（用于閥后壓力調節）泄壓、穩壓（用于閥前壓力調節）的自動控制。自力式調節閥根據用戶不同的工況條件可選用不同的閥芯結構型式以及不同執行機構，以達到的控制效果。