ZZY型自力式壓力減壓穩壓閥技術(shù)參數

                               上海申弘閥門(mén)有限公司

之前我們介紹化工閥門(mén)選用原則，ZZY型自力式壓力調節閥無(wú)需外加能源，利用被調介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源引入執行機構控制閥芯位置，改變兩端的壓差和流量，使閥前（或閥后）壓力穩定。具有動(dòng)作靈敏，密封性好，壓力設定點(diǎn)波動(dòng)力小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩壓或泄壓穩壓的自動(dòng)控制。
    本系列產(chǎn)品有單座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、雙（ZZYN）、三種結構；執行機構有薄膜式、活塞式二種；作用型式有減壓用閥后壓力調節(B型)和泄壓用閥前壓力調節（K型）。產(chǎn)品公稱(chēng)壓力等級有

1自力式壓力調節閥分類(lèi)及工作原理

1.1自力式壓力調節閥的分類(lèi)

1）按閥后、閥前控制分為兩類(lèi)：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(lèi)：直接作用型自力式調節閥；指揮器操作型自力式調節閥。
閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常自力式壓力調節閥為倒立安裝在水平管上，冷凝器（蒸汽用自力式）應高于調壓閥的執行機構而低于閥前后接管。使用前冷凝器應灌滿(mǎn)冷水，以后約3個(gè)月灌水一次。

ZZY型自力式壓力減壓穩壓閥技術(shù)參數在安裝自力式調節閥時(shí)，應注意以下幾點(diǎn)：

（1）閥在氣體或低粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常自力式壓力調節閥為直立安裝在水平管上，當位置空間不允許時(shí)才倒裝或斜裝。

（2）閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時(shí)，通常自力式壓力調節閥為倒立安裝在水平管上，冷凝器（蒸汽用自力式）應高于調壓閥的執行機構而低于閥前后接管。使用前冷凝器應灌滿(mǎn)冷水，以后約3個(gè)月灌水一次。

（3）取壓點(diǎn)應取在調壓閥適當位置，閥前調壓應大于2倍管道直徑，閥后調壓應大于6倍管道直徑。

（4）為便于現場(chǎng)維修及操作，調壓閥四周應留有適當空間。

（5）當介質(zhì)為潔凈氣體或液體時(shí)，閥前過(guò)濾器可不安裝。

（6）調壓閥通徑過(guò)大（DN≥100時(shí)），應有固定支架。

（7）當確認介質(zhì)很潔凈時(shí)，件3可不安裝。

（8）位置實(shí)在不允許時(shí)，傍通閥（手動(dòng)）可以省略（我們不推薦）．

（9）閥組后根據需要用戶(hù)可選配止回閥、安全閥等

（10）自力式調節閥根據計算通徑可以小于管道直徑，而截止閥、切斷球閥、傍通閥、過(guò)濾器則不能小于管道直徑。

1.2ZZY型自力式壓力減壓穩壓閥技術(shù)參數工作原理

1）自力式閥后壓力調節的工作原理。閥前壓力P1經(jīng)過(guò)閥芯、閥座的節流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過(guò)管線(xiàn)輸入上膜室內作用在頂盤(pán)上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當P2增加時(shí)，P2作用在頂盤(pán)上的作用力也隨之增加。此時(shí)，頂盤(pán)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(pán)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(shí)。作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調節的工作原理。

2）自力式閥前壓力調節的工作原理同閥后壓力調節的工作原理，應注意閥芯反裝。

1.3自力式壓力調節閥與控制閥的區別

這兩類(lèi)產(chǎn)品的區別，主要在于控制閥既需要外界能源（如電源或氣源）做驅動(dòng)能，又需要接受外來(lái)控制儀表信號才能改變閥內截流件相對位置，從而實(shí)現改變流體流量。而自力式壓力調節閥則既不需外來(lái)能源，又不需要接受外來(lái)控制儀表信號，僅靠被調介質(zhì)的壓力信號，便可實(shí)現壓力調節。

2自力式壓力調節閥的特點(diǎn)

由于自力式壓力調節閥沒(méi)有外來(lái)驅動(dòng)能源。因此該產(chǎn)品的操作力較小，它具有如下特點(diǎn)。

1）平衡式閥芯結構，如平衡型單座。雙閥芯平衡型，套筒平衡型等。

2）快開(kāi)流量特性，其閥芯為平板型。

3）公稱(chēng)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(chǎng)家產(chǎn)品DN20mm的沒(méi)波紋管，閥芯也為單座）；公稱(chēng)通徑大于100mm時(shí)。閥上蓋內不設波紋管，閥芯為雙閥芯或套筒結構。

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

3安裝方式

3.1直管段的設置

自力式壓力調節閥前、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(diǎn)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(diǎn)，以便使設定值與取壓值真實(shí)一致。

3.2旁路系統的設置

為保證檢修及出故障時(shí)生產(chǎn)能繼續運行，設置旁路系統。

3.3過(guò)濾器的設置

該系統中的過(guò)濾器在工藝介質(zhì)干凈、沒(méi)雜質(zhì)的情況下，可以省略。

當介質(zhì)中有雜質(zhì)或用帶指揮器的自力式壓力調節閥時(shí)應裝過(guò)濾器，以防阻塞引壓管路或指揮器、卡死氣缸執行機構及閥芯等。

若限于管路安裝空間或經(jīng)費，可將過(guò)濾網(wǎng)裝在閥前的截止閥上游處。取代過(guò)濾器。

3.4安裝方式與介質(zhì)、溫度的關(guān)系

1）自力式壓力調節閥安裝方式原則上宜采用，氣體介質(zhì)正立安裝（執行機構在上、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)，自力式壓力調節閥除采用倒裝外，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(mǎn)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(huì )造成普通膜片老化。

4應用及注意事項

4.1適用場(chǎng)所的應用及注意事項

自力式壓力調節閥主要適用于沒(méi)有腐蝕性且黏度低的液體、氣體、蒸汽（zui高溫度可達300~350℃）等介質(zhì)的壓力控制。如輕質(zhì)油品、水、水蒸汽、空氣等。在設計條件提供與閥門(mén)選用時(shí)應注意以下情況。

1）所提閥前、閥后壓力及設定值條件應接近實(shí)際工藝條件。

自力式壓力調節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(lèi)產(chǎn)品所允許的設定值調整范圍較小。一般直接作用型調節閥其設定值允許偏差為±8%、帶指揮器操作型調節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(guò)更換設定彈簧的辦法才可實(shí)現，這需送回生產(chǎn)廠(chǎng)才能完成。

2）選用允許壓差時(shí)，應注意到該產(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外允許壓差小，導致允許壓差較普通控制閥小，且無(wú)法像普通控制閥可通過(guò)提高供氣壓力來(lái)增大壓差。特別在小口徑時(shí)兩者壓差相差更大。
表1允許壓差比較表

DN/mm1520254050

Δp（直接作用型壓力調節閥）/MPa

1.61.61.61.61.6

Δp（ZJHP精小型單座調節閥）/MPa6.46.46.43.39

注：Δp為允許差壓。

3）因自力式調節閥調節精度為±5%及流量特性為快開(kāi)特性所致，因此只適用無(wú)外來(lái)能源和調節品質(zhì)要求不高的場(chǎng)合。

4）該產(chǎn)品不宜在往復泵出口壓力—流量調節方案中使用。該方案是旁路調節法常見(jiàn)方法之一。在該方案選型時(shí)，應注意其壓力控制回路不宜“采用直接作用式（自力式）壓力調節閥"。這是因為為確保自力式壓力調節閥正常工作，該產(chǎn)品要求工藝參數確定后，不允許有較大范圍的變動(dòng)。若用于往復泵時(shí)，由于往復泵輸出流量是周期性脈動(dòng)，造成該閥在設定值附近處于周期性脈動(dòng)，因而達不到穩定壓力的作用，使整個(gè)控制系統無(wú)法正常工作。以上分析可知，自力式閥前控制閥用于往復泵出口做泄壓控制是可行的方案。即該閥在設定值附近處于周期性脈動(dòng)，使泵出口壓力不超出設定壓力值。該方案已在上海煉油廠(chǎng)罐裝站應用多年。

4.2特殊介質(zhì)中的應用及注意事項

4.2.1黏度較高的介質(zhì)中的應用

從自力式壓力調節閥的原理和結構特點(diǎn)可知。該產(chǎn)品能否應用在黏度較高的介質(zhì)場(chǎng)合，就需從下述兩方面綜合考慮。

1）被調介質(zhì)黏度對執行機構—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(mǎn)隔離液，以使黏稠介質(zhì)不堵塞引壓管和進(jìn)入到執行機構內，影響被調介質(zhì)作用力的傳送。

2）被調介質(zhì)黏度對閥內件及平衡元件—波紋管的影響。

這是由于被調介質(zhì)流過(guò)閥內件時(shí)，將被引入平衡壓力元件—波紋管內與外，黏度過(guò)高將使其無(wú)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(wú)法在開(kāi)工后正常工作。

上述分析，歸根結底是介質(zhì)黏度值的界定問(wèn)題。目前，國內制造廠(chǎng)的產(chǎn)品樣本未見(jiàn)推薦值。國外已有廠(chǎng)家推薦，在油和液體情況下，允許使用的介質(zhì)運動(dòng)黏度為600mPa?S；Samson允許的介質(zhì)黏度為100mPa?s（密度0.8）。只有當上述兩要求均滿(mǎn)足時(shí)，才能使用。這已有很多實(shí)例證明。如SENMI生產(chǎn)的該類(lèi)產(chǎn)品，已在上海石化廠(chǎng)罐區乙焦油壓控上（黏度為190mPa?S）、延安煉油廠(chǎng)燃料油—重油壓控上（黏度為135mPa?s）使用多年。

4.2.2高黏度的介質(zhì)不宜使用

4.2.3不允許泄漏的氣體介質(zhì)中的應用

不允許泄漏的氣體介質(zhì)使用時(shí)，出于安全原因及避免貴重氣體浪費因素，應考慮下述兩點(diǎn)。

1）填料函及其他連接處的密封性能達到標準。

該產(chǎn)品應符合國家標準GB/T4123-92氣動(dòng)調節閥要求無(wú)滲漏現象，這一點(diǎn)同一般控制閥要求一樣。

2）氣動(dòng)執行機構的氣室密封性要求要確保無(wú)滲漏。

該產(chǎn)品要求比GB/T4123-92規定高，不允許滲漏。因為GB/T4123-92標準對氣室的密封性規定：“氣動(dòng)執行機構的氣室應保證氣密性。在額定氣源壓力下，5min內薄膜氣室內的壓力下降不得大于2.5kPa；"國內該類(lèi)產(chǎn)品鑒于沒(méi)統一的產(chǎn)品標準，有不少產(chǎn)品對該項要求不嚴或沒(méi)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(chǎng)詳細討論。

4.2.4使用在腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合應慎重對待

自力式調節閥使用在腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合，與使用在黏度較高的場(chǎng)合一樣，需要從介質(zhì)對執行機構和調節機構兩大部件耐腐蝕性進(jìn)行雙重考慮，只有兩者均滿(mǎn)足時(shí)才可使用。由此可見(jiàn)，它比控制閥要求更復雜，使用面更狹窄。

為便于設計人員在腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合的選用，現將執行機構與調節機構抗腐材料現狀列于表2，供參考。

以波紋管平衡型閥為例，由于目前國內波紋管的防腐蝕材料只能做到304和316。僅從調節機構上選，它將無(wú)法使用在氯氣、次氯酸鈉、液氯、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(shí)，快捷的辦法是，設計和制造單位根據工藝條件和要求及制造水平共同確認能否使用。

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(kāi)；壓力分段調節從15～2500Kpa?？砂葱枰M合滿(mǎn)足用戶(hù)工況要求。

序號	產(chǎn)品名稱(chēng)	通徑  mm	壓力 MPA	材質(zhì)	單位	單價(jià) 元	數量
1	自力式減壓閥 ZZYP-40C	40	4.0	鑄鋼	臺	0	1
2	自力式減壓閥 密封件	40	4.0	增強高溫碳纖維	套	0	1
備注	自力式減壓閥進(jìn)口壓力2.6MPA ,出口壓力2.2MPA，介質(zhì)180度高溫水

自力式壓力調節閥是由閥體、閥座、閥芯、平衡彈簧等部件組成，是一種無(wú)需外加能源，利用被調節介質(zhì)自身壓力變化來(lái)進(jìn)行自動(dòng)調節的閥門(mén)，是根據力學(xué)原理將被控介質(zhì)引入執行機構產(chǎn)生力作用推動(dòng)，控制閥芯元件上下位移達到自動(dòng)調節，閥前或閥后恒壓或減壓的節能型產(chǎn)品。該產(chǎn)品zui大的特點(diǎn)是能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)所工作，壓力設定值在運行中可隨意調整。采用快開(kāi)流量特性，動(dòng)作靈敏、密封性能好，廣泛應用于石油、化工、電站、輕工、印染等各種工業(yè)設備中氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)壓力的自動(dòng)控制。
本系列產(chǎn)品執行機構有：薄膜式、活塞式兩種；作用形式有：閥前壓力調節（泄壓持壓型），閥后壓力調節（減壓穩壓型）；附設隔溫冷凝罐可在≤350℃溫度下使用。根據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。
閥前調節壓力（K）型、閥后調節壓力（B）型安裝典型

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

主要技術(shù)參數

自力式壓力調節閥無(wú)需外加能源，能在無(wú)電無(wú)氣的場(chǎng)所工作，既方便又節約了能源。
壓力分段范圍細且互相交叉，調節精度高。
壓力設定值在運行期間可連續設定。
對閥后壓力調節，閥前壓力與閥后壓力之比可為10：1～10：8。
橡膠膜片式檢測，執行機構測精度高、動(dòng)作靈敏。
采用壓力平衡機構，使調節閥反應靈敏、控制。

主要零件材料
閥體：ZG230-450、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZGCr18Ni12Mo2Ti
閥芯：1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti 
閥座：1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti 
閥桿：1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti 
膜蓋：A3、A3鋼涂四氟乙烯 不銹鋼 
填料：丁、乙炳、氟、耐油橡膠

主要技術(shù)參數和性能指標

公稱(chēng)通徑DN(mm)		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
額定行程（mm）		8		10				14	20			25		40				50		60		70
公稱(chēng)壓力PN(Mpa)		1.6、4.0、6.4
壓力調節范圍（MP a）		15～50 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 980～1500 1000～2500
流量特性（℃）		快開(kāi)
調節精度（％）		±5
使用溫度（℃）		≤350
允許泄漏量	硬密封（1/h）	單座：≤10ˉ4閥額定容量（IV級）；雙座、套筒：≤5×10ˉ3閥額定容量（II級）
	軟密封（m1/h）	0.15			0.30		0.45		0.60		0.90		1.7		4.0		6.75		11.10		16.0
減壓比	zui大	10
	zui小	1.25

連接標準

法蘭標準：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

結構長(cháng)度按BG12221-98

執行機構信號接口：內螺紋M16×1.5

※ 閥體法蘭及法蘭端面距離可按用戶(hù)的標準制造。如：ANSI、JIS、DIN等。與本產(chǎn)品相關(guān)的產(chǎn)品：電動(dòng)截止閥