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自力式压力控制阀在燃气稳压应用

2023-06-01 18:00:39 来源：SH

自力式压力控制阀在燃气稳压应用

该阀压力设定调节弹簧上实现，方便、快捷，压力设定值在运行中也可随意调整；控制精度高，可比一般减压阀高十倍，适合于控制精度要求高的场合。它广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻纺等工业部门中用作生产过程的自动调节，对介质压力进行减压稳压。调压器的流通能力取决于介质工况，即在某一给定的设定点，入口压力和压降，对应一个流量值。流通能力与调压器阀体尺寸，阀芯大小及弹簧的选择有关。

1自力式压力控制阀在燃气稳压应用

1.1 工作原理

当介质流体从调节阀前经过阀芯阀座节流后，转化为阀后压力。然后经过引压管线输入上腔室作用在顶部的托盘上，这时产生的作用力会与弹簧的反作用力相对等。这样就决定了阀芯阀座的相对位置，从而控制阀后压力。当阀后压力增加时作用在顶盘上的作用力也随之增加，使阀芯关关向阀座的位置，这样阀芯和阀座之间的间隔减小，流阻变大阀后压力降低，直到顶盘上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使阀后压力下降到预设值。当阀后压力降低时，作用方向与之前所说相反，实现自力式调节功能。

1.2 调压过程

通过调整弹簧调节螺母，压紧弹簧，使托盘带动膜片和阀杆向下移动，阀杆与阀座流道面积减小，从而实现调压阀下游压力降低的目的。通过调整弹簧调节螺母调松弹簧，使托盘带动膜片和阀杆向上移动，阀杆与阀座流道面积增加，从而实现调压阀下游压力升高的目的。

当调压阀下游压力降低，膜片上腔整体压力降低，膜片下腔压力不变，托盘带动膜片向上移动，阀杆阀芯与阀座流道面积增加，通过调压阀的流体增大，调压阀下游压力升高。当调压阀下游压力升高，膜片上腔整体压力升高，膜片下腔压力不变，托盘带动膜片向下移动，阀杆阀芯与阀座流道面积减少，通过调压阀的流体减小，调压阀下游压力降低。

由于调压阀膜片上腔和下腔分别直接取自下游压力和上游压力，使得调压阀的反应非常灵敏，微小的压力变化就会导致调压阀的开关动作，调压可靠性有待提升。此外，调压阀的反复开关会使膜片、阀杆、阀芯、阀座产生磨损，弹簧产生疲劳现象，阀门故障率升高，维护量增大。天然气是*新研发的绿色能源，因为天然气燃烧生成二氧化碳和水，而使烟气不污染大气，被视为洁净能源，广被人们称之为优质的民用和工业燃料，是理想的城市能源，同时也是化工产品的原料。

（1）一氧化碳CO：一氧化碳是无色无味的，具有微臭的气体，是天然气不燃烧生产的气体，而这一氧化碳对人体有害，它与人体血红蛋白的结合力大于氧气的结合力，会造成人体组织缺氧，从而使人发生窒息身亡。
（2）二氧化碳CO2：二氧化碳是无臭而带酸味的五色气体，是天然气燃烧后产物。二氧化碳具有麻醉的作用，能刺激皮肤和粘液膜。尽管如此，如果空气中二氧化碳的浓度过高时，室内空气不够新鲜，室内氧含量减少，同样会令人窒息身亡。

序号

品名

型号及规格

单位

数量

单　价
（元）

金额
（元）

阀体材质
及其它

减压阀

自力式燃气调压器ZZYP-16P PN16 DN200
带活塞自平衡，静压稳住

介质成分：C2、CO、H2、N2、H2S、NH3、H2O，酸性气体

进口 0.14-0.2MPa，
出口0.05-0.095Mpa
常用流量：3200Nm³/h
*大流量：4000Nm³/h
*小流量：800Nm³/h
连接方式：法兰

台

阀体304不锈钢

内件304不锈钢

五、自力式压力控制阀在燃气稳压应用的主要特点

1、自力式压力调节阀无需外加能源，能在无电无气的场合工作，既方便又节约能源。

2、压力分段范围细且互相交叉，调节精度高。

3、压力设定值在运行期间可连续设定。

4、对阀后压力调节，阀前压力与阀后压力之间比为10:1~10:8

5、橡胶膜片式检测，执行机构检测精度高、动作灵敏。

6、采用压力平衡机构，使调节阀反应灵敏，控制精确。

自力式压力控制阀主要技术参数

公称通径DN		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300
额定流量系数Kv		7	11	20	30	48	75	120	190	300	480	760	1100	1750
噪音衡量系数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
允许压差 (Mpa)	PN16	1.6								1.5		1.2	1,0
允许压差 (Mpa)	PN40	2.0								1.5		1.2	1,0
阀盖形式		标准型-17～+300℃、高温型+300℃～+450℃
压盖型式		螺栓压紧式
密封填料		V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料
阀芯形式		单座、套筒型阀芯
流量特性		线性

四、自力式压力控制阀执行器技术参数

有效面积(cm )	32※	80	250	630
压力设定范围(MPa)	0.8～1.6	0.1～0.6	0.015～0.15	0.005～0.035
压力设定范围(MPa)	0.3～1.2	0.05～0.3	0.01～0.07	0.005～0.035
维持压力阀正常工作的 zui小压差△Pmin(MPa)	≥0.05	≥0.04	≥0.01	≥0.005
允许上下膜室之间zui大压差(MPa)	2.0	1.25	0.4	0.15
材料	膜盖：钢板镀锌；膜片：EPDM或FKM夹纤维
控制管线、接头	铜管或钢管10×1；卡套式接头：R1/4"

注：※该有效面积所对应的压力设定范围不适用于DN150-250。

五、自力式压力控制阀主要性能指标

设定值偏差		±8%
允许泄露量 (在规定实验条件下)	硬密封	4×0.01%阀额定容量
	软密封	DN15～50	DN65～125	DN150～250
	软密封	10气泡/min	20气泡/min	40气泡/min

六、自力式压力控制阀适用工作温度

公称通径		15～125mm	150～250mm
密封型式	硬密封	≤150℃	≤140℃
		冷却罐≤200℃	冷却罐和加长件≤200℃
		冷却罐和散热片≤350℃ ※	冷却罐和加长件≤300℃ ※
	软密封	≤150℃

注：※表示该阀允许工作温度，仅当介质为蒸汽时有效，且耐温至350℃需选用PN40的阀体。

七、自力式压力控制阀主要零件材料

材料代号		C（WCB）	P（304）	R（316）
主要零件	阀体	WCB（ZG230-450）	ZG1Cr18Ni9Ti（304）	ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316）
	阀芯、阀座	1Cr18Ni9Ti（304）	1Cr18Ni9Ti（304）	1Cr18Ni12Mo2Ti（316）
	阀杆	1Cr18Ni9Ti	1Cr18Ni9Ti	1Cr18Ni12Mo2Ti
	膜片	丁睛橡胶、乙丙橡胶、氯丁胶、耐油橡胶
	膜盖	A3、A4钢涂四氟乙烯
	填料	聚四氟乙烯、柔性石墨
	弹簧	60Si2Mn
	导向套	HPb59-1

自力式压力控制阀在燃气稳压应用主要外形图

六、自力式压力控制阀在燃气稳压应用安装注意事项

1、取压点应取在调压阀适当位置，阀前调压应大于2倍管道直径，阀后调压应大于6倍管道直径。

2、自力式阀根据计算通径可以小于管道直径，而截止阀、切断球阀、旁通阀、过滤器则不能小于管道直径。

3、为便于现场维修及操作，调压阀四周应留有适当空间。

4、当介质为洁净气体或液体时，阀前过滤器可不安装。

七、自力式压力控制阀在燃气稳压应用日常维护

投入运行后，一般维护工作很少，平时只要观察阀前，阀后压力示值是否符合工艺所需要求即可。另外，观察填料函与执行机构是否渗漏，若渗漏应拧紧或更换填料及膜片。

随着国家环境保护政策的日趋严苛以及中国经济的快速发展,中国在石油天然气,石化,环保,电力,冶金等领域的投资持续增加,促使调压装置关键阀门在天然气长输管道输气站的应用越来越多,从而需要对天然气调压装置关键阀门进行全面了解与深入研究,以促进天然气调压装置国产化的发展.通过分析关键阀门的工作原理,性能特点及结构,针对现场实际工况,对关键阀门的选型和应用作出论述.

结果表明:调压装置关键阀门在天然气输送和储存中起到了*的作用.天然气调压阀装置阀门的主要技术指标已达到同类产品先进水平,对带动中国制造业发展,促进油气管道降本增效具有重要意义.ZZYM-64B天然气自力式流量压力调节阀是一种无须外来能源，利用被调介质自身的压力变化达到自动调节和稳定阀后压力为设定值的节能型压力调节阀。

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