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自力式压力调节阀在PSA高纯氮气应用

  • 发布日期:2020-04-01      浏览次数:2146
    • 自力式压力调节阀在PSA高纯氮气应用在使用时一定要注意选型的特殊性问题,否则是极易引起事故的。在使用的过程中也要注意安装环境的问题,所以了解自力式压力调节阀原理及结构是非常必要的。接下来小编就和大家一起来看看自力式压力调节阀选型及原理结构。一套PSA高纯氮气发生装置及其纯化装置,气量为50m3/h,用氟里昂预冷,用碳分子筛,双筒,露天设置,一段时间后,分子筛对氧的吸附达到平衡,根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附,这一过程为再生。根据再生压力的不同,可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的*再生,易于获得高纯度气体。
      变压吸附制氮机(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。通常使用两吸附塔并联,由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需高纯度的氮气。一种氮气纯化提纯PSA制氮系统,其技术方案要点是包括用管道依次连接的用于暂时存储和缓慢释放待检氮气的氮气缓冲罐、用于降低氮气露点的干燥装置和用于存储氮气的氮气储气罐,所述氮气缓冲罐和所述干燥装置之间设置有氮气分析仪。其具有能够降低氮气露点的优点。


      自力式压力调节阀选型

        1、阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产品,所以为了保证能使用而不发生破裂或产生变形,就必须具有足够的强度和刚度。
      2、阀门的密封性能是指阀门的各密封部位阻止介质泄漏的能力。阀门有三个密封部位:启闭件与阀座两密封面间的接触处、填料与阀杆和填料函的配和处、阀体与阀盖的连接处。启闭件与阀座两密封面间的泄漏叫做内漏,它会影响阀门截断介质的能力。后两处的泄漏叫做外漏,即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失,污染环境,对于易燃易爆、有毒或有放射的介质会造成事故,外漏更不能允许存在。
      3、介质流过阀门后会产生压力损失,也就是阀门对介质的流动有一定的阻力,介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量,从节约能源上考虑,设计和制造阀门时,要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。
      4、启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭时必须施加的作用力或力矩。关闭阀门时,需要使启闭件与发座两密封面间形成一定的密封比压,同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力,因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩,阀门在启闭过程中,所需要的启闭力和启闭力矩不是固定的,其大值是在关闭的终瞬时或开启的初瞬时。所以设计和制造阀门时要尽量降低关闭力和关闭力矩。
      5、启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示的。有些工况对启闭速度有特殊要求,比如有的要求迅速开启或关闭,以防发生事故,有的要求缓慢关闭,以防产生水击等。
      6、动作灵敏度和可靠性是指阀门对于介质参数变化做出相应反应的敏感程度。对于节流阀、减压阀、调节阀等用来调节介质参数的阀门以及安全阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来说,其功能灵敏度与可靠性是十分重要的技术性能指标。
      7、使用寿命表示阀门的耐用程度,一般是以能保证密封要求的启闭次数来表示,也可以用使用时间来表示。

       

      序号

      品  名

      型 号 及 规 格

      单位

      数量

      1

      调节阀

      自力式压力调节阀ZZYP-16P DN50 PN16

      进口压力 0.8 MPA,出口压力0.3-0.6MPA

      介质:氮气

      1

      2

      球阀

      法兰式球阀Q41F-16P DN50 PN16

      介质:氮气

      3

        自力式压力调节阀原理结构

        1、阀前控制原理(见图一)阀前控制原理

           自力式阀前压力控制(K),其初始阀芯的位置在关闭状态。当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为阀后压力P2,同时P1通过管线输入上膜室作用在膜片上,其作用力与弹簧的反作用力相平衡时阀芯位置决定了阀的开度,从而控制阀前压力。
      当阀前压力P1增加时,P1作用在膜片上的作用力也随之增加。此时,膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力,使阀芯向离开阀座方向移动,导致阀的开度变大,流阻变小,P1向阀后泄压,直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止,从而使P1降为设定值。同理,当阀前压力P1降低时动作方向与上述相反,这就是阀前压力调节的工作原理。


      2、阀后控制原理(见图二)

           自力式阀后压力控制(B),其初始阀芯的位置在开启状态。当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为阀后压力P2,同时P2经过管线输入上膜室作用在膜片上,其作用力与弹簧的反作用力相平衡时阀芯位置决定了阀的开度,从而控制阀后压力。
         当阀后压力P2增加时,P2作用在膜片上的作用力也随之增加。此时,膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力,使阀芯关向阀座的位置,导致阀的开度减小,流阻变大,P2降低,直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止,从而使P2降为设定值。同理,当阀后压力P2降低时,动作方向与上述相反,这就是阀后压力调节的工作原理。

        自力式压力调节阀技术特点

            自力式压力调节阀是不需要任何外加能源,利用被调介质自身能量而实现自动调节的执行器产品。该产品大特点,能在无电、无气的场所工作,同时又节约了能源,压力设定值在运行中可随意调整。采用快开流量特征,动作灵敏、密封性能好,因而它广泛应用于石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与居民建筑楼群等各种工业设备中各种气体、液体及蒸汽介质减压、稳压(用于阀后调节),或泄压、持压(用于阀前调节)的自动控制。附设冷凝器可在≤350℃温度下使用。

      由此可见,自力式压力调节阀蒸汽管道上使用时,安装、维护方面一定要多加注意,为保证调节阀正常运行,千万不能让接头漏水,不能让冷凝罐缺水,要定期检查,适时加水。其实,是自力式压力调节阀,就是其它自力式调节阀,使用时也需注意维护和保养才行。另外,蒸汽压力较高,选用活塞式执行器,而不取薄膜式执行器,膜片一般能承受压力不超过0.4Mpa,过此能用,却要大大降低使用寿命。
      自力式压力调节阀因为不需要其它外来能源如电源、气源,仅靠介质自身的能量来驱动,既节能又环保,使用方便,安装完毕后设定好压力值即可投入自动运行,所以在对控制精度要求不高,又缺乏电源、气源的场合,得到了越来越广泛的使用。

        自力式压力调节阀安装

        自力式压力调节阀不需要其它外来能源如电源、气源,仅靠介质自身能量来驱动,既节能又环保,使用方便,安装完毕后设定好压力值即可投入自动运行,对控制精度要求不高,又缺乏电源、气源场合,到了越来越广泛使用。
      阀门是用蒸汽管道上,投入使用才短短一两个月,用户就报修。到现场一看,大量蒸汽从调节阀膜头排气孔中排出,噪声极大,声势惊人。事故原因,明显是蒸汽没冷凝,直接进入膜头,烧坏了膜片。
      用于蒸汽管道自力式压力调节阀,安装时必须执行器和管道之间加一个冷凝罐,不能让蒸汽进入执行器膜头,调节阀必须头朝下安装,冷凝罐要高于膜头,初次使用,一定要将冷凝罐和膜头中加满水。看现场安装方式,询问现场仪表人员,这些都没问题,那么是什么造成呢?其实这台阀门安装、投入使用后,冷凝罐和膜头之间铜管接头一直断断续续漏水。原来是这样,漏水导致冷凝罐里水慢慢漏光,蒸汽就进入膜头,烧坏了膜片。