高粘度重油自力式调节阀设计方案

高粘度重油自力式调节阀设计方案

本实用新型属于一种工业用调节阀，具体的讲是使用于玻璃行业中的专门控制重油介质的调节阀。在玻璃行业中，经常会使用到重油作为工况介质，然而调节阀阀芯端的堵头为等百分比特性，也就是堵头端呈圆柱体状，在调节时表现为小开度时不能调节；中间开度调节波动大，常出现流量突然增大到慢慢变为零的情况；大开度时流量能满足，但是这样不能满足很好的调节介质流量的控制。

这样的调节阀不能满足使用于现有工况的要求，因此有必要对现有调节阀的阀芯堵头进行重新设计，使其满足现有高粘度介质重油的调节要求。自力式调节阀工作原理是介质由箭头方向流入阀体，经阀座、阀芯节流后输出。另一路经取压管（介质为蒸汽时加冷凝器）被引入执行机构作用于膜片上，使阀芯 随之发生相应的位移，达到泄压、稳压的目的。如阀前压力增加，作用于膜片上的力增加，压缩弹簧，带动阀芯，使阀门开度增大，直至阀前压力下降至设定值为 止。同理，如阀前压力降低，作用在膜片上的力减小，由于弹簧的反作用力，带动阀芯，使阀门的开度加小，直至阀前压力上升至设定值为止。若阀前压力小于设定 值则该阀一直是关闭的。自力式调节阀无需外加能源，能在无电无气的场所工作，既方便又节约了能源。压力分段范围细且互相交叉，调节精度高。压力设定值在运行期间可连续设定。对阀后压力调节，阀前压力与阀后压力之比可为10：1～10：8。自力式调节阀橡胶膜片式检测，执行机构测精度高、动作灵敏。采用压力平衡机构，使调节阀反应灵敏、控制精确。

高粘度重油自力式调节阀设计方案

自力式调节阀系列产品有单座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、双座（ZZYN）、三种结构；执行机构有薄膜式、活塞式二种；作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节（K型）。产品公称压力等级有PN16、40、64；阀体口径范围DN20～300；泄漏量等级有II级、IV级和VI级三档；流量特性为快开；压力分段调节从15～2500Kpa。可按需要组合满足用户工况要求。法兰标准：铸法法按BG9113-88、JB/79-94法兰密封面型式：PN16凸面;PN40、64为凹凸、阀体为凹面结构长度按BG12221-98执行机构信号接口：内螺纹M16×1.5阀体法兰及法兰端面距离可按用户的标准制造。如：ANSI、JIS、DIN等。

高粘度重油自力式调节阀设计方案安装方式：
1、阀在气体或低粘度液体介质中使用时，通常ZZY型自力式调节阀为直立安装在水平管上，当位置空间不允许时才倒装或斜装。(当确认介质很洁净时，件3可不安装)
2、阀在蒸汽或高粘度液体介质中使用时，通常ZZY型自力式调节阀为倒立安装在水平管上
(1) 冷凝器应高于调压阀的执行机构而低于阀前后接管。使用前冷凝器应灌满冷水，以后约3个月灌水一次。
(2) 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。
(3) 为便于现场维修及操作，调压阀四周应留有适当空间，阀前后应设置截止阀与旁路手动阀
(4) 调压阀通径过大(DN≥100 时)，应有固定支架
(5) 当确认介质很洁净时，件3可不安装
(6) 自力式调节阀可以比管道通径小，但过滤器和截止阀不能

高粘度重油自力式调节阀设计方案应用及注意事项

适用场所的应用及注意事项自力式压力调节阀主要适用于没有腐蚀性且黏度低的液体、气体、蒸汽(温度可达300~350℃)等介质的压力控制。如轻质油品、水、水蒸汽、空气等。在设计条件提供与阀门选用时应注意以下情况。
1)所提阀前、阀后压力及设定值条件应接近实际工艺条件。
自力式压力调节阀对所提工艺条件的要求较一般控制阀要严谨。工艺参数确定后，不允许有较大范围的更改。由于该类产品所允许的设定值调整范围较小。一般直接作用型调节阀其设定值允许偏差为±8%、带指挥器操作型调节阀其设定值允许偏差±4%左右。若超出设定弹簧的允许调压值，为达到原设定值要求，则必须通过更换设定弹簧的办法才可实现，这需送回生产厂才能完成。
2)选用允许压差时，应注意到该产品的允许压差值小的特点。这是由于该产品输出力小及波纹管内外允许压差小，导致允许压差较普通控制阀小，且无法像普通控制阀可通过提高供气压力来增大压差。特别在小口径时两者压差相差更大
3)因自力式调节阀调节精度为±5%及流量特性为快开特性所致，因此只适用无外来能源和调节品质要求不高的场合。
4)该产品不宜在往复泵出口压力—流量调节方案中使用。该方案是旁路调节法常见方法之一。在该方案选型时，应注意其压力控制回路不宜“采用直接作用式(自力式)压力调节阀”。这是因为为确保自力式压力调节阀正常工作，该产品要求工艺参数确定后，不允许有较大范围的变动。若用于往复泵时，由于往复泵输出流量是周期性脉动，造成该阀在设定值附近处于周期性脉动，因而达不到稳定压力的作用，使整个控制系统无法正常工作。以上分析可知，自力式阀前控制阀用于往复泵出口做泄压控制是可行的方案。即该阀在设定值附近处于周期性脉动，使泵出口压力不超出设定压力值。该方案已在上海炼油厂罐装站应用多年。

高粘度重油自力式调节阀设计方案特殊介质中的应用及注意事项

黏度较高的介质中的应用

从自力式压力调节阀的原理和结构特点可知。该产品能否应用在黏度较高的介质场合，就需从下述两方面综合考虑。

1)被调介质黏度对执行机构—引压管、指挥器、膜片的影响。为避免这方面的影响，可采取在引压管上加装隔离罐，注满隔离液，以使黏稠介质不堵塞引压管和进入到执行机构内，影响被调介质作用力的传送。

2)被调介质黏度对阀内件及平衡元件—波纹管的影响。

这是由于被调介质流过阀内件时，将被引入平衡压力元件—波纹管内与外，黏度过高将使其无法起到压力平衡作用。若介质在停工后易凝固也将使波纹管无法在开工后正常工作。

上述分析，归根结底是介质黏度值的界定问题。目前，国内制造厂的产品样本未见值。国外已有厂家，在油和液体情况下，允许使用的介质运动黏度为600mPa S;Samson允许的介质黏度为100mPa s(密度0.8)。只有当上述两要求均满足时，才能使用。这已有很多实例证明。如SENMI生产的该类产品，已在上海石化厂罐区乙焦油压控上(黏度为190mPa S)、延安炼油厂燃料油—重油压控上(黏度为135mPa s)使用多年。

高粘度重油自力式调节阀设计方案高黏度的介质不宜使用

不允许泄漏的气体介质中的应用

不允许泄漏的气体介质使用时，出于安全原因及避免贵重气体浪费因素，应考虑下述两点。

1)填料函及其他连接处的密封性能达到标准。

该产品应符合国家标准GB/T4123-92气动调节阀要求无渗漏现象，这一点同一般控制阀要求一样。

2)气动执行机构的气室密封性要求要确保无渗漏。

该产品要求比GB/T4123-92规定高，不允许渗漏。因为GB/T4123-92标准对气室的密封性规定：“气动执行机构的气室应保证气密性。在额定气源压力下，5min内薄膜气室内的压力下降不得大于2.5kPa;”国内该类产品鉴于没统一的产品标准，有不少产品对该项要求不严或没考虑此种气体介质使用要求，仅参照GB/T4123-92生产，这对安全生产或节约贵重原料造成不利。因此该产品不适宜用于液化气减压，若要采用，需要与制造厂详细讨论。

高粘度重油自力式调节阀设计方案使用在腐蚀性介质场合应慎重对待

自力式调节阀使用在腐蚀性介质场合，与使用在黏度较高的场合一样，需要从介质对执行机构和调节机构两大部件耐腐蚀性进行双重考虑，只有两者均满足时才可使用。由此可见，它比控制阀要求更复杂，使用面更狭窄。以波纹管平衡型阀为例，由于目前国内波纹管的防腐蚀材料只能做到304和316。仅从调节机构上选，它将无法使用在氯气、次氯酸钠、铬酸、盐酸、硫酸、氯化锌等介质。增大了使用局限性。在这种介质中使用时，快捷的办法是，设计和制造单位根据工艺条件和要求及制造水平共同确认能否使用。用新型内容本实用新型的目的是提供一种高粘度重油专用调节阀，通过修改阀芯堵头结构，达到在小开度范围内都能较好调节，中间开度也不会产生突然增大到慢慢变为零的情况，中间到大开度内很接近等百分比调节特