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ZZYP自力式调节阀组选型分析

  • 发布日期:2025/9/19      浏览次数:157
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    ZZYP自力式调节阀组选型分析产品结构

    ZZYP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。

    自力式压力调节阀无需外加能源,利用被控介质自身能量作为动力源,引入执行机构控制阀芯位置来改变流通面积,改变两端的压差和流量,从而使阀前或阀后压力稳定在给定值。具有动作灵敏,密封性好,压力波动小等优点,广泛应用于各种工业设备中对气体、液体及蒸汽介质减压稳压或泄压稳压的自动控制。无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。自力式调节阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,广泛应用于气体、液体及介质稳压或泄压稳压的自动控制。

    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,节约能源且压力设定值在运行中可随意调整。本产品采用快开流量特征,动作灵敏,密封性能好,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气体、液体及蒸汽介质减压、稳压(用于阀后压力调节),或泄压、稳压(用于阀前压力调节)的自动控制。

    ZZYP自力式减压阀56.jpg

    ZZYP自力式调节阀组选型分析性能更优:

    不锈钢双波纹管设计(压力平衡波纹管+波纹管密封阀杆);

    不受压减比的限制,减压范围更大;

    结构紧凑,易设定;

    高加工精度的阀头与阀座,通过锥面密封;

    螺纹连接阀座,可独立更换;

    弹簧与执行器可以方便地更换;

    EPDM/NBR膜片,更耐用;

    反馈管不易堵塞,免维护;

    ZZYP自力式调节阀组选型分析材质:

    阀体:碳钢/不锈钢;

    波纹管材质:铬镍不锈钢

    阀杆、阀头、阀座密封面均为不锈钢材质

    公称直径:口径DN15-DN200

    公称压力:PN16-PN40

    ZZYP自力式减压阀79.jpg

    ZZYP自力式调节阀组选型分析特点:

    1、压力设定点可在压力调节范围内现场调节;

    2、阀体部分与执行机构进行模块化设计,可根据现场要求变化更改执行机构或弹簧,实现压力调节范围在一定范围内快速更改;

    3、自力式压力单座调节阀一般采用波纹管作为压力平衡元件,阀前后压力变化不影响阀芯的受力情况,大大加快阀门的响应速度,从而提高阀门的调节精度。当小口径时无须波纹管作为压力平衡元件;

    4、自力式压力套简调节阀采用了自平衡型双密封面套筒作为节流件,介质需清洁无颗粒状杂质,适用于压降较大,阀门口径不大(DN20~200)一般无需关闭的场合。只适用于控制阀后压力工况;

    5、自力式压力双座调节阀采用了自平衡型双密封双阀芯作为节流件,适用于阀门口径较大的场合;

    6、阻流器结构,用于降低流体流速和降低噪声的作用;

    7、活塞式平衡用于压差较大,被控介质对橡胶无腐蚀性,温度不高的场合;

    8、膜片式执行机构采用橡胶膜片作为检测元件,阻力小,反应迅速,调节精度高。适用于压力设定值<0.6MPa;

    9、活塞式执行机构采用气缸活塞作为检测元件,橡胶作为密封件,适用于控制压力较高的场合,适用于压力设定值>0.6MPa:

    10、波纹管执行机构采用波纹管作为检测元件,适用于高温(工作介质不能用隔离液场合)、低温、被控介质对橡胶件有腐蚀性及禁油等较恶劣工况的场合;

    11、当介质为蒸汽时,若采用薄膜式和活塞式执行机构时,需带冷凝罐,以降低执行机构内工作介质的温度,保护膜片或密封件

    12、导压管上的截止阀作为附件,阀门在工作前关闭此截止阀,以防止杂质进入执行机构,保护执行机构内的膜片和密封件,及超设定压力而产生阀门打坏现象。

    ZZYP自力式调节阀组选型分析工作原理

     

    ZZYP自力式减压阀78.jpg

     

    无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。自力式压力调节阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,广泛应用于气体、液体及蒸汽介质减压稳压或泄压稳压的自动控制。

        本系列产品有单座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、双(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)。自力式压力调节阀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。

    ZZYP自力式减压阀高压7.jpg

    自力式压力调节阀特点:

    ◇ 杭州良工阀门自力式压力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。

    ◇ 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。

    ZZYP自力式调节阀组选型分析压力调节范围确定:

    压力调节范围分段,见主要参数及性能指标表,控制压力应尽量选取在调节范围中间值附近。

    阀后压力调节阀,其阀前压力与阀后压力的关系:

    自力式调节阀门本身是一个调节系统,阀本身又有一定的压降要求,对阀后压力调节阀(B型),为保证阀后压力在一定范围内,其阀前压力必须达到一定值。

    ZZYP自力式调节阀组选型分析整机作用方式确定

    ZZYP-16K自力式压力调节阀14.jpg

    阀前压力调节阀(K型)其初始位置的阀芯在关闭位置,当阀前压力逐渐升高,阀逐渐打开,直至阀前压力稳定在要求的给定值。

    阀后压力调节阀(B型)其初始位置的阀芯在开启位置,当阀门压力逐渐升高,阀逐渐关闭,直至阀后压力稳定在要求的给定值。

    图(A、B、C、D、F、H、I、J)中:用于控制阀后压力的调压阀,阀的作用方式为压闭型。其原理如下:介质由阀体上箭头方向流经阀体,阀芯的位置即阀芯2和阀座1之间的截流面积决定了介质流量,受控的下游压力(P2)经导压管20冷凝器19(介质为蒸汽时使用)、截止阀18传送到检测元件上,并在此转换成定位力。根据弹簧力大小,定位力调整阀芯位置。通过调节盘6来调整弹簧力的大小。全平衡阀门装有平衡波纹管8,下流压力P2作用于波纹管内表面上,而上游压力P1作用于波纹管的外表面上,这样,与作用在阀芯上的P1和P2压力相互平衡当阀后压力大于调整后的设定点时,压缩弹簧,带动阀芯,阀门开度根据压力变化量按比例减小。当阀后压力低于设定点,则由于弹簧所产生的反作用力,带动阀芯,使阀门开度根据压力变化量按比例增大,从而达到减压、稳压目的.

    图(E、G)中:用于控制阀前压力的调压阀,阀的作用方式为压开型。受控的上游压力(P1)经导压管20、冷凝器19(介质为蒸汽时使用)、截止阀18传送到检测元件上,并在此转换成定位力。根据弹簧力大小,定位力调整阀芯位置。通过调节盘6来调整弹簧力的大小。全平衡阀门装有平衡波纹管8,下流压力P2作用于波纹管内表面上,而上游压力P1作用于波纹管的外表面上,这样,与作用在阀芯上的P1和P2压力相互平衡。当阀前压力P1大于调整后的设定点时,压缩弹簧,带动阀芯,阀门开启,并且随着压力的升高阀门开度按比例相应增大同理,当阀前压力降低,作用在检测元件上的力减小,在弹簧的反作用力下,带动阀芯,使阀门开度减小,低于压力设定值时阀门关闭,从而达到泄压、稳压目的。

    ZZYP自力式调节阀组选型分析产品特点

    (1)自力式压力调节阀无需外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。
    (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比可为10:1~10:8。
    (5)橡胶膜片式检测,执行机构测精度高、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。

    ZZYP自力式减压阀49.jpg

    ZZYP自力式调节阀组选型分析技术参数

    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

    PN40

    2.0

    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

    执行器参数

    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

    0.3~1.2

    0.05~0.3

    0.01~0.07

    保证压力阀正常工作的
    最小压差△Pmin(MPa)

    ≥0.05

    ≥0.04

    ≥0.01

    ≥0.005

    允许上下膜室之间最大压差(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。

    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

    10气泡/min

    20气泡/min

    40气泡/min

    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。

    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

    外形结构图

     

    ZZYP自力式减压阀08.jpg

    ZZYP自力式调节阀组选型分析主要外形尺寸

    公称通径(DN)

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    125

    150

    200

    250

    300

    法兰接管尺寸(B)

    383

    512

    603

    862

    1023

    1380

    1800

    2000

    2200

    法兰端间距(L)

    150

    160

    180

    200

    230

    290

    310

    350

    400

    480

    600

    730

    850

    压力调节范围(KPa)

    15-140

    H

    475

    520

    540

    710

    780

    840

    880

    915

    940

    1000

    A

    280

    308

    200-500

    H

    455

    500

    520

    690

    760

    800

    870

    880

    900

    950

    A

    230

    120-300

    H

    450

    490

    510

    680

    750

    790

    860

    870

    890

    940

    A

    176

    194

    280

    480-1000

    H

    445

    480

    670

    740

    780

    850

    860

    880

    930

    A

    176

    194

    280

    600-1500

    H

    445

    570

    600

    820

    890

    950

    1000

    1100

    1200

    A

    85

    96

    1000-2500

    H

    445

    570

    600

    820

    980

    950

    1000

    1100

    1200

    A

    85

    96

    大约重量(Kg)

    26

    37

    42

    72

    90

    114

    130

    144

    180

    200

    250

    导压管接口螺纹

    M16X1.5


     

    安装方式

    ZZYP自力式减压阀32.jpg

    自力式压力调节阀广泛应用于石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与民用建筑楼群等各种工业设备中,能应用于气体、液体、蒸汽介质的减压、稳压(阀后调节)或泄压稳压(阀前调节)。但由于它利用介质自身的压力去操作执行机构在执行机构内充满介质,故安装方式亦应与此相配合。在安装时取压点在离调压阀适当的位置,压开型调压大于2倍管道直径,压闭型调压大于6倍管道直径。在安装冷凝器时注意冷凝器的位置,使其高于膜头而低于工艺管道,以保证冷凝器内充满冷凝液。

    ZZYP自力式减压阀104.jpg

    ZZYP自力式调节阀组选型分析安装方式:

    ZZY型自力式压力调节阀广泛用于石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与民用建筑楼群等各种工业设备中,能应用于气体、液体、蒸汽介质的减压稳压(阀后调节)或泄压稳压(阀前调节),但由于它利用介质自身的压力去操作执行机构,在执行机构内充满介质,故安装方式应与此相配合。

    在安装时取压点应设在离调压阀适当的位置,压开型调压阀应大于2倍管道直径,压闭型调压阀应大于6倍管道直径。

    在安装冷凝器时应注意冷凝器的位置,使其高于膜头而低于工艺管道,以保证冷凝器内充满冷凝液。

    安装要点:

    1. 直管段要求:为确保自力式压力调节阀的稳定性能,其前后应分别保持约6D(管径)的直管段。阀前取压点需距离阀体至少2D,而阀后取压点则应大于6D。此外,阀前、后还需安装压力表,且压力表应尽可能靠近取压点,以确保设定值与实际取压值的准确对应。

    2. 旁路系统考虑:为保障在检修或故障时生产的连续性,推荐设置旁路系统。

    3. 过滤器配置:在工艺介质清洁、无杂质的情况下,过滤器可省略。但若介质中存在杂质或使用带指挥器的自力式压力调节阀时,则必须安装过滤器,以防止引压管路、指挥器或气缸执行机构及阀芯等部件的阻塞或卡死。

    4. 安装方式与介质、温度的关联:在安装过程中,还需综合考虑介质的性质和温度的影响,以确保自力式压力调节阀的安全、稳定运行。
      自力式压力调节阀的安装方式,以气体介质为例,通常建议采用正立安装,即执行机构在上、阀体在下。对于液体和蒸汽介质,则应采用倒装方式。

    当气体介质的温度处于70℃至140℃之间,或液体介质的温度超过140℃时,仅采用倒装方式可能不够,还需在引压管路上增设隔离罐,并确保引压管路、隔离罐和膜头处充满冷媒。这样可以有效防止膜片因高温而老化。

    ZZYP自力式减压阀116.jpg

    ZZYP自力式调节阀组选型分析

    若气体介质的温度同样在70℃至140℃之间,但选择正立安装方式,则应在设计文件中特别注明选用高温膜片,如乙丙橡胶膜片或硅橡胶膜片等。否则,普通膜片可能会因高温而老化。

    P1: 调节气体,阀前压力调节(K型),过滤器1可不装

    P2: 调节气体,阀后压力调节(B型),过滤器1可不装

    P3:调节液体,阀前压力调节(K型),对于非清洁流体,应装过滤器1。阀后压力调节(B型),对于非清洁流体,应装过滤器1。

    P4:调节液体,

    P5:调节蒸汽,阀前压力调节(K型),应装冷凝器4,建议装过滤器1。

    P6:调节蒸汽,阀前压力调节(B型),应装冷凝器4,建议装过滤器1。

    设计、安装减压阀组注意事项

    安装时,应注意以下几点:

    (1)阀在气体或低粘度液体介质中使用时,通常ZZY型自力式压力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。
    (2)阀在蒸汽或高粘度液体介质中使用时,通常ZZY型自力式压力调节阀为倒立安装在水平管上,冷凝器(蒸汽用自力式)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。
    (3)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。
    (4)为便于现场维修及操作,调压阀四周应留有适当空间。
    (5)当介质为洁净气体或液体时,阀前过滤器可不安装。
    (6)调压阀通径过大(DN≥100 时),应有固定支架。
    (7)当确认介质很洁净时,件3可不安装。
    (8)位置实在不允许时,旁通阀(手动)可以省略(我们不推荐) 。
    (9)阀组后根据需要用户可选配止回阀、安全阀等。
    (10)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。

    ZZYP自力式减压阀111.jpg

    ZZYP自力式调节阀组选型分析外形尺寸

    减压阀组关键是总长L的确定,至于自力式阀门的尺寸见ZZYP(M 、N)篇

    以控制蒸汽为例,控制其它介质总长类同,当然,尺寸L用户也可根据需求定