上海申弘閥門有限公司
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一、氣動保溫調(diào)節(jié)閥在化工物料應(yīng)用案例結(jié)構(gòu)
1、氣動執(zhí)行機構(gòu)：
薄膜式執(zhí)行機構(gòu)：由薄膜、壓縮彈簧、推桿等部件組成。薄膜是將氣壓信號轉(zhuǎn)換為機械力的關(guān)鍵部件，當(dāng)氣壓作用在薄膜上時，薄膜會產(chǎn)生變形，進(jìn)而帶動推桿運動。壓縮彈簧的作用是在氣壓消失時，使推桿回到初始位置，同時也可以通過調(diào)整彈簧的預(yù)緊力來改變執(zhí)行機構(gòu)的輸出力。推桿則將薄膜的位移傳遞給調(diào)節(jié)閥的閥桿，驅(qū)動閥門動作。
活塞式執(zhí)行機構(gòu)：主要由氣缸、活塞、連桿等部件構(gòu)成。氣缸是容納活塞并提供氣壓作用空間的部件，活塞在氣缸內(nèi)上下運動，通過連桿將活塞的直線運動轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)閥閥芯的旋轉(zhuǎn)運動或直線運動，從而實現(xiàn)閥門的開閉控制。活塞式執(zhí)行機構(gòu)輸出力大，適用于高壓、大口徑的氣動調(diào)節(jié)閥。氣動調(diào)節(jié)閥主要由氣動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成，以下是其具體結(jié)構(gòu)和工作原理：
2、調(diào)節(jié)閥：
閥體：是閥門的外殼，通常采用鑄鐵、碳鋼、不銹鋼等材料制成，具有良好的強度和耐腐蝕性，內(nèi)部設(shè)有進(jìn)口和出口通道，為流體提供流通路徑。
閥芯：是調(diào)節(jié)閥中直接控制流體流量和壓力的部件，常見的閥芯結(jié)構(gòu)有直通式、直角式、球形、柱塞形等。閥芯通過與閥座的配合，改變閥門的流通截面積，從而調(diào)節(jié)流體的流量和壓力。
閥座：與閥芯配合，形成密封面，當(dāng)閥芯關(guān)閉時，阻止流體通過，通常采用耐磨、耐腐蝕的材料制成，以保證密封性能。
閥桿：連接閥芯和氣動執(zhí)行機構(gòu)的推桿，將執(zhí)行機構(gòu)的推力傳遞給閥芯，使閥芯產(chǎn)生位移，實現(xiàn)閥門的開度調(diào)節(jié)。
填料函：用于密封閥桿與閥體之間的間隙，防止介質(zhì)泄漏，通常填充有石棉、石墨、聚四氟乙烯等密封材料。
二、氣動保溫調(diào)節(jié)閥在化工物料應(yīng)用案例結(jié)構(gòu)與原理
調(diào)節(jié)閥是由氣動執(zhí)行機構(gòu)與調(diào)節(jié)閥二部分組成，其結(jié)構(gòu)見下圖：執(zhí)行機構(gòu)有正、反二種作用形式，當(dāng)信號壓力增加，推桿伸出膜室的叫正作用，與閥配合構(gòu)成氣關(guān)式；當(dāng)信號壓力增加，推桿退入膜室的叫反作用，與閥配合構(gòu)成氣開式。其原理：當(dāng)信號壓力輸入膜室后，在膜片上產(chǎn)生推力，壓縮彈簧，促使彈簧移動，帶動閥桿，改變閥芯與閥座之間的流通面積直到彈簧的反作用力與信號壓力作用在膜片上的推力相平衡，從而達(dá)到自動調(diào)節(jié)工藝參數(shù)之目的。
氣動調(diào)節(jié)閥的工作原理是基于壓縮空氣的力來操作閥門的開啟、關(guān)閉或改變流量。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號時，信號首入閥門定位器，閥門定位器將電信號或氣信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的氣壓信號。然后，氣壓信號作用在氣動執(zhí)行機構(gòu)的薄膜或活塞上，使薄膜產(chǎn)生位移或活塞產(chǎn)生運動。薄膜或活塞的運動通過推桿或連桿傳遞給調(diào)節(jié)閥的閥桿，閥桿帶動閥芯移動，從而改變閥芯與閥座之間的間隙或閥門的流通截面積。當(dāng)閥芯位置發(fā)生變化時，流體通過閥門的阻力也隨之改變，進(jìn)而實現(xiàn)對管道內(nèi)流體的流量、壓力、溫度等參數(shù)的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)過程中，閥門定位器的反饋裝置會實時監(jiān)測調(diào)節(jié)閥閥桿的位置，并將反饋信號發(fā)送給閥門定位器，當(dāng)反饋信號與輸入信號平衡時，閥門停止動作，保持在設(shè)定的開度上。
氣動調(diào)節(jié)閥通常分為氣開式和氣關(guān)式兩種作用方式。氣開式在氣動執(zhí)行機構(gòu)不通氣時調(diào)節(jié)閥保持常閉，隨著控制信號的增加逐漸打開；氣關(guān)式在氣動執(zhí)行機構(gòu)不通氣時調(diào)節(jié)閥保持常開，隨著控制信號的增加逐漸關(guān)閉。
夾套閥門，其設(shè)計為雙層結(jié)構(gòu)，使得介質(zhì)可以在其間流暢地流通，有效維持閥門內(nèi)部的介質(zhì)溫度。在工藝過程中，特別適用于防止凝固的場合，例如當(dāng)介質(zhì)因結(jié)晶溫度或流體溫度下降導(dǎo)致黏度增加甚至流體凝固時。為了確保工藝流程的順利進(jìn)行，我們需要在調(diào)節(jié)閥的閥體與上閥蓋處增設(shè)保溫夾套裝置。此外，具體形式由工作條件決定。值得一提的是，夾套法蘭，這種常用于夾套管上的法蘭，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可詳見SH/T501或HG系列法蘭標(biāo)準(zhǔn)。
02夾套形式介紹
? 部分夾套形式
在某些情況下，若僅需標(biāo)準(zhǔn)法蘭尺寸，且無需全夾套設(shè)計，則通常采用部分夾套形式。這種設(shè)計僅將中間閥體部分置于夾套內(nèi)，而連接法蘭則采用閥門的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。值得注意的是，夾套閥體與法蘭之間存在一小段無夾套距離，這適用于縮頸夾套管或管道配對法蘭為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的場合，如圖1所示。
? 全夾套形式之一
夾套不僅包含閥體，還延伸至法蘭之間，為閥門增加了長度和法蘭尺寸。此類夾套閥門的法蘭面-面尺寸需要與標(biāo)準(zhǔn)匹配，以保證其與標(biāo)準(zhǔn)夾套管的配合使用。例如，一個7.62cm×10.16cm（3″×4″）的夾套球形閥門采用此設(shè)計，其法蘭尺寸將增至10.16cm。
? 全夾套形式之二
夾套不僅包裹閥體，還延伸至法蘭之間，其末端恰好抵達(dá)法蘭邊緣。法蘭的螺栓孔嵌入夾套之內(nèi)，通過單頭螺栓與管道的配對法蘭進(jìn)行穩(wěn)固連接，適用于縮徑夾套管。此類夾套閥門特別適用于與標(biāo)準(zhǔn)尺寸管道配對法蘭的配套使用，如圖3所示。
? 全夾套形式之三
這種夾套設(shè)計同樣包含閥體，并延伸至法蘭之間。與之前的設(shè)計相比，這種形式的閥門需要增加其法蘭尺寸，以適應(yīng)夾套的延伸。盡管如此，其法蘭的面－面尺寸仍保持為標(biāo)準(zhǔn)閥門法蘭的尺寸。例如，對于7.62ｃｍ×10.16ｃｍ的球形閥門，采用這種夾套形式后，其法蘭尺寸需增大至10.16ｃｍ，但閥門法蘭的標(biāo)準(zhǔn)面－面尺寸仍為7.62ｃｍ。這種設(shè)計特別適用于與標(biāo)準(zhǔn)夾套管配合使用，且管道系統(tǒng)安裝空間相對較小的場合，如圖4所示。
031.氣動保溫調(diào)節(jié)閥在化工物料應(yīng)用案例閥門的跨接
1.1 ? 水平管道上的跨接
在夾套管線中應(yīng)用的閥門，通常采用法蘭連接的全夾套閥。跨接管的一端連接閥門，另一端連接另一段夾套管線，確保穩(wěn)定性和效率。這種方式有助于提高整體管線的效率。
1.2 ? 垂直管道上的跨接
在垂直管道上，夾套閥門的跨接管安裝需考慮流體類型，位置設(shè)置上應(yīng)防止積液和堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，適應(yīng)該安裝空間。例如，若跨接管為蒸汽類型，則應(yīng)確保其進(jìn)口高于出口，以利于蒸汽的順暢流動；而若是熱水跨接管，則進(jìn)口應(yīng)低于出口，以防止熱水倒流。
ZXP氣動薄膜單座調(diào)節(jié)閥是氣動單元組合儀表中的執(zhí)行單元，配用電氣閥門定位器裝置之后，亦可進(jìn)入電動單元組合儀表系統(tǒng)。它接受來自調(diào)節(jié)儀表的信號，直接改變被調(diào)介質(zhì)（如液體、氣體、蒸氣等）的流量，使被控工藝參數(shù)（如溫度、壓力、流量、液位與成分等）保持在給定值。
該產(chǎn)品具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、可調(diào)范圍廣、泄漏量小、低流阻、閥容量大、動作穩(wěn)定可靠、流量特性精確及拆裝調(diào)校方便等優(yōu)點，因而它廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、輕紡、造紙等部門的生產(chǎn)過程自動調(diào)節(jié)與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中。
氣動保溫調(diào)節(jié)閥在化工物料應(yīng)用案例
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 調(diào)節(jié)閥
| 氣動保溫夾套單座調(diào)節(jié)閥 ZJHP-16KWJ DN20 PN16 氣源壓力0.3-0.6MPa，定位器輸入信號：4-20MA輸出信號：4-20MA閥體承壓壓力:1.6Mpa；介質(zhì)溫度:0～150℃；流量介質(zhì): 二苯砜溶液+丙酮溶液帶PID控制儀 | 套 | 1 |
三、主要零件材料
零件名稱 | 材料 |
閥體、閥蓋 | ZG230~450、WCB、304、316、304L、316L |
閥芯、閥座 | 304、316、304L、316L |
波紋膜片 | 丁腈橡膠夾增強滌綸織物 |
填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 |
彈簧 | 60Si2Mn |
膜蓋 | A3 |
閥桿、推桿 | 304、316、304L、316L |
墊片 | 聚四氟乙烯、石墨墊片、金屬纏繞墊片 |
四、氣動保溫調(diào)節(jié)閥在化工物料應(yīng)用案例主要參數(shù)與性能指標(biāo)
1、主要參數(shù) 表2
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | ||||
額定流量系數(shù) Kv | 直線 | 6.9 | 11 | 17.6 | 27.5 | 44 | 69 | 110 | 176 | 275 | 440 | 550 | |||
等百分比 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 500 | |||||
額定行程(mm) | 16 | 25 | 40 | 60 | |||||||||||
公稱壓力PN(MPa) | 1.6 、4.0 | ||||||||||||||
固有流量特性 | 直線等百分比 | ||||||||||||||
固有可調(diào)比 R | 50 | ||||||||||||||
氣動執(zhí)行機構(gòu) | 正作用 | PM280B | PM400B | PM600B | PM1000B | ||||||||||
反作用 | PM280K | PM400K | PM600K | PM1000K | |||||||||||
膜片有效面積 Ae (cm2) | 280 | 400 | 600 | 1000 | |||||||||||
彈簧范圍 Pr(MPa) | 20～100、40～200、80～240 | ||||||||||||||
氣源壓力Ｐs(MPa) | 0.14、0.25、0.28、0.40 | ||||||||||||||
定位器輸入信號 | 4~20、0~10mA·DC及其它控制信號或以上信號分程控制 | ||||||||||||||
2氣動保溫調(diào)節(jié)閥在化工物料應(yīng)用案例主要性能指標(biāo) 表3
序號 | 項目 | 標(biāo)準(zhǔn)型調(diào)節(jié)閥 | 高溫型調(diào)節(jié)閥 | ||||||||||
不帶定位器 | 帶定位器 | 不帶定位器 | 帶定位器 | ||||||||||
1 | 基本誤差(%) | ±5 | ±2.0 | ±15 | ±4 | ||||||||
2 | 回差(%) | 3 | 2.0 | 10 | 3 | ||||||||
3 | 死區(qū)(%) | 3 | 0.8 | 8 | 1 | ||||||||
氣開 | 始點 | ±2.5 | ±6 | ±2.5 | |||||||||
4 | 始終點偏差(%) | 終點 | ±5 | ±2.5 | ±15 | ||||||||
氣關(guān) | 始點 | ±5 | ±15 | ||||||||||
終點 | ±2.5 | ±6 | |||||||||||
5 | 額定行程偏差 (%) | +2.5 | +2.5 | +6 | +2.5 | ||||||||
6 | 允許泄漏量 | Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級 | |||||||||||
7 | 額定流量系數(shù)偏差（%） | ±10 | |||||||||||
8 | 固有流量特性偏差 | 符合 IEC534-1和 GB/T4213-92中規(guī)定的斜率偏差要求 | |||||||||||
注：本產(chǎn)品性能指標(biāo)貫徹 GB/T4213-92標(biāo)準(zhǔn)
五、氣動保溫調(diào)節(jié)閥在化工物料應(yīng)用案例外形尺寸與重量
公稱通徑 DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | ||||
L | PN16 | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 | |||
H1 | 125 | 125 | 155 | 155 | 165 | 200 | 205 | 210 | 275 | 330 | 372 | ||||
A×H2 | φ282×260 | φ308×282 | φ394×362 | φ498×436 | |||||||||||
C×H3 | φ220×182 | φ270×240 | φ320×315 | ||||||||||||
重量（KG） | PN16 | 16 | 17 | 18 | 21 | 23 | 34 | 50 | 58 | 65 | 70 | 92 | |||
氣動調(diào)節(jié)閥安裝過程涉及多個重要步驟和注意事項，具體如下：
1. 安裝前準(zhǔn)備：
仔細(xì)閱讀氣動調(diào)節(jié)閥的安裝指導(dǎo)和注意事項，確保按照正確的方法進(jìn)行操作。
清除管道內(nèi)的異物，如污垢、焊渣等，以避免對調(diào)節(jié)閥的正常運行造成影響。
確認(rèn)調(diào)節(jié)閥的口徑與工藝管道是否匹配，如果不匹配，應(yīng)使用異徑管進(jìn)行連接。
氣動套筒調(diào)節(jié)閥大口徑閥門
2. 安裝位置與支撐：
調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在便于維護(hù)、修理的位置，距地面要求有一定的高度，并留有足夠的空間，以便于拆裝和修理。
調(diào)節(jié)閥應(yīng)垂直安裝在水平管道上，如需水平或傾斜安裝，應(yīng)加以支撐，確保穩(wěn)固可靠。
調(diào)節(jié)閥前后位置應(yīng)有直管段，長度不小于10倍的管道直徑（10D），以避免閥的直管段太短而影響流量特性。
3. 介質(zhì)方向與環(huán)境條件：
安裝時，必須使閥體上或法蘭上的箭頭方向指向介質(zhì)方向。
調(diào)節(jié)閥的工作環(huán)境溫度應(yīng)保持在-30～+60℃，相對濕度不大于95%。
盡量避免在有振源的場合安裝調(diào)節(jié)閥，否則應(yīng)采取必要的防震加固措施。
4. 旁通管道與清洗：
為便于切換或手動操作，以及在不停車情況下對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修，應(yīng)設(shè)置旁通管道。
安裝前和安裝后，應(yīng)清洗管道和調(diào)節(jié)閥，以防雜物卡住和損傷節(jié)流件。
不銹鋼氣動固定式球閥
完成上述步驟后，氣動調(diào)節(jié)閥的安裝基本完成。在投入使用前，建議進(jìn)行必要的測試和檢查，以確保其正常運行和性能穩(wěn)定。同時，遵循相關(guān)的安全操作規(guī)程，確保安裝過程的安全性和可靠性。
