ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进

【资料简介】

ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进

自力式压力调节阀是一种无需外加能源，利用被控介质自身能量当动力源、引入执行膜室产生推力，控制节流元件运动达到自动调节。具有测量、执行、控制的综合功能。可在无气、无电的场所。自力式调节阀广泛应用于石油、化工、电站、轻工、印染工业部门自控系统中各种设备气体、液体及蒸汽介质的减速压、稳压（用于阀后压力调节）泄压、稳压（用于阀前压力调节）的自动控制。根据用户不同的工况条件可选用不同的阀芯结构型式以及不同执行机构，以达到的控制效果。

ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进结构特点：

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，因而它应用广泛。

1.无需外加驱动能源的节能型自控系统，设备费用低，适用于危险性环境；

2.结构简单，维护工作量小；

3.设定点可调且范围宽，便于用户在设定范围内连续调整；

4.膜片式执行机构较气缸式机构检测精度高，动作灵敏；

5.阀内采用压力平衡机构，使调节阀反应灵敏、控制准确、允许压差大；

该产品由于无需外来能源，产品结构简单，使用方便，维护工作量少等优点，特别适用于城市供热、供暖及无外界供电、供气且又需控制液体及气体压力的场合。据国外报道，城市供热、供暖系统采用该产品，节能效率比以前明显提高，效。

2 ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进

2.1  自力式压力调节阀的结构缺陷

 目前，自力式压力调节阀大多采用单膜片执行机构结构形式，直接与介质接触进而进行控制，在使用过程中存在着执行机构的高压渗漏和破裂等产生的潜在危险。尽管可以通过采用滚动膜片或金属膜片提高性能，通过选择耐腐蚀和搞溶胀性的膜片材料可提高安全性和使用寿命，但由于在结构设计中没采取膜片破裂时的冗余措施及就地显示报警功能，若用在危险化学品领域，如丙烯腈、发烟硫酸、苯等介质，其膜片破裂导致的后果将十分严重。

自力式压力调节阀在设计制造时，应考虑在正常使用时可能遇到的流体危险并提供针对操作人员或周围环境的防护措施。为此，无论在正常使用或单一故障条件下，执行机构的零部件都不会由于破裂和渗漏而导致危险。

2.2  ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进结构缺陷的潜在危险

2.2.1  自动控制失效的危险

由于自力式调节阀是靠被控变量的变化直接作用在动力部件膜片上进行操作的，当膜片破裂时，由于被控介质的泄漏必将会导致控制阀时，它就会在设定弹簧的作用下使阀处于阀后控制型的全开状态，呀使阀处于阀前控制型的全关状态，致使调节作用失效。

2.2.2  介质泄漏的危险

由于单膜片执行机构中的膜片，一面和被控介质接触，另一面和大气相通，膜片一旦发生破裂，介质将直接向外泄漏，因而危险化学品介质直接会造成操作人员的中毒、灼伤，甚至设备损坏和环境污染。

2.2.3  无膜片故障显示报警功能的危险

采用单膜片执行机构的自力式压力调节阀，在膜片破裂时如果没有显示报警功能，介质的泄漏和控制功能失效，无法被及时发现和处理，将使事故危害不断扩大，造成更加严重的安全后果。

值得注意的是这种潜在的流体危险，即使是采用如图4所示的2台自力式压力调节阀构成“2取1”的冗余控制，也无法克服膜片破裂所造成的后果。因为该冗余控制只有在设定值满足P2设定值＜P1设定值和膜片无损坏的条件下，才能确保在工作阀发生故障时由备用阀对阀后压力继续实施控制。

ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进技术参数

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 压差△Pmin(MPa)	≥0.05	≥0.04	≥0.01	≥0.005
允许上下膜室之间压差(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。

ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进性能指标

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。

ZZYP自力式压力调节阀结构缺点优化改进零件材料

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

自力式调节阀由阀体、阀座、阀芯部件等组成，是一种无需外来能源而只依靠被调介质自身的压力变化进行自动调节压力的节能型产品，可用于非腐蚀性的液体、气体和蒸汽等介质的压力控制装置。广泛用于石油、化工、冶金、轻工等工业部门及城市供热、供暖系统中各种设备气体、液体及蒸汽介质的减速压、稳压（用于阀后压力调节）泄压、稳压（用于阀前压力调节）的自动控制。自力式调节阀根据用户不同的工况条件可选用不同的阀芯结构型式以及不同执行机构，以达到的控制效果。