自力式調(diào)節(jié)閥在石化四種典型工況 自力式調(diào)節(jié)閥在石化典型工況 自力式調(diào)節(jié)閥在石化四種 之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹自力式調(diào)節(jié)閥在石化四種典型工況通過分析及使用經(jīng)驗，將自力式壓力調(diào)節(jié)閥在石化領(lǐng)域的典型應(yīng)用工況進(jìn)行分析比較，從而選用合適的結(jié)構(gòu)類型方案，達(dá)到*的減壓穩(wěn)壓效果。關(guān)鍵字：石化 自力式 壓力調(diào)節(jié)閥自力式壓力調(diào)節(jié)閥不需要外來能源，也不需要接受外來控制信號，僅僅依靠被調(diào)介質(zhì)自身的能量實現(xiàn)自動控制，使被控工藝參數(shù)保持在設(shè)定值，廣泛應(yīng)用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓、穩(wěn)壓或泄壓的自動控制領(lǐng)域。本文主要介紹石化領(lǐng)域自力式壓力調(diào)節(jié)閥的四種典型工況應(yīng)用。 一、自力式調(diào)節(jié)閥在石化四種典型工況氮封裝置用自力式壓力調(diào)節(jié)閥
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理
如圖1，氮封裝置主要包括供氮裝置（指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥，儲罐上*閥）、泄氮裝置（自力式微壓調(diào)節(jié)閥，儲罐上選用閥）、呼吸閥（儲罐上*閥）。 
圖1 氮封裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有理圖
氮封裝置主要用于保持容器頂部保護(hù)氣（一般為氮氣）的壓力恒定，以避免容器內(nèi)物料與空氣直接接觸，防止物料揮發(fā)、被氧化，確保容器的安全，特別適用于各類大型儲罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。它無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作。在罐頂設(shè)置呼吸閥，起安全作用，避免了供氮閥和泄氮閥啟閉頻繁。
2.供氮裝置工作原理
閥的作用方式為壓閉型。如圖2，介質(zhì)由閥體上箭頭方向流經(jīng)閥體，閥芯的位置即閥芯和閥座之間的截流面積決定了介質(zhì)流量。受控的上游壓力（P1）經(jīng)減壓器減壓進(jìn)入指揮器B室作為驅(qū)動能源使用。系統(tǒng)沒有運(yùn)行時，閥門主閥關(guān)閉。受控的下游壓力（P2）經(jīng)導(dǎo)壓管傳送到指揮器檢測室A，并在此轉(zhuǎn)換成定位力。根據(jù)彈簧力大小，定位力調(diào)整指揮器閥芯位置。 
圖2 典型供氮裝置（指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)）結(jié)構(gòu)原理圖當(dāng)閥后壓力P2升高時，使指揮器閥芯位移，指揮器趨向關(guān)閉，相應(yīng)PS壓力減小，調(diào)壓閥主閥趨向關(guān)閉，從而達(dá)到減壓、穩(wěn)壓目的。相反，當(dāng)閥后壓力P2降低時，調(diào)壓閥主閥趨向開啟度增大，從而達(dá)到減壓、穩(wěn)壓目的。
3.泄氮裝置工作原理
閥的作用方式為壓開型。如圖3，介質(zhì)由閥體上箭頭方向流經(jīng)閥體，閥芯的位置即閥芯和閥座之間的自由面積決定了介質(zhì)流量。受控的上游壓力（P1）經(jīng)導(dǎo)壓管傳送到指揮器檢測室，并在此轉(zhuǎn)換成定位力。根據(jù)彈簧力大小，定位力調(diào)整閥芯位置。當(dāng)閥前壓力P1升高時，使閥芯位移，閥門根據(jù)趨向開啟，從而達(dá)到減壓、穩(wěn)壓目的。相反當(dāng)閥前壓力P1降低時，調(diào)壓閥主閥趨向關(guān)閉，從而達(dá)到減壓、穩(wěn)壓目的。圖3 典型泄氮裝置（自力式微壓調(diào)節(jié)閥）結(jié)構(gòu)原理圖 
4.氮封裝置使用說明
（1）一般供氮氣入口壓力在1×105～10×105Pa之間。
（2）罐頂呼吸閥起安全作用，在主閥（供氮閥或泄氮閥）失靈導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作。
（3）泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進(jìn)液閥口徑一致。
（4）一般泄氮閥的壓力設(shè)定點略高于供氮閥的壓力設(shè)定點，呼吸閥的呼氣壓力設(shè)定點略高于泄氮閥的壓力設(shè)定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣，影響設(shè)備使用壽命。
5.選擇氮封閥和泄氮閥注意事項
因儲罐內(nèi)介質(zhì)有時具有揮發(fā)性，對材料選取有一定要求，比如汽油一般選取耐油的氟橡膠。在選型時一般應(yīng)注明儲罐內(nèi)的液體成份，以便正確選型，達(dá)到*使用效果。
6.典型工況舉例說明 
二、氮氣管道吹掃用自力式壓力調(diào)節(jié)閥
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥氮氣管道吹掃目的是檢查管網(wǎng)是否暢通，管網(wǎng)配管是否有疏漏，管網(wǎng)中的法蘭、閥門、儀表等接口處、填料壓蓋等是否有泄漏。
1.工作原理
如圖4，介質(zhì)由閥體上箭頭方向流經(jīng)閥體，閥芯的位置即閥芯與閥座之間的截流面積決定了介質(zhì)的流量，受控的下游壓力經(jīng)導(dǎo)壓管傳送至工作的感壓元件上，并轉(zhuǎn)化為定位力，根據(jù)彈簧的預(yù)設(shè)壓力，定位力來調(diào)整閥芯位置。當(dāng)閥后壓力升高，平衡被破環(huán)，定位力加大壓縮彈簧，帶動閥芯向下移動，閥門開度減小，流量減小，達(dá)到新的平衡點；反之當(dāng)閥后壓力降低，定位力減小，平衡被破壞，在彈簧帶動閥芯閥桿向上移動，閥門開度增大，流量增大，一直到達(dá)到新的平衡點。圖4 典型氮氣管道吹掃用自力式壓力調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理圖 2.典型工況舉例說明 
三、儲罐出液泵過壓保護(hù)循環(huán)自力式壓力調(diào)節(jié)
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理
如圖5，當(dāng)系統(tǒng)無需供油但出液泵仍工作時，會產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，這時會對壓力表等附件產(chǎn)生沖擊破壞作用。為了防止這種破壞現(xiàn)象，采用控制閥前型自力式壓力調(diào)節(jié)閥，無需外加能源，壓力設(shè)定點稍高于系統(tǒng)正常工作壓力，當(dāng)系統(tǒng)壓力高于調(diào)節(jié)閥設(shè)定值時，調(diào)節(jié)閥自動開啟，解決了水擊現(xiàn)象破壞作用。圖5 典型儲罐出液泵過壓保護(hù)循環(huán)自力式壓力調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)原理圖 
2.工作原理
該閥為用于控制閥前壓力的調(diào)壓閥，閥的作用方式為壓開型。如圖6，受控的上游壓力（P1）經(jīng)導(dǎo)壓管傳送到工作波紋管膜片上，并在此轉(zhuǎn)換成定位力。根據(jù)彈簧力大小，定位力調(diào)整閥芯位置。通過調(diào)節(jié)盤來調(diào)整彈簧力的大小。全平衡閥門裝有平衡波紋管，下流壓力（P2）作用于波紋管內(nèi)表面上，而上游壓力（P1）作用于波紋管的外表面上，這樣與作用在閥芯上的P1和P2壓力相互平衡。當(dāng)閥前壓力（P1）大于調(diào)整后的設(shè)定點時，壓縮彈簧，帶動閥芯，閥門開啟，并且隨著壓力的升高閥門開度按比例相應(yīng)增大。同理，如閥前壓力降低，作用在波紋管有效面積上的力減小，在彈簧的彈力作用下，帶動閥芯，使閥門開啟度減小，低于壓力設(shè)定值時閥門關(guān)閉，從而達(dá)到泄壓、穩(wěn)壓目的。自力式高壓調(diào)節(jié)閥是一種無需外加驅(qū)動能源，依靠被調(diào)介質(zhì)自身的壓力為動力源及其介質(zhì)壓力變化，按預(yù)定設(shè)定設(shè)定值，進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的節(jié)能型控制裝置。它集檢測、控制、執(zhí)行諸多功能于一閥，自成一個獨立的儀表控制系統(tǒng)。該產(chǎn)品由于無需外來能源，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，維護(hù)工作量少等優(yōu)點，特別適用于城市供熱、供暖及無外界供電、供氣且又需控制蒸汽壓力的場合。據(jù)國外報道，城市供熱、供暖系統(tǒng)采用該產(chǎn)品，節(jié)能效率比以前提高 30%-40% ，*。
產(chǎn)品特點
無需外加驅(qū)動能源的節(jié)能型自控系統(tǒng)，設(shè)備費用低，適用于爆炸性環(huán)境； 結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)工作量??；設(shè)定點可調(diào)且范圍寬，便于用戶在設(shè)定范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整；膜片式執(zhí)行機(jī)械較氣缸式機(jī)構(gòu)檢測精度高，動作靈敏；閥內(nèi)采用壓力平衡機(jī)構(gòu)，使調(diào)節(jié)閥反應(yīng)靈敏、控制、允許壓差大。
ZZY型自力式高壓調(diào)節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種閥內(nèi)件形式：
ZZYP(單座自力式壓力調(diào)節(jié)閥 )；
ZZYM(套筒自力式壓力調(diào)節(jié)閥 )；
ZZYN(雙座 自力式壓力調(diào)節(jié)閥)。
用戶可根據(jù)工況(壓差、溫度、介質(zhì)狀態(tài))和泄漏量要求來選擇。
ZZY型自力式高壓調(diào)節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種閥蓋型式：
普通(一般場合)、長頸(壓力調(diào)節(jié)范圍大)、散熱(溫度350～550℃)
ZZY型自力式高壓調(diào)節(jié)閥根據(jù)各種工藝場合的需要有三種執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式：
膜片(普通膜片和增強(qiáng)膜片)、活塞、金屬膜片(波紋管)。
ZZY型自力式高壓調(diào)節(jié)閥采用快開流量特性，動作靈敏，調(diào)節(jié)精度高(誤差≤10%)；該閥占據(jù)空間小(相對于重錘式減壓閥)，調(diào)節(jié)簡易。
閥后壓力調(diào)節(jié)閥，其閥前壓力與閥后壓力的關(guān)系：
自力式調(diào)節(jié)閥門本身是一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)，閥本身又有一定的壓降要求，對閥后壓力調(diào)節(jié)閥（B型），為保證閥后壓力在一定范圍內(nèi)，其閥前壓力必須達(dá)到一定值。
整機(jī)作用方式確定：
閥前壓力調(diào)節(jié)閥（K型）其初始位置的閥芯在關(guān)閉位置，當(dāng)閥前壓力逐漸升高，閥逐漸打開，直至閥前壓力穩(wěn)定在要求的給定值。
閥后壓力調(diào)節(jié)閥（B型）其初始位置的閥芯在開啟位置，當(dāng)閥門壓力逐漸升高，閥逐漸關(guān)閉，直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的給定值。 圖6 典型儲罐出液泵過壓保護(hù)循環(huán)自力式壓力調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理圖
3典型工況舉例說明 
四、化工碼頭保護(hù)流量計安裝背壓閥（控制閥前自力式壓力調(diào)節(jié)閥）
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理
如圖7，如果上游壓力達(dá)不到設(shè)定壓力，背壓閥是不會開啟的。背壓閥可以消除或減輕閥前壓力及流量的脈動或沖擊，使流量計工作在比較穩(wěn)定的狀態(tài)。自力式微壓調(diào)節(jié)閥是一種不需要外加能源而能自動調(diào)節(jié)一種或兩種介質(zhì)壓差，使壓差維持在恒定值，如在工業(yè)爐氣體燃燒系統(tǒng)中，用于控制甲、乙兩種燃料混合比流量調(diào)節(jié)，達(dá)到理想的燃燒條件，節(jié)省燃料及投資，也可以作為煤氣、天燃?xì)?、液化石油氣、氨氣、氮氣、氧氣等各種工業(yè)氣體的減壓、微壓、差壓的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。還可用于氫冷發(fā)電機(jī)組密封油系統(tǒng)，控制密封油與氫氣間的壓力差，以確保可靠密封。
當(dāng)差壓閥的低壓端通大氣即成為微壓閥(見圖二)
ZZC型自力式差壓調(diào)節(jié)閥和ZZV型自力式微壓調(diào)節(jié)閥主要特點為：
1、對單座微(差)壓閥而言，若閥前壓力≥100Kpa則安裝ZZYP型自力式進(jìn)行減壓至≤100KPa，因此可用于壓力特別小的場合(例如0.5KPa)。2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)元件極為靈敏，極微小的壓力變化會感測出來。
3、壓力調(diào)節(jié)極為方便，無需停止生產(chǎn)即可進(jìn)行設(shè)定值調(diào)整。圖7 化工碼頭保護(hù)流量計安裝背壓閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 
2.工作原理
工作原理圖同儲罐出液泵過壓保護(hù)循環(huán)自力式壓力調(diào)節(jié)閥。
3.典型工況舉例說明 五、結(jié)束語
通過對工況數(shù)據(jù)分析和閥門的選型及在石化領(lǐng)域?qū)嶋H使用的情況，國內(nèi)部分控制閥廠家的自力式壓力調(diào)節(jié)閥能夠替代進(jìn)口品牌的同類產(chǎn)品，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自力式壓力調(diào)節(jié)閥的國產(chǎn)化，特別是氮封裝置中環(huán)保節(jié)能型工況（設(shè)定壓力一般為0.1KPa，從2005年開始已逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品，實現(xiàn)了國產(chǎn)化）。
綜上所述，國內(nèi)控制閥根據(jù)石化領(lǐng)域不同的工況條件，通過選用不同的閥結(jié)構(gòu)型式以及配用不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以達(dá)到*的控制效果，替代進(jìn)口產(chǎn)品。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥 |
