5911系列帶指揮器操作自力式減壓閥

概述

帶指揮器操作自力式減壓閥是不需要任何外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)的執(zhí)行器產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用單座閥快開流量特性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，內(nèi)部采用無填料、無摩擦式活動(dòng)組件，介質(zhì)壓力穩(wěn)定，調(diào)節(jié)精度高，密封性能安全可靠，在運(yùn)行期間可任意對(duì)設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整等特點(diǎn)。因而它適用于各種工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)燃料氣體、石油在制品或油庫貯罐保護(hù)氣體（氮封）與熱處理保護(hù)氣體的微壓自動(dòng)調(diào)節(jié)等場合。

壓力調(diào)節(jié)范圍：壓力范圍0.25~6000kpa,分級(jí)調(diào)節(jié)。

一、主要技術(shù)參數(shù)

1、閥門尺寸、公稱壓力及連接方式

閥門內(nèi)徑尺寸：DN15-500mm (內(nèi)部過流通徑可以根據(jù)流通能力Cv值縮徑，最小可縮至3mm,0.01Cv值)

公稱壓力：ANSI Class125、150、300、600，JIS 10、16、20、30、40K，PN1.6、4.0、6.4、10、16、25MPa

法蘭標(biāo)準(zhǔn)：化工部HG20592-2009、化工部HG20615-2009、日標(biāo)JIS B2201-1984、美標(biāo)ANSI B16.5-1981、國標(biāo)GB/T9119-2010、機(jī)械部JB/T79.1～.4--1994 、石化部SH3406---1996等
連接型式：法蘭密封面形式有，F(xiàn)F光滑全平面、RF突面、MFM凹凸面、TG榫槽、RJ環(huán)連接
焊接形式：PL板式平焊、SO帶頸平焊、WN帶頸對(duì)焊、SW承插焊、PJ/SE對(duì)焊環(huán)松套、PJ/RJ平焊環(huán)松套或TH螺紋
材料：鑄鋼（ZG230-450）、鑄不銹鋼（ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、ZG00Cr18Ni12Mo2Ti）、高溫鉻鉬鋼、防腐蝕哈氏合金鋼等

2、上閥蓋與閥體密封形式：

（1）閥桿伸出類型

常溫標(biāo)準(zhǔn)型：-17～+230℃
伸長Ⅰ型：-45～-17℃ +230～+566℃ 帶散熱片高溫伸長型
伸長Ⅱ型：-100～-45℃ 低溫伸長型
伸長Ⅱ型：-196～-100℃ 超低溫伸長型用于液氮等介質(zhì)

彈性波紋管密封型：適用于液氯、導(dǎo)熱油、氧氣、氫氣等易燃易爆高危介質(zhì)，防外漏

注:工作溫度不能超過各種材料的允許范圍。
（2）壓蓋型式：低壓螺栓壓緊式、中高壓美標(biāo)Class300以上壓力等級(jí)MFM凹凸面、TG榫槽閥蓋閥體密封；楚墨公司中高壓閥門閥體與上閥蓋都采用美標(biāo)高等級(jí)MFM凹凸面、TG榫槽面、RJ環(huán)連接密封。

（3）閥體、閥蓋密封特性及應(yīng)用工況

a、凹凸面密封：配套使用，安裝時(shí)便于對(duì)中，還能防止墊片被擠出，受力面積小，使用較小螺栓鎖緊壓力就可以達(dá)到強(qiáng)力密封，適用于壓力較高的場合，25Mpa以下。

b、榫槽面密封：同凹凸面差不多，也是一公一母的配對(duì)密封面類型，同樣是配對(duì)使用；但其墊片位于環(huán)狀凹槽內(nèi)，受兩側(cè)金屬壁的限制可免于墊片受壓變形而被擠入管道中；由于墊片不與管內(nèi)流體介質(zhì)直接接觸，較少遭受流體介質(zhì)的浸蝕或腐蝕，故可用于高壓、易燃易爆、有毒介質(zhì)等對(duì)密封要求較嚴(yán)的場合，如液氯等。

c、環(huán)連接密封：對(duì)于高壓工況如42Mpa,楚墨公司都使用RJ環(huán)連接密封，這種密封面專用于由金屬材料加工成形狀為八角形或橢圓形的實(shí)體金屬墊片配合，實(shí)現(xiàn)密封連接；由于金屬環(huán)墊可以依據(jù)各種金屬的固有特性，即自密封，因而這種密封面的密封性能好，對(duì)安裝要求也不太嚴(yán)格，適合于高溫、高壓工況，但密封面的加工精度較高。

3、填料：V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉編織填料、柔性石墨、柔性石墨復(fù)合金屬纏繞填料、高溫高壓金屬填料。
4、閥內(nèi)組件 閥芯型式：單座柱塞型閥芯。
5、流量特性：快開型；調(diào)節(jié)精度5%。

注：關(guān)于聚四氟乙烯閥座的工作溫度和壓差，參考流量特性曲線圖

6、閥體、閥座、閥芯、閥桿材料：不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、17-4PH、9Cr18、316L）、不銹鋼堆焊STL司鈦立特合金、鈦和耐腐蝕合金等；STL司鈦立特具有高的尺寸穩(wěn)定性，非常高的耐磨、耐蝕、 抗氧化和硫化能力，在870℃以下因高的熱硬性使合金具有高的磨損抗力，楚墨調(diào)節(jié)閥閥芯都使用不銹鋼堆焊STL，特別適用于高壓、高溫閥座閥芯強(qiáng)磨損工況。閥桿材料不銹鋼、合金鋼、雙相不銹鋼；在高溫高壓工況，我司調(diào)節(jié)閥閥桿都使用雙相不銹鋼，雙相不銹鋼在低應(yīng)力下有良好的耐中性氯化物應(yīng)力腐蝕性能，高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L，綜合力學(xué)性能好，有很高的強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度是18—8型普通不銹鋼的2倍。

7、閥芯結(jié)構(gòu)及功能：

（1）套筒籠式閥芯：平衡節(jié)流多孔型，起一定減壓、消除噪音作用，適用于閥前閥后壓力不是非常大場合，對(duì)蒸汽空化氣蝕起一定防范作用。

（2）多級(jí)降壓閥芯：刀片式切口能及時(shí)有效地刺破空化產(chǎn)生的氣泡，減少對(duì)閥體的沖蝕延長使用壽命，遞減式降壓適用于高壓差場合。

8、適用介質(zhì)：水、空氣、蒸汽、燃?xì)?、“?dǎo)熱油、液氯、氧氣、氫氣等易燃易爆高危介質(zhì)（防閥桿密封外漏需加高彈性波紋管密封，同時(shí)應(yīng)選用ExdIIBT4防爆等級(jí)電動(dòng)執(zhí)行器）”、“氧氣、氫氣閥體需脫脂處理”。與常規(guī)調(diào)節(jié)閥不同，不適用于超高溫、超低溫、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。

9、流量可調(diào)比：30：1

10、泄漏量標(biāo)準(zhǔn)：泄漏量-硬密封 ANSI Class IV、V;泄漏量-軟密封 ANSI Class V、VI

11、自力式減壓閥工作原理：

（1）閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過引壓管線輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的向下移動(dòng)閥桿作用力與下膜室彈簧的向上移動(dòng)閥桿反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對(duì)位置，控制閥后壓力。當(dāng)P2增加時(shí)，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時(shí)，頂盤上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關(guān)向閥座的位置。這時(shí)，閥芯與閥座之間的流通面積減少，流阻變大，P2降低，直到頂盤上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P2降為設(shè)定值。同理，當(dāng)P2降低時(shí)。作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。

（2）自力式減壓閥閥前壓力調(diào)節(jié)的工作原理同閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理，應(yīng)注意閥芯反裝。

（3）取壓引管位置：閥后或閥前70～100厘米，不能在閥前或閥后過近位置引壓，此時(shí)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)不能真正代表閥前閥后壓力，外螺紋引壓管接口，G1/4或G1/2外牙。一端連接管道，另一端連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜腔。

（4）壓力設(shè)定：通過調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的調(diào)節(jié)螺栓壓緊或釋放彈簧作用力，設(shè)定閥前或閥后壓力。

12、閥內(nèi)件特點(diǎn):高負(fù)載型 頂部導(dǎo)向不平衡內(nèi)件 籠壓式閥籠 快拆式結(jié)構(gòu)

13、閥門作用形式及方向

（1）閥的正作用－反作用是相對(duì)減壓閥的薄膜執(zhí)行器而言，推桿向下運(yùn)動(dòng)叫正作用，推桿向上運(yùn)動(dòng)叫反作用。

（2）流開－流閉是對(duì)介質(zhì)而言的。在節(jié)流口介質(zhì)的流動(dòng)方向向著閥門打開方向流動(dòng)時(shí)稱為流開型，反之，向著閥門的關(guān)閉方向流動(dòng)時(shí)為流閉型。
（3）減壓閥的正裝和反裝。閥芯有正裝和反裝兩種形式。閥芯下移，閥芯與閥座間的流通截面積減小的稱為正裝閥;相反，閥芯下移時(shí)，流通截面積增加的稱為反裝閥。
14、執(zhí)行機(jī)構(gòu)配置：a. 氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu) b. 氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)

二、流量特性曲線圖及特點(diǎn)分析

1、 等百分比流量特性

等百分比特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量不成直線關(guān)系，在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點(diǎn)是流量小時(shí)，流量變化小，流量大時(shí)，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調(diào)節(jié)精度。

2、 線性特性

線性特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量成直線關(guān)系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時(shí)，流量相對(duì)值變化小，流量小時(shí)，則流量相對(duì)值變化大。

3、 快開特性：一般很少用，流量變化太大，調(diào)節(jié)精度不高。

一般調(diào)節(jié)閥都使用等百比特性，調(diào)節(jié)精度高，究其原因?yàn)榱髁颗c閥門開度呈對(duì)等相對(duì)值變化。

三、備選材料名稱及型號(hào)

四、自力式減壓閥特點(diǎn)

自力式壓力減壓閥不需要任何外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)壓力，自身調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)閥后減壓穩(wěn)壓、閥前泄壓穩(wěn)壓。該產(chǎn)品特點(diǎn)，相對(duì)于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，能在無電、無氣的場所工作，同時(shí)又節(jié)約了能源，壓力設(shè)定值在運(yùn)行中可隨意調(diào)整。采用快開流量特征，動(dòng)作靈敏、密封性能好，因而它廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機(jī)械制造與居民建筑樓群等各種工業(yè)設(shè)備中各種氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓、穩(wěn)壓。

五、帶指揮器自力式減壓閥與不帶指揮器自力式減壓閥的區(qū)別

1、指揮器是一個(gè)比例減壓閥，是一個(gè)將輸入壓力按比例減壓輸出的一個(gè)減壓閥。 通過配裝指揮器后的自力式減壓閥，實(shí)際上就變化成了一個(gè)有二步力平衡比較的自力式減壓閥。最前一個(gè)就是一個(gè)指揮器，先將控制輸入壓力按比例減壓輸入至下一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即主控制調(diào)節(jié)壓力的自力式減壓閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，由主控制閥依據(jù)輸入壓力調(diào)節(jié)閥的開啟度來實(shí)現(xiàn)壓力的調(diào)節(jié)。采用自力式減壓閥完成一個(gè)閉環(huán)自控系統(tǒng)，是又無需外部能源供給就可以完成的。但以前卻也存在控制誤差較大的缺陷。現(xiàn)在有了配裝指揮器這個(gè)比例減壓閥后，就可以實(shí)現(xiàn)制造廠商提出的精確控制。這也是自力式減壓閥配裝指揮器的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)。

2、配裝了指揮器的自力式減壓閥是一個(gè)有著二步壓力控制器的自力式減壓閥，指揮器可以認(rèn)定為一個(gè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成自動(dòng)控制系統(tǒng)控制目標(biāo)設(shè)定和比例作用的控制器，而自力式減壓閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一個(gè)具有自動(dòng)控制系統(tǒng)控制目標(biāo)設(shè)定和積分控制作用的控制器。這就將原來具有一個(gè)控制器功能的自力式減壓閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過配裝指揮器后分成了有二個(gè)獨(dú)立功能的控制器，實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)偏差減到最小。

3、配裝了指揮器后的自立式減壓閥，與沒有配裝指揮器的自力式減壓閥相比較，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的有效面積沒有改變的前提下，配裝指揮器的自力式減壓閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力小于沒有配裝指揮器的自力式減壓閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力，這個(gè)小于的量取決于指揮器的減壓比例。最終因這個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力變小，配裝指揮器后的整個(gè)自力式減壓閥克服壓差的能力也將會(huì)下降。

結(jié)論：在克服壓差的允許范圍內(nèi)，選擇配裝指揮器的自力式減壓閥具有提高控制精確度，減小控制點(diǎn)偏差意義。