一、在調(diào)節(jié)閥選型時(shí)需注意事項(xiàng):
1、磨損現(xiàn)象:
由于調(diào)節(jié)閥的閥芯、閥座和流體介質(zhì)直接接觸,不斷節(jié)流和切斷流量,當(dāng)流體速度高,而且含有顆粒性物體時(shí),磨損是非常嚴(yán)重的。
固體顆粒沖擊的磨損作用和顆粒的動(dòng)能有關(guān),而動(dòng)能的大小又取決于流體的流動(dòng)速度和顆粒的大小。根據(jù)物理學(xué)的理論,磨損破壞程度和顆粒的質(zhì)量成正比,而和流體的流速的平方成正比,可見(jiàn)速度的影響之大。
當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的浮液時(shí),閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會(huì)受到嚴(yán)重的摩擦。由于顆粒一次次被擠壓碎使磨損過(guò)大,時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥關(guān)不嚴(yán)的現(xiàn)象。在選擇閥門(mén)時(shí)注意磨損的懷況,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┖徒鉀Q辦法:
(1)流路要光滑。因?yàn)榱骶€型的閥體結(jié)構(gòu)能防止顆粒的直接沖擊,能避免渦流并減小摩損,使流體平行于閥座接合面和閥柱塞表面的流動(dòng)狀況是理想的,且流動(dòng)方向的改變要緩慢。
(2)采用堅(jiān)硬的閥內(nèi)件。閥內(nèi)件越硬,抗磨損能力越大。閥內(nèi)件的結(jié)構(gòu)要有利于保護(hù)接合面。
(3)選擇合適的材料。壓降低時(shí)可采用彈性材料,壓降高時(shí)可采用特殊結(jié)構(gòu)的閥內(nèi)件,使流速減緩下來(lái)。材料的選擇取決于顆粒的大小和硬度、沖擊角度、溫度、速度、彈性等特性。金屬的抗磨能和比不上陶瓷和陶瓷合金,且陶瓷材料的致密性越高越好。
其他可用的方法還有:把硼滲到碳化鉬和碳化鎢中;表面層用化學(xué)蒸汽處理的氰化鈦;電鍍。如果表面層厚度達(dá)到60-25um,就有*的搞磨性。碳化特的比例越大,抗磨性越好。
有的抗磨材料雖然不是最好,但比稀有金屬便宜,因此從經(jīng)濟(jì)的角度可考慮使用,例如一些不銹鋼及其它合金。
有彈性襯里的閥門(mén)用得最多的是隔膜閥、蝶閥、球閥等類(lèi)型。在苛刻的工作條件下,可以用特殊的角形閥,可避免排出口的磨損作用。在有磨損的工藝條件下,閥門(mén)結(jié)構(gòu)一定要合理,要利用流體的附著和脫離原理,保護(hù)接合面部分,減少其磨損,消除排出口的渦流。閥座接合面要狹窄一些,這樣容易把附著在上面的固體顆粒壓碎。
2、腐蝕現(xiàn)象:
在腐蝕流體中使用的調(diào)節(jié)閥要求其結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好,因?yàn)楸阌谔砑右r里,特別是較為貴重的特殊襯里。閥門(mén)類(lèi)型的選擇應(yīng)能適用于所有腐蝕介質(zhì)??蛇x用隔膜閥、夾緊閥加襯蝶閥、球閥等類(lèi)型。蝶閥可以用鑄造合金制造或進(jìn)行電鍍處理;小型球閥和角閥可以用整體棒料或加強(qiáng)的聚四氟乙烯制造;角閥可以襯有鉭或銫的耐腐材料。如果鍍層太薄則耐腐層太薄而不起作用。如果介質(zhì)是強(qiáng)有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸,則可以用價(jià)格較貴重的全鈦調(diào)節(jié)閥。
二、調(diào)節(jié)閥描述:
氮封系統(tǒng)裝置是本廠自主開(kāi)發(fā)、研制的一套自力式微壓力控制系統(tǒng),主要用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮?dú)?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,以及容器的安全。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動(dòng)作靈敏、運(yùn)行可靠、操作與維修方便等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。
ZZYVP-16B帶指揮器氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥(又稱(chēng)供氮閥)無(wú)需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)本身壓力變化而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié),使閥后壓力恒定,整機(jī)具有動(dòng)作靈敏、控制壓力波動(dòng)小、節(jié)約能源。
采用動(dòng)力源與信號(hào)點(diǎn)分開(kāi)檢測(cè)的方法,外加可調(diào)節(jié)流裝置,使整臺(tái)閥門(mén)的調(diào)節(jié)精度大大提高,減壓比可達(dá)2000:1。廣泛應(yīng)用于各種氣體減壓穩(wěn)壓的自動(dòng)控制場(chǎng)合,特別適合作為氮封的供氮閥使用,具有持續(xù)供氮壓力波動(dòng)小、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)。
三、主要部件:
墊片:不銹鋼+柔性石墨
膜片:橡膠
彈簧:60Si2Mn
閥桿:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
導(dǎo)壓管:不銹鋼、銅
閥體、閥蓋:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9、WCB、CF8、CF8M、CF3M、CF8+F46
閥芯、閥座:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
平衡波紋管:1Cr18Ni0Ti
四、調(diào)節(jié)閥工作狀態(tài):
ZZYVP-16B帶指揮器氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥是一種控制閥后壓力的調(diào)節(jié)閥供氮閥,其初始位置的閥芯在開(kāi)啟位置,當(dāng)指揮器執(zhí)行機(jī)器檢測(cè)到閥后壓力升高至設(shè)定值,自動(dòng)關(guān)閉指揮器,隨即主閥開(kāi)度逐漸減小,直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的設(shè)定值。
五、規(guī)技術(shù)參數(shù):
主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見(jiàn)表一 表一
公稱(chēng)通 DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | ||||||
閥座直徑(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
額定流量系數(shù)Kv | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
壓力調(diào)節(jié)范圍KPa | 0.1~0.5、0.4~5.0、4.0~12.0、 | ||||||||||||
公稱(chēng)壓力PN(MPa) | 1.6 | ||||||||||||
被調(diào)介質(zhì)溫度(℃) | -5~+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快開(kāi) | ||||||||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ≤±5 | ||||||||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積(cm2) | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信號(hào)接口 | 內(nèi)螺紋M10×1.5 | M16X1.5 |
六、調(diào)節(jié)閥體強(qiáng)度和試驗(yàn):
試驗(yàn)前,必須將閥門(mén)腔體內(nèi)的油污、水漬、雜質(zhì)清理干凈,在閥體兩端及接座處安裝度壓板封堵,安裝加壓泵、壓力表、截止閥和排氣閥等。將自來(lái)水向閥體腔內(nèi)沖壓并保壓,壓力等級(jí)根據(jù)閥門(mén)技術(shù)要求和閥門(mén)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定,保壓時(shí)間10min。重點(diǎn)檢查閥體承壓面、焊縫處,若外泄漏和結(jié)構(gòu)損失,方可認(rèn)為合格。
1、單體密封試驗(yàn):
試驗(yàn)介質(zhì)為液體:試驗(yàn)前,全開(kāi)閥門(mén),將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門(mén)后,安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對(duì)閥充入自來(lái)水,水壓力等級(jí)根據(jù)閥門(mén)技術(shù)要求和閥門(mén)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定,保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4213-2008)的相關(guān)規(guī)定,可認(rèn)為合格。
試驗(yàn)介質(zhì)為氣體:試驗(yàn)前,全開(kāi)閥門(mén),將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門(mén)后,安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對(duì)閥充入溫度為5~10℃的清潔空氣,壓力等級(jí)根據(jù)閥門(mén)技術(shù)要求和閥門(mén)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定,保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4213-2008)的相關(guān)規(guī)定,可認(rèn)為合格。
2、動(dòng)作試驗(yàn):
空載動(dòng)作試驗(yàn):試驗(yàn)前,全開(kāi)閥門(mén)將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門(mén);外接液壓驅(qū)動(dòng)閥門(mén)開(kāi)關(guān)數(shù)次,若閥門(mén)在開(kāi)啟過(guò)程能正常動(dòng)作,全行程時(shí)間滿(mǎn)足要求且沒(méi)有異響聲等現(xiàn)象,則認(rèn)為合格。
帶負(fù)載開(kāi)啟試驗(yàn):試驗(yàn)前,全開(kāi)閥門(mén)將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈,*關(guān)閉閥門(mén);閥體一端安裝試驗(yàn)盲板并安裝加壓力泵、壓力表、截止閥等。對(duì)密封腔內(nèi)充入干凈空氣壓壓,壓力等級(jí)根據(jù)閥門(mén)技術(shù)要求和閥門(mén)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定,持續(xù)一分鐘。外接液壓站驅(qū)動(dòng)閥門(mén)開(kāi)關(guān)次數(shù),若閥門(mén)在開(kāi)啟過(guò)程中能正常動(dòng)作,全行程時(shí)間滿(mǎn)足要求且沒(méi)有異響聲等現(xiàn)象,則認(rèn)為合格。
總之,新購(gòu)調(diào)節(jié)閥必須經(jīng)過(guò)強(qiáng)度試驗(yàn)、密封試驗(yàn)和動(dòng)作試驗(yàn),驗(yàn)收合格后方可投入使用。
七、安裝方式示意圖:
八、氮封系統(tǒng)的工作原理及方案示意圖:
當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開(kāi)啟,放料時(shí),液面下降,氣相部分容積增大,罐內(nèi)氮?dú)鈮毫档停┑y開(kāi)啟,向儲(chǔ)罐注入氮?dú)?,罐?nèi)氮?dú)鈮毫ι仙?,?dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥壓力設(shè)定值時(shí),供氮閥自動(dòng)關(guān)閉。
當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開(kāi)啟,進(jìn)料時(shí),液面上降,氣相部份容積減小,罐內(nèi)壓力升高,當(dāng)高于泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí),泄氮閥打開(kāi),向外界釋放氮?dú)?,罐?nèi)氮?dú)鈮毫ο陆担抵列沟y壓力設(shè)定值時(shí),泄氮閥自動(dòng)關(guān)閉。
閥門(mén)選用說(shuō)明:
一般供氮壓力在300~800KPa左右,氮封設(shè)定壓力1KPa,泄氮壓力2KPa,呼吸閥呼氣壓力3KPa,吸氣壓力-300Pa。
罐頂呼吸閥僅起安全作用,是在主閥失靈,導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí),起到安全作用,在正常情況下不工作。
泄氮閥安裝在罐頂,口徑一般與進(jìn)液閥口徑相近,但工況參數(shù)不一樣,需進(jìn)選型計(jì)算再定。
一般供氮閥選用ZZYVP-16B供氮閥,泄氮閥選用ZZVP-16K泄氮閥、HXF-10呼吸閥采用阻火式。
九、常見(jiàn)問(wèn)題分析及排除:
1、常見(jiàn)問(wèn)題:
(1)導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞,氮封閥沒(méi)有反饋信號(hào),也會(huì)造成氮?dú)獠煌5叵蚬迌?nèi)補(bǔ)充。
(2)彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室不臟,而且導(dǎo)壓管也未堵塞,應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力,若彈力減小,會(huì)使氮封閥不停地補(bǔ)氣??梢詫椈衫L(zhǎng),增加其彈力。
(3)密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過(guò)程中動(dòng)作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊,導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂,起不到密封作用,更換密封圈即可。
(4)控制氣入口與氣導(dǎo)閥出口裝反。這屬于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。結(jié)合氮封閥的工作原理圖,即可作出判斷。
(5)灰塵比較大的環(huán)境用久了會(huì)導(dǎo)致氮封閥工作不正常。某廠曾有氮封閥工作不正常,拆閥檢查,發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢,經(jīng)過(guò)擦拭,涂潤(rùn)滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開(kāi)車(chē)后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮?dú)獯档搅说忾y內(nèi),使主閥不能回到閥座上。
2、故障解決方案:
(1)外接氣體或蒸汽進(jìn)行沖洗采用普通調(diào)節(jié)閥時(shí),一些易沉淀、含有固體顆粒的介質(zhì)經(jīng)常在節(jié)流口、導(dǎo)向處造成堵塞,可打開(kāi)下閥蓋底塞,外接沖刷氣體或蒸汽管線。當(dāng)產(chǎn)生堵塞或卡住時(shí),打開(kāi)外接的氣體或蒸汽閥門(mén),即可在不動(dòng)調(diào)節(jié)閥的情況下完成沖洗工作,使閥正常運(yùn)行。
(2)卸開(kāi)閥門(mén)進(jìn)行清洗管路中的焊渣、鐵銹、渣子等會(huì)在節(jié)流口、導(dǎo)向部位、下閥蓋平衡孔內(nèi)造成堵塞或卡住,使閥芯曲面、導(dǎo)向面產(chǎn)生拉傷和劃痕,密封面上產(chǎn)生壓痕等。這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生于開(kāi)工期間和大修后投運(yùn)初期,是常見(jiàn)的故障。遇此情況,必須卸開(kāi)閥門(mén)進(jìn)行清洗,除掉渣物,如密封面受到損傷還應(yīng)研磨,同時(shí)將底蓋打開(kāi),以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內(nèi)的渣物,并對(duì)管路進(jìn)行沖洗。投運(yùn)前,讓調(diào)節(jié)閥全開(kāi),介質(zhì)流動(dòng)一段時(shí)間后再納入正常運(yùn)行。
(3)改用其他形式的調(diào)節(jié)閥如將直通單、雙座閥改成套筒閥、角形閥等。單雙座閥節(jié)流面積和圓周分布,間隙小,易堵塞卡住;套筒閥節(jié)流面積集中分布,為窗口形,間隙大,渣物容易通過(guò);直通閥為倒S形流路,上、下容腔死區(qū)多,為介質(zhì)沉淀提供了地方;角形閥為倒L形流路,介質(zhì)猶如流過(guò)90。彎頭,自潔性能好,不易沉積堵塞。
(4)安裝管道過(guò)濾器對(duì)小口徑的調(diào)節(jié)閥,尤其是微小流量調(diào)節(jié)閥,其節(jié)流間隙很小,介質(zhì)中不能有一點(diǎn)渣物。遇此情況堵塞,在閥前管道上安裝一個(gè)過(guò)濾器,以保證介質(zhì)順利通過(guò)。
實(shí)際應(yīng)用我們用實(shí)際例子來(lái)說(shuō)明了解。某廠的貯罐的氮封有兩種形式均在正常運(yùn)行,這兩種形式的氮?dú)獾牡獨(dú)鈦?lái)源壓力均為氮?dú)怃撈縼?lái)的氮?dú)?,氮?dú)鈮毫芨?,但氮?dú)夤艿垒^細(xì),均沒(méi)有減壓閥,而直接進(jìn)入自力式調(diào)節(jié)閥,自力式調(diào)節(jié)閥有自動(dòng)調(diào)壓的功能,并未減壓閥,貯罐的氮封壓力很低,壓力控制在±500pa。種形式就是自力式調(diào)節(jié)閥與帶雙水封的呼吸槽配套,貯罐壓力在控制±500pa,當(dāng)壓力達(dá)到+500pa時(shí),貯罐內(nèi)的氣體沖破呼吸槽的水封,保持了貯罐內(nèi)的壓力不超過(guò)+500pa,當(dāng)貯罐內(nèi)的壓力過(guò)低時(shí),一方面自力式調(diào)節(jié)閥動(dòng)作補(bǔ)充氮?dú)獾劫A罐,以維持氮?dú)鈮毫Σ恢逻^(guò)低,萬(wàn)一自力式調(diào)節(jié)閥故障時(shí),呼吸槽的另一個(gè)水封起了作用,外界氣體沖破另一水封進(jìn)入貯罐,以維持貯罐壓力不致過(guò)低到-500pa,避免了貯罐的吸弊,這種形式?jīng)]有安全閥。
十、連接尺寸及標(biāo)準(zhǔn):
法蘭標(biāo)準(zhǔn):HG/T20592-2009、JB/79.1-94、GB/T9113.1-2000
法蘭密封面型式:凸面(RF)
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度:GB12221-89
閥體法蘭及法蘭端面距可以按用戶(hù)的標(biāo)準(zhǔn)制造,如ANSI、JIS、DIN等。
注:本廠取壓點(diǎn)設(shè)在法蘭上,若需設(shè)在管道上,訂貨時(shí)請(qǐng)說(shuō)明。