自力式調壓閥的特征及運用
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自力式調節閥是一種不用外界電力能源，借助待測物質本身工作壓力或環境溫度或總流量轉變，按事先預設值，開展自動調節的控制裝置，是一種環保型儀表盤。它集操縱、實行眾多作用于一身。開創1個單獨的儀器自動控制系統。集智能變送器、控制板及執行器的作用于一體。有別于一般含意里的調壓閥。 自力式調節閥有自力式工作壓力（微壓）調節閥門、自力式（壓力差）流量控制閥、自力式溫度調節閥等幾種。自力式調壓閥則是家族成員之一，因為它不用外界電力能源，產品構造簡易，使用方便，維護保養任務量少等優勢，尤其適用城市供熱、供曖及并沒有供電系統、氣路又需把控的場所。據法國報導，城市供熱、供熱系統選用該設備，熱效比以前提升30%~40% 。環保節能成效顯著。
文中僅就自力式調壓閥的基本原理、構造特點及工程應用工作經驗開展闡述。
1 自力式調壓閥歸類及原理
1.1 自力式調壓閥的歸類
1）按閥后、閥前操縱分成兩大類：自力式閥后（緩解壓力）調壓閥；自力式閥前（卸壓）調壓閥。
2）按能否帶指引器分成兩類：立即功效型自力式調節閥，如下圖1所顯示；指引器實際操作型自力式調節閥，如下圖2所顯示。
1.2 原理
1）自力式閥后壓力調節的原理。閥前工作壓力P1通過閥心、高壓閘閥的節流閥后，變成閥后工作壓力P2。P2通過管道鍵入上膜房間內功效在頂盤里，造成的相互作用力與扭簧的反沖力相態，取決于閥心、高壓閘閥的相對位置，調壓閥后工作壓力。當P2提升時，P2功效在頂盤里的相互作用力也隨著提高。這時，頂盤里的相互作用力超過扭簧的反沖力，使閥心關向高壓閘閥的部位。這時候，閥心與閥塊中間的流動總面積降低，流體密度增大，P2減少，直至頂盤里的相互作用力與扭簧反沖力相態才行，進而使P2降至預設值。同樣，當P2減少時。功效方位與以上反過來，這就是閥后壓力調節的原理。
2）自力式閥前壓力調節的基本原理同閥后壓力調節的原理,需要注意閥心反裝。
1.3 自力式調壓閥與調節閥的差別 這兩種商品的差別，關鍵取決于調壓閥既必須外部電力能源（如開關電源或氣動閥門）做推動能，又必須接納外界控制儀表數據信號才可以更改閥內截留件相對位置，進而完成更改液體總流量。而自力式調壓閥則既不需外界電力能源，又不必須接納外界控制儀表數據信號，只靠被調物質的工作壓力數據信號，便能完成壓力調節。二者差別由此可見圖5。 2 自力式調壓閥的特性 因為自力式調壓閥并沒有外界推動電力能源。所以該商品的操控力較小，它具備以下優點。 1）平衡式閥心構造，如平衡型單座。雙閥心平衡型，套筒規格平衡型等。 2）快開流量特性，其閥心為平面型。 3）公稱壓力管徑與油路板特點：DN20~100mm（或125）。閥上配有金屬波紋管，閥心為單座（有些廠商商品DN20mm的沒金屬波紋管，閥心又為單座）；公稱壓力管徑超過100mm 時。閥上蓋內不設金屬波紋管，閥心為雙閥芯或套筒規格構造。 4）執行器類型強烈推薦：預設值≤0.6MPa時，選塑料薄膜式執行器；預設值>0.6 MPa時，選汽缸式執行器。 3 安裝方式 3.1 直管段的設定 自力式調壓閥前、后應盡可能維持一定的直管段（一般為6D（管經）上下）。閥前取壓點距閥的間距應超過2D；閥后取壓應超過6D。閥前、后還應配有氣壓表，氣壓表應挨近取壓點，便于使預設值與取壓值真正一致。 3.2 旁通系統軟件的設定 為確保維修及出故障時生產制造能再次運作，最好是設定旁通系統軟件，如下圖6所顯示。 3.3 過濾裝置的設定 該系統軟件里的過濾裝置在加工工藝物質整潔、沒殘渣的前提下，能夠省去。 當物質含有雜物或需帶指引器的自力式調壓閥時要裝過濾裝置，防止堵塞引壓管路或指引器、卡住汽缸執行器及閥心等。 注：圖上斜線所顯示的取壓法不提倡 若僅限于管道組裝室內空間或經費預算，可將濾網裝到閥前截止閥門上下游處。替代過濾裝置。 3.4 安裝方式與物質、環境溫度的關聯 1）自力式調壓閥安裝方式正常情況下宜選用，汽體物質正立組裝（執行器在上、油路板再下），溶液與蒸氣物質部分倒裝。 2）汽體物質環境溫度超過70℃小于140℃ 、液態物質環境溫度高過140℃時，自力式調壓閥除選用部分倒裝外，還應在引壓管道路上改裝防護罐，并應在引壓管路、防護罐、膜頭處灌滿制冷劑，防止脈沖阻尼器受高溫老化。 3）汽體物質環境溫度超過70℃小于140℃時.若仍選用正立組裝，應在設計文件（設備表）中標注選用持續高溫脈沖阻尼器（如乙丙膠脈沖阻尼器、硅橡膠密封墊等），不然會導致一般脈沖阻尼器衰老。 4 使用及的注意事項 4.1 可用場地的運用及常見問題 自力式調壓閥關鍵適用并沒有腐蝕且粘度低液態、汽體、蒸氣（最高溫度可以達到300~350℃）等物質的壓力控制。如輕油品、水、水蒸氣、氣體等。在設計方案標準給予與閘閥采用時需要注意下列狀況。 1）所提閥前、閥后工作壓力及預設值標準應貼近具體工藝條件。 自力式調壓閥對所提工藝條件的需求較一般調壓閥要認真細致。工藝參數明確后，不可以有很大區域的變更。因為該類商品所容許的預設值調節范疇較小。一般立即功效型調節閥門其預設值允許偏差為±8%、帶指引器實際操作型調節閥門其預設值允許偏差±4%上下。若高于設置扭簧的容許變壓值，為做到原預設值規定，則需要根據拆換設置扭簧的方法才可完成，這需送到生產廠家才可以進行。 2）采用容許壓力差時，需要注意到該商品的容許壓誤差小一點特性。這主要是因為該商品導出力度不大及金屬波紋管里外容許壓差小，造成容許壓力差較一般調壓閥小，且不能像一般調壓閥可根據提升氣路工作壓力來擴大壓力差。尤其在口徑小時二者壓力差相距更高。如表1所述。 表1 容許壓力差較為表
注：Δp為容許氣體壓力。
3）因該商品調整精密度為±5%及流量特性為快開特點而致，因而只可用無外界電力能源和調整質量要求不高的場所。
4）該商品不適合在往復泵出入口工作壓力—總流量調整計劃方案中應用。該方法是旁通調節法普遍方式之一。在該計劃方案型號選擇時，需要注意其工作壓力控制電路不適合“選用立即功效式（自力式）調壓閥”。
主要是因為為保證自力式調壓閥正常工作，該設備規定工藝參數明確后，不可以有很大區域的變化。若用以往復泵時，因為往復泵導出流量是規律性脈沖，導致該閥在額定值周邊處在規律性脈沖，所以達不上平穩工作壓力的功效，使全部自動控制系統沒法正常工作。 之上剖析得知，自力式閥前調壓閥用以往復泵出入口做卸壓操縱是有效的方法。即該閥在額定值周邊處在規律性脈沖，使泵出口處工作壓力不超過設置壓力值。該計劃方案已上海市區冶煉廠瓶裝站運用很多年。 4.2 獨特物質里的運用及常見問題 4.2.1 粘度較強的物質里的運用 從自力式調壓閥的基本原理和結構特點得知。該商品能不能使用在粘度較強的物質場所，就需從以下兩方面充分考慮。 1）被調物質粘度對執行器—引壓管、指引器、脈沖阻尼器的危害。為防止這些方面的危害，可采用在引壓管上安裝防護罐，灌滿隔離液，以使粘稠物質不阻塞引壓管和加入到執行器內，危害被調物質相互作用力的傳輸。 2）被調物質粘度對閥內件及均衡元器件—金屬波紋管的危害。 這主要是因為被調物質穿過閥內件時，將被引進均衡工作壓力元器件—金屬波紋管內與外，粘度太高將使之沒法具有壓力平衡功效。若物質在停產后容易凝結也將使金屬波紋管沒法在動工后正常工作。 以上剖析，歸根結底是物質粘度值的定義難題。現階段，中國生產廠的產品樣本末見最佳值。海外已經有生產廠家強烈推薦，在油和液態前提下，容許采用的物質健身運動粘度為600mPa•S；Samson容許的物質粘度為100mPa•s（相對密度0.8）。 僅有當以上兩規定均達到時，才可以應用。這已經有許多例子說明。如上海市博盛儀器儀表廠制造的該類商品，已在上海石化廠儲罐區乙尼古丁壓控上（粘度為190mPa•S）、延安煉油廠輕質燃料油—燃料油壓控上（粘度為135mPa•s）應用很多年。 4.2.2 高粘度的物質不適合應用 4.2.3 不可以泄露的空氣物質里的運用 不可以泄露的空氣物質使用中，因為安全性緣故及防止珍貴汽體消耗要素，應考慮到以下二點。 1）卡套接頭以及他相接處的密閉特性達到標準。 該設備應滿足國家行業標準GB/T4123-92自力式調節閥規定沒有滲漏狀況，這一點同一般調壓閥規定一樣。 2）氣動執行器的制動氣室密閉性規定要保證沒有滲漏。 該設備規定比GB/T4123-92要求高，不可以漏水。由于GB/T4123-92規范對制動氣室的密閉性要求：“氣動執行器的制動氣室應確保密封性。在額定值氣動閥門工作壓力下，5min內塑料薄膜氣房間內的工作壓力降低不可超過2.5kPa；” 中國該類商品由于沒統一的生產標準，有許多商品對此項規定不緊或沒考慮此類汽體物質應用規定，僅參考GB/T4123-92生產制造，他們生產安全或節省珍貴原材料導致不好。所以該商品不適合用以液化石油氣緩解壓力，若想選用，必須與生產廠詳盡探討。 4.2.4 應用在腐蝕物質場所應謹慎對待 該商品應用在腐蝕物質場所，與應用在粘度較強的場所一樣，必須從物質對執行器和調節機構兩大部件耐蝕性開展雙向考慮到，僅有二者均達到時才可應用。不難看出，它比調壓閥規定更繁雜，應用面更狹小。 為有利于設計人員在腐蝕物質場所的采用，現將執行器與調節機構抗腐原材料現況列于表2，僅供參考。 以金屬波紋管均衡型閥為例子，鑒于現階段中國金屬波紋管的耐腐蝕原材料只有保證304和316。僅從調節機構上選，它將無法使用在氫氣、氫氧化鈣、液態二氧化碳、鉻酸、硫酸、鹽酸、氯化鎂等物質。擴大了應用局限。 在這類物質中使用中，便捷的方法是，制定和生產企業依據工藝條件和標準及制作水準一同確定是否采用。 自力式調壓閥的測算同調壓閥，不會再過多闡釋。 表2 執行器與調節機構耐腐蝕原材料
注：1）脈沖阻尼器耐腐蝕性請見上海市博盛儀器儀表廠撰寫的常見氣動式塑料薄膜執行器的脈沖阻尼器特點及應用領域表；
2）金屬復合材料的耐腐蝕性見國外儀表盤學好給予的耐腐蝕性材料表。
2）自力式閥前壓力調節的基本原理同閥后壓力調節的原理,需要注意閥心反裝。
1.3 自力式調壓閥與調節閥的差別 這兩種商品的差別，關鍵取決于調壓閥既必須外部電力能源（如開關電源或氣動閥門）做推動能，又必須接納外界控制儀表數據信號才可以更改閥內截留件相對位置，進而完成更改液體總流量。而自力式調壓閥則既不需外界電力能源，又不必須接納外界控制儀表數據信號，只靠被調物質的工作壓力數據信號，便能完成壓力調節。二者差別由此可見圖5。 2 自力式調壓閥的特性 因為自力式調壓閥并沒有外界推動電力能源。所以該商品的操控力較小，它具備以下優點。 1）平衡式閥心構造，如平衡型單座。雙閥心平衡型，套筒規格平衡型等。 2）快開流量特性，其閥心為平面型。 3）公稱壓力管徑與油路板特點：DN20~100mm（或125）。閥上配有金屬波紋管，閥心為單座（有些廠商商品DN20mm的沒金屬波紋管，閥心又為單座）；公稱壓力管徑超過100mm 時。閥上蓋內不設金屬波紋管，閥心為雙閥芯或套筒規格構造。 4）執行器類型強烈推薦：預設值≤0.6MPa時，選塑料薄膜式執行器；預設值>0.6 MPa時，選汽缸式執行器。 3 安裝方式 3.1 直管段的設定 自力式調壓閥前、后應盡可能維持一定的直管段（一般為6D（管經）上下）。閥前取壓點距閥的間距應超過2D；閥后取壓應超過6D。閥前、后還應配有氣壓表，氣壓表應挨近取壓點，便于使預設值與取壓值真正一致。 3.2 旁通系統軟件的設定 為確保維修及出故障時生產制造能再次運作，最好是設定旁通系統軟件，如下圖6所顯示。 3.3 過濾裝置的設定 該系統軟件里的過濾裝置在加工工藝物質整潔、沒殘渣的前提下，能夠省去。 當物質含有雜物或需帶指引器的自力式調壓閥時要裝過濾裝置，防止堵塞引壓管路或指引器、卡住汽缸執行器及閥心等。 注：圖上斜線所顯示的取壓法不提倡 若僅限于管道組裝室內空間或經費預算，可將濾網裝到閥前截止閥門上下游處。替代過濾裝置。 3.4 安裝方式與物質、環境溫度的關聯 1）自力式調壓閥安裝方式正常情況下宜選用，汽體物質正立組裝（執行器在上、油路板再下），溶液與蒸氣物質部分倒裝。 2）汽體物質環境溫度超過70℃小于140℃ 、液態物質環境溫度高過140℃時，自力式調壓閥除選用部分倒裝外，還應在引壓管道路上改裝防護罐，并應在引壓管路、防護罐、膜頭處灌滿制冷劑，防止脈沖阻尼器受高溫老化。 3）汽體物質環境溫度超過70℃小于140℃時.若仍選用正立組裝，應在設計文件（設備表）中標注選用持續高溫脈沖阻尼器（如乙丙膠脈沖阻尼器、硅橡膠密封墊等），不然會導致一般脈沖阻尼器衰老。 4 使用及的注意事項 4.1 可用場地的運用及常見問題 自力式調壓閥關鍵適用并沒有腐蝕且粘度低液態、汽體、蒸氣（最高溫度可以達到300~350℃）等物質的壓力控制。如輕油品、水、水蒸氣、氣體等。在設計方案標準給予與閘閥采用時需要注意下列狀況。 1）所提閥前、閥后工作壓力及預設值標準應貼近具體工藝條件。 自力式調壓閥對所提工藝條件的需求較一般調壓閥要認真細致。工藝參數明確后，不可以有很大區域的變更。因為該類商品所容許的預設值調節范疇較小。一般立即功效型調節閥門其預設值允許偏差為±8%、帶指引器實際操作型調節閥門其預設值允許偏差±4%上下。若高于設置扭簧的容許變壓值，為做到原預設值規定，則需要根據拆換設置扭簧的方法才可完成，這需送到生產廠家才可以進行。 2）采用容許壓力差時，需要注意到該商品的容許壓誤差小一點特性。這主要是因為該商品導出力度不大及金屬波紋管里外容許壓差小，造成容許壓力差較一般調壓閥小，且不能像一般調壓閥可根據提升氣路工作壓力來擴大壓力差。尤其在口徑小時二者壓力差相距更高。如表1所述。 表1 容許壓力差較為表
| DN/mm | 15 | 20 | 25 | 40 | 50 |
| Δp（立即功效型調壓閥）/MPa | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
| Δp（ZJHP精中小型單座調節閥）/MPa | 6.4 | 6.4 | 6.4 | 3.39 |
主要是因為為保證自力式調壓閥正常工作，該設備規定工藝參數明確后，不可以有很大區域的變化。若用以往復泵時，因為往復泵導出流量是規律性脈沖，導致該閥在額定值周邊處在規律性脈沖，所以達不上平穩工作壓力的功效，使全部自動控制系統沒法正常工作。 之上剖析得知，自力式閥前調壓閥用以往復泵出入口做卸壓操縱是有效的方法。即該閥在額定值周邊處在規律性脈沖，使泵出口處工作壓力不超過設置壓力值。該計劃方案已上海市區冶煉廠瓶裝站運用很多年。 4.2 獨特物質里的運用及常見問題 4.2.1 粘度較強的物質里的運用 從自力式調壓閥的基本原理和結構特點得知。該商品能不能使用在粘度較強的物質場所，就需從以下兩方面充分考慮。 1）被調物質粘度對執行器—引壓管、指引器、脈沖阻尼器的危害。為防止這些方面的危害，可采用在引壓管上安裝防護罐，灌滿隔離液，以使粘稠物質不阻塞引壓管和加入到執行器內，危害被調物質相互作用力的傳輸。 2）被調物質粘度對閥內件及均衡元器件—金屬波紋管的危害。 這主要是因為被調物質穿過閥內件時，將被引進均衡工作壓力元器件—金屬波紋管內與外，粘度太高將使之沒法具有壓力平衡功效。若物質在停產后容易凝結也將使金屬波紋管沒法在動工后正常工作。 以上剖析，歸根結底是物質粘度值的定義難題。現階段，中國生產廠的產品樣本末見最佳值。海外已經有生產廠家強烈推薦，在油和液態前提下，容許采用的物質健身運動粘度為600mPa•S；Samson容許的物質粘度為100mPa•s（相對密度0.8）。 僅有當以上兩規定均達到時，才可以應用。這已經有許多例子說明。如上海市博盛儀器儀表廠制造的該類商品，已在上海石化廠儲罐區乙尼古丁壓控上（粘度為190mPa•S）、延安煉油廠輕質燃料油—燃料油壓控上（粘度為135mPa•s）應用很多年。 4.2.2 高粘度的物質不適合應用 4.2.3 不可以泄露的空氣物質里的運用 不可以泄露的空氣物質使用中，因為安全性緣故及防止珍貴汽體消耗要素，應考慮到以下二點。 1）卡套接頭以及他相接處的密閉特性達到標準。 該設備應滿足國家行業標準GB/T4123-92自力式調節閥規定沒有滲漏狀況，這一點同一般調壓閥規定一樣。 2）氣動執行器的制動氣室密閉性規定要保證沒有滲漏。 該設備規定比GB/T4123-92要求高，不可以漏水。由于GB/T4123-92規范對制動氣室的密閉性要求：“氣動執行器的制動氣室應確保密封性。在額定值氣動閥門工作壓力下，5min內塑料薄膜氣房間內的工作壓力降低不可超過2.5kPa；” 中國該類商品由于沒統一的生產標準，有許多商品對此項規定不緊或沒考慮此類汽體物質應用規定，僅參考GB/T4123-92生產制造，他們生產安全或節省珍貴原材料導致不好。所以該商品不適合用以液化石油氣緩解壓力，若想選用，必須與生產廠詳盡探討。 4.2.4 應用在腐蝕物質場所應謹慎對待 該商品應用在腐蝕物質場所，與應用在粘度較強的場所一樣，必須從物質對執行器和調節機構兩大部件耐蝕性開展雙向考慮到，僅有二者均達到時才可應用。不難看出，它比調壓閥規定更繁雜，應用面更狹小。 為有利于設計人員在腐蝕物質場所的采用，現將執行器與調節機構抗腐原材料現況列于表2，僅供參考。 以金屬波紋管均衡型閥為例子，鑒于現階段中國金屬波紋管的耐腐蝕原材料只有保證304和316。僅從調節機構上選，它將無法使用在氫氣、氫氧化鈣、液態二氧化碳、鉻酸、硫酸、鹽酸、氯化鎂等物質。擴大了應用局限。 在這類物質中使用中，便捷的方法是，制定和生產企業依據工藝條件和標準及制作水準一同確定是否采用。 自力式調壓閥的測算同調壓閥，不會再過多闡釋。 表2 執行器與調節機構耐腐蝕原材料
| 上、下膜蓋 | 碳素鋼，304，316，蒙乃爾合金，雙相不銹鋼 |
| 氣缸 | 碳素鋼，304，316，蒙乃爾合金，雙相不銹鋼 |
| 脈沖阻尼器 | 氟膠，聚四氟乙烯（1） |
| 油路板 | 碳素鋼，304，316，蒙乃爾合金，雙相不銹鋼 |
| 閥內件 | 碳素鋼，304，316，蒙乃爾合金，雙相不銹鋼 |
| 金屬波紋管 | 304，316（2） |
2）金屬復合材料的耐腐蝕性見國外儀表盤學好給予的耐腐蝕性材料表。
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