上海申弘閥門有限公司
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波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用
介紹了波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)與工作原理.通過對(duì)波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥與無平衡元件的自力式壓差調(diào)節(jié)閥的比較,總結(jié)出了波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn),可為自力式調(diào)節(jié)閥的選用提供參考.調(diào)壓閥是一種彈簧設(shè)定直接作用通用型調(diào)壓閥。可廣泛應(yīng)用于各類低腐蝕氣體及低粘度液體，選擇相應(yīng)配置可實(shí)現(xiàn)上游壓力控制和下游壓力控制，控制壓力為15KPa，最高控制壓力為3600KPa，使用溫度為-48℃，最高使用溫度為300℃。
氫氣是一種無色、無嗅、無毒、易燃易爆的氣體，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空氣混合均有爆炸的危險(xiǎn)，其中，氫與氟的混合物在低溫和黑暗環(huán)境就能發(fā)生自發(fā)性爆炸，與氯的混合比為1：1時(shí)，在光照下也可爆炸；易燃?jí)嚎s氣；儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的倉間內(nèi)；倉內(nèi)溫度不宜超過30℃；遠(yuǎn)離火種、熱源；防止陽光直射；應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、鹵素（氟、氯、溴）、氧化劑等分開存放。切忌混儲(chǔ)混運(yùn)；儲(chǔ)存間內(nèi)的照明、通風(fēng)等設(shè)施應(yīng)采用防爆型，開關(guān)設(shè)在倉外，配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材；禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備工具；驗(yàn)收時(shí)要注意品名，注意驗(yàn)瓶日期，*倉的先發(fā)用；搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。氫由于無色無味，燃燒時(shí)火焰是透明的，因此其存在不易被感官發(fā)現(xiàn)，在許多情況下向氫氣中加入乙硫醇，以便感官察覺，并可同時(shí)付予火焰以顏色；
減壓閥 | 微壓減壓閥ZZVP-16P PN16 DN100 進(jìn)出口法蘭連接PN16 DN100 帶平衡結(jié)構(gòu) 加波紋管密封 介質(zhì)：氫氣 進(jìn)口壓力 0.12-0.13 MPA, 出口壓力30 KPA 流量2500標(biāo)方每小時(shí) 最大流量3000標(biāo)方每小時(shí) | 臺(tái) | 1 |
氫雖無毒，在生理上對(duì)人體是惰性的，但若空氣中氫含量增高，將引起缺氧性窒息。與所有低溫液體一樣，直接接觸液氫將引起凍傷。液氫外溢并突然大面積蒸發(fā)還會(huì)造成環(huán)境缺氧，并有可能和空氣一起形成爆炸混合物，引發(fā)燃燒爆炸事故。超高純氫氣的純度為99.9999%，是關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)室和分析應(yīng)用的理想之選。 兩個(gè)級(jí)別的高純氫氣均采用鋼瓶供應(yīng)，并根據(jù)客戶需求配置各類瓶閥和減壓閥。氫雖無毒，在生理上對(duì)人體是惰性的，但若空氣中氫含量增高，將引起缺氧性窒息。與所有低溫液體一樣，直接接觸液氫將引起凍傷。液氫外溢并突然大面積蒸發(fā)還會(huì)造成環(huán)境缺氧，并有可能和空氣一起形成爆炸混合物，引發(fā)燃燒爆炸事故。
泄漏應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。
波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用產(chǎn)品特點(diǎn)
1、 組配方便 —— 通用模塊化設(shè)計(jì)使之只需更換極少零件就可實(shí)現(xiàn)上下游壓力控制，得到不同的調(diào)壓范圍及不同的使用溫度。
2、 安全過載 —— 在任何情況下安全永遠(yuǎn)是最重要的，自力式調(diào)節(jié)閥因其介質(zhì)會(huì)直接進(jìn)入執(zhí)行器，當(dāng)系統(tǒng)超壓時(shí)，往往會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞閥門。調(diào)壓閥的過載保護(hù)機(jī)構(gòu)會(huì)安全承載高于調(diào)壓范圍上限值幾倍甚至幾十倍的過載壓力，在有些配置中可*達(dá)到公稱壓力。
3、 密封可靠 —— 調(diào)壓閥的閥桿為長波紋管結(jié)構(gòu)，同時(shí)輔以密封圈后備密封，使閥桿處具有極可靠的密封。
4、 精度高 —— 波紋管閥桿的摩擦力遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)填料結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計(jì)的彈簧及執(zhí)行器在實(shí)現(xiàn)工藝壓力時(shí)總能找到最佳的組配，使調(diào)壓閥具有很高的整體控制精度。
5、 調(diào)校方便 —— 只需旋動(dòng)調(diào)節(jié)螺母就可直接進(jìn)行設(shè)定壓力的調(diào)整，由于省去了傳統(tǒng)的立柱結(jié)構(gòu)，使調(diào)校更方便迅速。
6、 適用性強(qiáng) —— 有多種執(zhí)行器型式，閥芯結(jié)構(gòu)，橡膠材質(zhì)可供選擇以適用不同介質(zhì)、溫度的使用要求
7、 波紋管平衡閥芯 —— 閥芯采用波紋管平衡，阻力小，耐腐蝕，耐高溫，同時(shí)使壓差產(chǎn)生的不平衡力減至最小，保證調(diào)壓閥的耐壓差性能和控制精度。
8、 低泄漏 —— 單座閥芯在閥門關(guān)閉時(shí)泄漏量很小，軟密封閥芯可*關(guān)斷流體，使系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)。
9、 不銹鋼執(zhí)行器 —— 執(zhí)行器作為調(diào)壓閥的重要部件，采用不銹鋼板成形，有很高的耐壓強(qiáng)度和使用壽命。
10、 維護(hù)方便 —— HPR9000型調(diào)壓閥每一結(jié)構(gòu)的確定原則是在保證性能指標(biāo)的前提下達(dá)到的安裝維護(hù)。頂置壓入式安裝不需拆下閥體就可以進(jìn)行內(nèi)部的檢查維護(hù)，且不需任何專用工具。采用閥蓋中心定位原則，省去所有不必要的重復(fù)配合，內(nèi)件留有足夠的間隙，使內(nèi)件能輕松取出或放入，就是在碳鋼類閥門多年使用后有銹蝕的情況下仍能輕松進(jìn)行內(nèi)件的拆裝。
11、 系列通用 —— HPR9000型調(diào)壓閥與本公司所產(chǎn)的整個(gè)自力式系列產(chǎn)品有的零部件通用性，可減少項(xiàng)目備件數(shù)量。
波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用技術(shù)參數(shù)
1、 閥體尺寸(閥體為法蘭連接)：DN40(1?"),DN50(2"),DN65(1?"),DN80(3"),DN100(4"),DN150(6"),DN200(8")
2、 壓力等級(jí)：PN16，40，64 ANSI 150LB，300LB，600LB 也可以定制
3、 閥桿波紋管耐壓：3.8MPa
4、 反饋接口：ZG1/4"出廠配好10mm卡套接頭，控制壓力大于2.0MPa時(shí)配10mm焊接接頭。
5、 流量系數(shù)：
閥門口徑40506580100150200
KV(閥后控制)254065100160320480
KV(閥前控制)22365890145280430
注：以上為標(biāo)準(zhǔn)口徑，閥門也可按縮徑尺寸加工。
6、 取壓方式：閥外取壓或閥體法蘭取壓
7、 泄漏等級(jí)：軟密封：VI / 硬密封：0.003X閥的額定容量
8、 關(guān)閉等級(jí)：<10%的調(diào)壓范圍上限值
9、 流量特性：L(標(biāo)準(zhǔn)) / EQ%(特殊加工)
10、 使用溫度：對(duì)于軟密封閥門來講，溫度主要取決于密封件及膜片材質(zhì)。
波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用主零件材料
| 材料代號(hào) | C（WCB） | P（304） | R（316） | |
| 主要 零件 | 閥體、閥蓋 | WCB（ZG230-450） | ZG1Cr18Ni9Ti（304） | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316） |
| 閥芯、閥座 | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni12Mo2Ti（316） | |
| 閥桿 | 2Cr13 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | |
| 填料 | V型聚四氟乙烯（F4）、柔性石墨、 | |||
| 墊片 | 增強(qiáng)聚四氟乙烯（F4） 、不銹鋼墊片、金屬石墨纏繞墊片 | |||
| 上下膜蓋 | A3鋼板沖壓 | |||
| 波紋膜片 | 丁晴橡膠、耐油橡膠、氟橡膠 | |||
| 彈簧 | 60Si2Mn | |||
| 波紋管 | 1Cr18Ni9Ti | |||
三、自力式微壓調(diào)節(jié)閥 性能指標(biāo)
| 公稱通徑DN（mm） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | |
| 額定流量（KV） | 單座（P） | 8 | 11 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 |
| 雙座（N） | ─ | ─ | ─ | ─ | 50 | 83 | ─ | ─ | |
| 額定行程（mm） | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | ||||
| 調(diào)節(jié)精度（%） | ±10 | ||||||||
| 公稱壓力PN（MPa） | ZZC | 0.10 1.0 | |||||||
| ZZV | 0.10 | ||||||||
| 介質(zhì)溫度（℃） | ≤80 | ||||||||
| 允許泄漏量（L/h） | 單座（P） | 10-4×閥額定容量 | |||||||
| 雙座（N） | 103×閥額定容量 | ||||||||
| 壓力調(diào)節(jié)范圍（Kpa） | 0.5~5.5、5~10、9~14、13~19、18~24、22~28、26~33、31~38、36~44、41~51、49~58、56~66、64~78、76~90、76~90 | ||||||||
波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用型號(hào)分類、操作原理
1、 調(diào)壓閥主要分閥前控制和閥后控制兩大類。
閥前控制閥芯倒裝，在執(zhí)行器沒有受壓時(shí)，閥芯處于關(guān)閉，閥前介質(zhì)壓力經(jīng)導(dǎo)壓管引入執(zhí)行器膜室產(chǎn)生推力，此推力與給定彈簧的預(yù)壓縮力比較，當(dāng)推力大于彈簧推力時(shí)，閥芯就會(huì)被開啟，閥前被泄壓，直至閥前壓力，執(zhí)行器推力，彈簧力達(dá)到平衡，閥芯就會(huì)穩(wěn)定在與閥前泄壓流量對(duì)應(yīng)的開度上，當(dāng)閥前流量或閥后背壓變化引起閥前壓力變化時(shí)，原有的平衡就被打破，閥芯會(huì)相應(yīng)位移進(jìn)行補(bǔ)償，即壓力升高閥芯開大，壓力降低閥芯關(guān)小，使壓力得以恢復(fù)。總之，不管工藝參數(shù)如何變化，閥前壓力始終被控制在一定范圍內(nèi)，當(dāng)閥前壓力不斷減小，低于原有設(shè)定值，閥芯會(huì)逐漸關(guān)閉保壓。
閥后控制閥芯正裝，當(dāng)執(zhí)行器沒有受壓時(shí)，閥芯處于開啟，介質(zhì)經(jīng)閥芯閥座節(jié)流后流入閥后，閥后的壓力經(jīng)導(dǎo)壓管進(jìn)入執(zhí)行器膜室產(chǎn)生推力，此推力與設(shè)定彈簧的預(yù)壓縮力比較，當(dāng)產(chǎn)生的推力大于彈簧力時(shí)閥芯被驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)，直至推力與彈簧達(dá)到平衡，閥芯就會(huì)穩(wěn)定在與閥后壓力，閥后流量對(duì)應(yīng)的開度上，當(dāng)閥前壓力或閥后流量變化引起閥后壓力變化時(shí)，原有的平衡就被打破，閥芯會(huì)相應(yīng)的位移進(jìn)行補(bǔ)償，即壓力升高閥芯關(guān)小，壓力減小，閥芯開大，使壓力得以恢復(fù)，總之，不管工藝參數(shù)如何變化，閥后壓力始終被控制在一定范圍內(nèi)。當(dāng)閥后流量為“0"時(shí)，閥后壓力逐漸累積升高，直至克服彈簧力使閥芯關(guān)閉，閥后處于保壓。設(shè)定壓力的大小取決于彈簧與執(zhí)行器的配比，執(zhí)行器有效面積是不變的，改變彈簧推力就可以改變?cè)O(shè)定壓力的大小，所以只要旋動(dòng)調(diào)節(jié)螺母就可以進(jìn)行工藝壓力的調(diào)整。
2、 閥芯密封形式主要有軟密封、硬密封、硬質(zhì)合金堆焊硬密封。軟密封主要是在閥芯上嵌入安裝各種材質(zhì)的密封圈，能達(dá)到嚴(yán)密關(guān)閉，但受到使用溫度的限制。
硬密封盒硬質(zhì)合金堆焊硬密封都是金屬對(duì)金屬的密封，有更高的使用溫度。堆焊硬質(zhì)合金后耐壓差和耐溫性更好，但硬密封閥芯在關(guān)閉時(shí)有微量的泄漏量。
3、 執(zhí)行器主要有單膜片執(zhí)行器、雙膜片執(zhí)行器、波紋管執(zhí)行器。單膜片執(zhí)行器為一層膜片，應(yīng)用于一般工況，膜片為不同種類的橡膠以適應(yīng)各類介質(zhì)及溫度要求，部分低壓型號(hào)可加襯PTFE薄膜來增加防腐性。
雙膜片執(zhí)行器為雙層膜片，應(yīng)用于重要工況防止膜片破裂時(shí)的介質(zhì)外泄。在正常工作時(shí)一片膜片運(yùn)行，另一片膜片備用，當(dāng)?shù)谝粚幽て茡p時(shí)，介質(zhì)會(huì)立即進(jìn)入兩片膜片的夾層，第二片膜片立即進(jìn)入運(yùn)行，但不會(huì)引起介質(zhì)外泄，同時(shí)指示器活塞會(huì)彈出提示要更換膜片。波紋管執(zhí)行器由不銹鋼波紋管作為壓力敏感元件來實(shí)現(xiàn)閥門的調(diào)節(jié)控制，主要應(yīng)用于橡膠膜片不能勝任的高溫，耐腐工況。
4、 隔離罐的主要作用是防止高溫介質(zhì)直接進(jìn)入執(zhí)行器而損壞膜片，隔離罐在調(diào)壓閥使用前先灌入合適的隔離液，在運(yùn)行時(shí)介質(zhì)僅進(jìn)入隔離罐，而隔離液會(huì)將壓力傳遞給執(zhí)行器。隔離罐也可用于常溫下的介質(zhì)隔離。
5、 復(fù)合接頭安裝于執(zhí)行器反饋接口，可安裝反饋接頭，自帶排污口，使維護(hù)時(shí)更方便地釋放執(zhí)行器內(nèi)殘存壓力，端部留有壓力表接頭，可以直接安裝壓力表。
6、過載保護(hù)器串接于執(zhí)行器與導(dǎo)壓管間，可在系統(tǒng)超壓時(shí)更好地保護(hù)執(zhí)行器及閥門。
7、 調(diào)壓閥均為平衡式閥芯，壓差變化對(duì)控制影響很小。
波紋管平衡型自力式壓差調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用
是一種無需外來能源的節(jié)能型產(chǎn)品，利用工藝管道中介質(zhì)的壓力變化與信號(hào)進(jìn)行比較，使被調(diào)節(jié)介質(zhì)的力與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力平衡，以達(dá)到穩(wěn)定壓力、差壓值。 ZZCP-1型差壓閥，采用平衡型單座閥，壓力穩(wěn)定、精度高、密封性好，用于控制微小差壓。ZZCN-10型差壓閥采用雙座閥，流量系數(shù)大，將閥芯正、倒裝，可組成二個(gè)不同品種的產(chǎn)品。該產(chǎn)品適用于各種工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)控制兩種燃料氣體混合比流量或用于氫冷發(fā)電機(jī)組密封油系統(tǒng)中，同時(shí)，還可用于各種工業(yè)氣體的減壓、穩(wěn)壓或泄壓的自動(dòng)控制。ZZV型微壓閥，采用平衡單座閥，在運(yùn)行中可任意對(duì)設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整等特點(diǎn)。因而適用于各種工業(yè)爐燃燒統(tǒng)燃料氣體、石油在制品或油庫貯罐保護(hù)氣體與熱處理保護(hù)氣體的微壓自動(dòng)調(diào)節(jié)等場(chǎng)合。
