自力式薄膜壓力控制調(diào)節(jié)閥
簡要描述：LKZZYP-16B自力式薄膜壓力控制調(diào)節(jié)閥主要用于對閥后壓力帶切斷要求工況。適用介質(zhì)氮氣、空氣、水、蒸汽、氫氣、潤滑油等。直線流量特性在小開度時，相對流量變化大，調(diào)節(jié)性強，易于產(chǎn)生超調(diào)，引起震蕩，而在打開度時，相對流量變化小，調(diào)節(jié)作用弱，不夠敏感。等百分比流量特性的流量變化百分比相等，在較大開度范圍內(nèi)，相對流量變化大，調(diào)節(jié)靈敏有效，等百分比特性曲線始終在直線特性曲線的下方
產(chǎn)品型號：LKZZYP-16B- 廠商性質(zhì)：生產(chǎn)廠家
- 更新時間：2024-10-15
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一、產(chǎn)品介紹：
該閥依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的壓力、溫度作為能源驅(qū)動閥門自動工作，不需要外接電源和二次儀表。這種自力式調(diào)節(jié)閥都利用閥輸出端的取壓管壓力信號反饋，通過信號管傳遞到執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動閥瓣改變閥門的開度，達到調(diào)節(jié)壓力、流量、溫度的目的。這種調(diào)節(jié)閥又分為直接作用式和間接作用式兩種。
LKZZYP-16B自力式薄膜壓力控制調(diào)節(jié)閥又稱為自力式減壓閥，其結(jié)構(gòu)內(nèi)有彈性元如：件彈簧、波紋管、波紋管式等，利用壓力反饋信號平衡的原理控制閥門開度。
二、調(diào)節(jié)閥Cv值的計算選型：
1、Cv值計算公式
在確定調(diào)節(jié)閥口徑時，應根據(jù)已知的流體條件，先計算出所需要的Cv值（Kv值），然后在《調(diào)節(jié)閥選型樣本》中的額定Cv值表中，選取合適的調(diào)節(jié)閥口徑。作為普遍采用的Cv值計算公式是FCI所規(guī)定的。其具體內(nèi)容如下：
2、Cv值的定義
Cv值定義：閥處于全開狀態(tài)，兩端壓差為1磅/英寸2（0.07kgf/cm2）的條件下，60°F（15.6℃）的清水，每分鐘通過閥的美加侖數(shù)。（Cv=1.17Kv Kv是我國調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)的符號）
3、液體的Cv值計算公式
液體的Cv值計算公式是根據(jù)流體流過簡單孔場合的理論流速（V=， 其中V：孔部分的理論流速；r：流體的比重；△P：流體的壓差）而推導出適合Cv值定義的計算公式。
（英制） （公制）
Cv=11.56Q …………………（1—1） Cv=1.17Q …………（1—2）
式中
Q：最大流量 m2/hr Q：最大流量 m2/hr
G：比重（水=1） G：比重（水=1）
P1：進口壓力 kPa·A P1：進口壓力 kgf/cm2 A
P2：出口壓力 kPa·A P2：出口壓力 kgf/cm2 A
注：P1和P2為最大流量時的壓力。
上述Cv值計算公式中的流相為紊流，即雷諾數(shù)較大時的場合成立。但當雷諾數(shù)很小時，介質(zhì)流相接近層流時需要進行修正。對于粘度在20mm2/S以上的液體，需按下列順序進行粘度修正。（1mm2/S=1cst）
1）粘度修正
①、不考慮粘度影響，用公式（1—）或（1—2）求出Cv值。
②、用公式（1—3），求出系數(shù)R。
③、由公式（1—4）、（1—5）或從粘度修正系數(shù)曲線上，求出系數(shù)R相對應的Cv值的修正系數(shù)FR。
④、用這個修正系數(shù)乘以第一步求出的Cv值。
⑤、然后從《調(diào)節(jié)閥選型樣本》的Cv值表中，選取合適的調(diào)節(jié)閥口徑。
R= …………………（1—3）
Q：最大流量 m3/hr
V：操作溫度下液體動力粘度 mm2/s
Cv1：未修正過的Cv
當R≤70時，其修正系數(shù)
FR= ………………… …… ( 1—4）當R＞70時，其修正系數(shù)
FR=0.95+ …………………（1—5）
2）閃蒸修正
飽和溫度或接近飽和溫度的液體，當通過閥座時會出現(xiàn)壓力降低，因而即使進口壓力P1在進口溫度下的飽和壓力Pv以上，但閥座后的出口局部有可能降低到Pv以下。這種場合，液體的一部分被汽發(fā)，從而發(fā)生閃蒸現(xiàn)象，如按前面的液體計算公式進行Cv值計算，會造成閥的流量不足。因此必須按以下方法進行計算。
（水的場合）
熱力學認為：當飽和溫度的熱水或者接近飽和溫度的熱水，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥縮流斷面，壓力會降低，調(diào)節(jié)閥流出的水中可能會含有水蒸氣。在這種流動條件下，液體流動的基本定律就不再是正確的。所以，計算調(diào)節(jié)閥口徑的傳統(tǒng)方法也就不適用。在這種情況下，要計算出正確的Cv值，應按下列步驟進行：
1．△T＜2.8（5°F） △Pc=0.06×P1……………（1—6）
△T＞2.8（5°F） △Pc=0.9(P1－Pv)…………（1—7）
式中
△T=在進口壓力下的液體飽和溫度與進口溫度之差
△Pc=計算流量用的允許壓差（kgf/cm2）
P1=絕對進口壓力 kgf/cm2
Pv=進口溫度下液體的絕對飽和壓力 kgf/cm2
2．當公式（1—6）或（1—7）計算出的△Pc小于調(diào)節(jié)閥上的實際壓差△P時，要用△Pc代替公式（1—1）或（1—2）中的△P。
（水以外的場合）
對于水以外的場合，有同水一樣的“求臨界壓力降低的方法"和“求液體和氣體混合比重的方法"兩種。不論采用哪一種方法，必須知道飽和壓力、臨界壓力等數(shù)據(jù)，因而在實際計算中只限于上述數(shù)據(jù)明確的介質(zhì)。一般采用的方法是求出閃蒸的比例，然后就液體、氣體分別計算Cv值，再求出其和便是所要得Cv值。
氣化重量比例（kg/kg）
i1：進口溫度壓力T1下的比容（kJ/kg）
i2：出口側(cè)壓力P2的飽和溫度壓力下的比容（kJ/kg）
r2：出口側(cè)壓力P2的飽和溫度壓力下的蒸發(fā)潛熱（kJ/kg）
三、規(guī)格與技術參數(shù)：
公稱通徑：DN15~300
公稱壓力：PN1.6~10.0MPa ANSI 150~600lb
介質(zhì)溫度：-25~350℃
連接方式：法蘭式、焊接
閥體材質(zhì)：WCB、CF8、CF8M、CF8M
閥芯材質(zhì)：304、316L、PTFE、PPL
閥座材質(zhì)：304、316L、316L+ Stellite
流量特性：快開
可調(diào)比：30:01:00
調(diào)節(jié)精度：8-10%
泄漏量：軟密封ANSI Class VI、硬密封ANSI Class IV
壓力調(diào)節(jié)范圍：30~4000KPa
四、外型尺寸及重量：
公稱通徑DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
額定流量 | 單 座 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1100 | 1750 |
系數(shù)KV | 套 筒 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1100 | 1750 |
雙 座 | -- | -- | 22 | 33 | 53 | 83 | 132 | 209 | 330 | 528 | 836 | 1210 | 1925 | |
固有流量特性 | 快開、修正線性 | |||||||||||||
額定行程L(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | 60 | 70 | |||||
閥座直徑(mm) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 15 | -- | -- | |
額定流量系數(shù)KV | 0.02 | 0.08 | 0.12 | 0.2 | 0.32 | 0.5 | 0.8 | 1.2 | 1.8 | 3.2 | 5 | -- | -- | |
固有流量特性 | 線性、修正線性 | 快開 | ||||||||||||
調(diào)節(jié)精度 | ±5~10% | |||||||||||||
壓力分段范圍KPa | 40~80 ; 60~100 ; 80~140 ; 120~180 ; 160~220 ; 200~260 ；240~300 ； | |||||||||||||
280~350 ; 330~400 ; 380~450 ; 430~500 ; 480~560 ; 540~620 ; 600~700; | ||||||||||||||
680~800 ; 780~900 ; 880~1000 ; 950~1500 ; 1000~2500 | ||||||||||||||
允許泄漏量 | 硬密封:IV級（10-4XKv）； 軟密封：VI級（參見GB/T4213-2008） | |||||||||||||
五、流量特性的選擇要求：
目前，現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥固有流量特性主要有：直線、等百分比、拋物線及快開等幾種，其中常見的是前兩種。
直線流量特性是指調(diào)節(jié)閥的流量與開度程比例關系。
等百分比流量特性指調(diào)節(jié)閥流量變化的百分比在全行程內(nèi)是相等的。
直線流量特性在小開度時，相對流量變化大，調(diào)節(jié)性強，易于產(chǎn)生超調(diào)，引起震蕩，而在打開度時，相對流量變化小，調(diào)節(jié)作用弱，不夠敏感。等百分比流量特性的流量變化百分比相等，在較大開度范圍內(nèi)，相對流量變化大，調(diào)節(jié)靈敏有效，等百分比特性曲線始終在直線特性曲線的下方，在同一開度下，流量比直線特性的小，且由于等百分比特性的流量多集中在大開度區(qū)，在考慮同樣的開度偏差余量時，所需的流量系數(shù)余量就大。因此等百分比流量特性閥的容量較直線流量特性要小些。
六、閥內(nèi)結(jié)構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)的分類：
1、控制方式：
控制閥后壓力壓閉型：用于閥后壓力調(diào)節(jié)，當閥后壓力升高，閥門關閉，以達到減壓、穩(wěn)壓的目的。
控制閥前壓力壓開型：用于閥前壓力調(diào)節(jié)，當閥前壓力升高，閥門打開，以達到泄壓、穩(wěn)壓的目的。
2、閥內(nèi)內(nèi)結(jié)構(gòu)分類：
（1）閥座（2）閥芯（3）閥體（4）閥蓋（5）立柱（6）壓力調(diào)節(jié)盤（7）彈簧（8）壓盤（9）執(zhí)行機構(gòu)（10）現(xiàn)場示意管道（11）焊接接頭（12）取壓管（13）冷凝器
3、執(zhí)行機構(gòu)分類：
執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式、活塞式、波紋管密封式三種。
七、選型的注意事項：
是可以設定一個值自動進行調(diào)節(jié)的控制裝置，在進行集中測試控制的時候，可以實現(xiàn)一個獨立的儀表控制系統(tǒng)。
在選型使用時候需要注意問題：
1、調(diào)節(jié)精度：是由機械的方法組成的純比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此控制的結(jié)果不可避免地存在靜差。調(diào)節(jié)精度一般為±5 ～ ±10 。適用于調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合。
2、允許壓差：由于沒有驅(qū)動能源，僅靠介質(zhì)自身的能源(壓力閥靠介質(zhì)壓力，液位閥靠介質(zhì)對浮球的浮力等)，而且無法象普通調(diào)節(jié)閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導致允許差壓較普通，控制閥小，口徑也受限制。
3、介質(zhì)黏度：由原理和結(jié)構(gòu)特點知，介質(zhì)黏度過高容易引起引壓管的堵塞，影響膜片的彈性，導致閥內(nèi)壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點較高的介質(zhì)在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。所以，高黏度介質(zhì)不適宜選用自力式調(diào)節(jié)閥，適宜選用隔膜調(diào)節(jié)閥。
八、不同介質(zhì)的安裝方式：
LKZZYP-16B自力式薄膜壓力控制調(diào)節(jié)閥廣泛用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造與民用建筑樓群等各種工業(yè)設備中，能應用于氣體、液體、蒸汽介質(zhì)的減壓穩(wěn)壓（閥后調(diào)節(jié)）或泄壓穩(wěn)壓（閥前調(diào)節(jié)），但由于它利用介質(zhì)自身的壓力去操作執(zhí)行機構(gòu)，在執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)充滿介質(zhì)，故安裝方式應與此相配合。
在安裝時取壓點應設在離調(diào)壓閥適當?shù)奈恢?，壓開型調(diào)壓閥應大于2倍管道直徑，壓閉型調(diào)壓閥應大于6倍管道直徑。
蒸汽出口管穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥自力式調(diào)節(jié)閥在安裝冷凝器時應注意冷凝器的位置，使其高于膜頭而低于工藝管道，以保證冷凝器內(nèi)充滿冷凝液。
八、使用維護：
日常維護:
自力式調(diào)節(jié)閥鍋爐蒸汽壓力自動調(diào)節(jié)閥管道中一般應當水平安裝。
使用方法：
1、在常溫下使用氣體或低粘度液體場合時的操作：
(1)緩慢開啟閥前后截止閥;
(2)擰松排氣塞，直至氣體或液體從執(zhí)行機構(gòu)溢出為止
(3)然后重新擰緊排氣塞，調(diào)節(jié)閥即可工作。所需壓力值的大小可通過壓力調(diào)節(jié)盤的調(diào)整而得到，調(diào)整時，注意觀察壓力標示值，動作緩慢，不得使閥桿跟著轉(zhuǎn)動
2、使用蒸汽場合時的操作：
(1)從冷凝器上擰下注液口螺釘
(2)擰松執(zhí)行機構(gòu)排氣塞
(3)使用漏頭通過注液口加入直至排氣孔流出為止
(4)擰緊排氣塞，繼續(xù)注水直至溢出注液口
(5)擰緊注液口螺釘
(6)緩慢開啟調(diào)節(jié)閥前后截止閥
(7)調(diào)整壓力調(diào)節(jié)盤，并觀察壓力表示值達到要求為止。
使用維護：
投入運行后，一般維護工作很少，平時只要觀察閥前，閥后壓力示值是否符合工藝所需要求即可。另外，觀察填料函與執(zhí)行機構(gòu)是否滲漏，若滲漏應擰緊或更換填料及膜片。
九、常見閥內(nèi)件損壞現(xiàn)象的分析與解決辦法：
1、汽蝕、沖刷現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
由設計工況數(shù)據(jù)表可知，原設計閥門出口壓力是0.3MPa，而實際運行工況要求為0.1MPa閥后減壓參數(shù)變小，籠式套筒的降壓級數(shù)是按原設計工況數(shù)據(jù)設計的，適用于進罐壓力為0.3MPa時的工況，當出口壓力要求為0.1MPa時，原籠式套筒降壓級數(shù)就不夠，因而引起汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。
閥門內(nèi)件在強大的氣泡破爆力作用下很快損壞，同時引起閥門出口壓力升高。為了保證出口壓力，迫使降低閥門開度，從而引起流體流速加快，又產(chǎn)生高速顆粒沖刷破壞，循環(huán)性破壞加速了閥門失效。
2、解決汽蝕破壞的措施
采用高性能籠式套筒調(diào)節(jié)閥，其結(jié)構(gòu)采用自壓力密封形式，降壓套筒采用疊片加組合形式，碟片上下兩面均設有流道槽，介質(zhì)流動連續(xù)性好，調(diào)節(jié)無死區(qū)；流道設計成等截面矩形結(jié)構(gòu)，每段相互成九十度拐角延伸，在出口尾段進行分流，將流道分成兩條或多條流道，經(jīng)多年現(xiàn)場應用和經(jīng)驗積累而開發(fā)的高性能籠式迷宮套筒調(diào)節(jié)閥，已經(jīng)現(xiàn)場工況驗證。
3、解決顆粒沖刷的損壞
流體出口設計成2條流道進行分流減速，將入口流速38m/s減降到19m/s，降低汽油中顆粒對流道的高速沖刷，流速符合規(guī)定要求。選用硬度高、耐沖刷XNi69-20鎳合金特殊材料制造套筒疊片。
十、中國GB/T4213-92調(diào)節(jié)閥的泄漏標準：
泄漏等級 | 試驗介質(zhì) | 試驗程序 | 最大閥座泄漏量 | |
Ⅰ | 由用戶與制造商定 | |||
Ⅱ | L 或G | 1 | 5×10-3×閥額定容量 （l/h) | |
Ⅲ | L 或G | 1 | 10-3×閥額定容量 （l/h) | |
Ⅳ | L | 1或2 | 10-4×閥額定容量 （l/h) | |
G | 1 | |||
Ⅳ-S1 | L | 1或2 | 10-4×閥額定容量 （l/h) | |
G | 1 | |||
Ⅳ-S2 | G | 1 | 2×10-4×△P×D （l/h) | |
Ⅴ | L | 2 | 1.8×10-7×△P×D （l/h) | |
Ⅵ | G | 1 | 3×10-3×下表系數(shù) | |
Ⅵ | 閥座直徑 mm | 泄 漏 量 | ||
mL/min | 每分鐘氣泡數(shù) | |||
25 | 0.15 | 1 | ||
40 | 0.30 | 2 | ||
50 | 0.45 | 3 | ||
65 | 0.60 | 4 | ||
80 | 0.90 | 6 | ||
100 | 1.70 | 11 | ||
150 | 4.00 | 27 | ||
200 | 6.75 | 45 | ||
250 | 11.1 | — | ||
300 | 16.0 | — | ||
350 | 21.6 | — | ||
400 | 28.4 | — | ||
注：1、△P以kPa為單位。
2、D為閥座直徑，以mm為單位。
3、對于可壓縮流體的體積流量是在標況下的測定值。
4、每分鐘氣泡數(shù)是用外徑6mm、壁厚1mm的管子垂直浸入5~10mm深度的條件下測得的。管子端面應光滑，無倒角和毛刺。
5、如果閥座直徑與表列值之差2mm以上，則泄漏系數(shù)可假設泄漏量與閥座直徑的平方成正比的情況下通過內(nèi)推法取得。
6、在計算確定泄漏量的允許值時，閥的額定容量按下表所列公式計算
GB/T4213-92
△P＜ | △P≥ | |
液體 | Q1=0.1Kv | |
氣體 | Q2=4.73Kv | Q2=2.9P1Kv/ |
