氣動套筒調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用

時間：2022-2-27閱讀：1088

氣動套筒調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用

具有受力均勻、穩(wěn)定性好、尺寸小，重量輕等優(yōu)點(diǎn)。以壓縮空氣為能源動力，接受電-氣閥門定位器或電磁閥輸入的氣源壓力信號，此壓力作用在膜室膜片上產(chǎn)生推力壓縮彈簧組件，并使推桿位移，當(dāng)推桿與彈簧組被壓縮后產(chǎn)生的反力相平衡時，閥桿就穩(wěn)定在相應(yīng)行程上。依照力平衡原理，行程大小與壓力信號輸入大小成一定的比例關(guān)系，從而達(dá)到閥門閥芯準(zhǔn)確定位。是由多彈簧氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)和頂導(dǎo)向式直通低流阻單座閥組成。具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、動作靈敏、流體通道呈S流線型、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確，配用電-氣閥門定位或氣動閥門定位器，可實(shí)現(xiàn)對工藝管路流體介質(zhì)的自動調(diào)節(jié)控制，廣泛應(yīng)用于精確控氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)的工藝參數(shù)如壓力、流量、溫度、液位等參數(shù)保持在給定值。是符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的新一代通用調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品。

氣態(tài)氫可以通過管道輸送，就像天然氣輸送一樣。美國目前正在運(yùn)行約2500km的氫氣管道。這些管道通常由商業(yè)氫氣生產(chǎn)商所有，位于大型氫氣使用者（例如石油精煉廠和化工廠）集中的地方。通過現(xiàn)有管道運(yùn)輸氣態(tài)氫是用于輸送大量氫氣的不錯選擇。新管道建設(shè)的高昂投資成本構(gòu)成了擴(kuò)展氫氣管道輸送基礎(chǔ)設(shè)施的主要障礙。因此，當(dāng)今的研究重點(diǎn)是克服與管道傳輸有關(guān)的技術(shù)和成本問題，由此看來，國內(nèi)氫氣管道建設(shè)的參與方，既有國外的企業(yè)，又有國內(nèi)的企業(yè)。氫氣管道屬于管道的一種，若未來氫氣像石油、天然氣一樣作為能源進(jìn)行管理，氫氣管道資產(chǎn)屬于哪一方，由誰來投資建設(shè)、由誰來運(yùn)營都是值得探索的。在管道輸送氫氣方面，也有不少人士看好充分利用現(xiàn)有管道設(shè)施，在天然氣中摻入氫氣進(jìn)行輸送。

序號

品名

型號及規(guī) 格

單位

數(shù)量

單　價

（元）

金額

（元）

閥體材質(zhì)

及其它

氣動調(diào)節(jié)閥

氣動調(diào)節(jié)閥 ZHB-100K PN100 DN25

介質(zhì)：氫氣

螺絲孔中心距100MM

4個18MM螺絲孔

進(jìn)法蘭到出法蘭長度205MM

配YT1000定位器

信號：4-20MA

防護(hù)等級：CT6

臺

閥體304不銹鋼

雙重密封

零泄漏

初始狀態(tài)關(guān)閉，

通氣打開

氣動調(diào)節(jié)閥

氣動調(diào)節(jié)閥 ZHB-100K PN100 DN20

介質(zhì)：氫氣

螺絲孔中心距90MM

4個18MM螺絲孔

進(jìn)法蘭到出法蘭長度202MM

配YT1000定位器

信號：4-20MA

防護(hù)等級：CT6

臺

閥體304不銹鋼

雙重密封

零泄漏

初始狀態(tài)關(guān)閉，

通氣打開

包括：

氫使鋼和用于制造管道的焊縫變脆的可能性（氫脆）

控制氫滲透和泄漏的需求（小分子特性）

需要更低成本，更可靠和更耐用的氫氣壓縮技術(shù)。

潛在的解決方案包括使用纖維增強(qiáng)聚合物（FRP）管道進(jìn)行氫氣分配。玻璃鋼管道的安裝成本比鋼管道的安裝成本低約20％，因?yàn)榭梢栽诒蠕撻L得多的截面中獲得玻璃鋼，從而使焊接要求最小化。

結(jié)構(gòu)簡單，裝拆維修方便，并具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　 ①采用平衡式結(jié)構(gòu), 閥前后介質(zhì)壓差對閥瓣產(chǎn)生的不平衡力非常小, 相同工況下同類型閥門需要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力小, 以其閥桿直徑比單座非平衡閥設(shè)計或選擇更小。

　 ②閥桿與填料之間的摩擦力比較小, 減小了閥門動作的阻力, 且閥桿和填料的磨損也小, 使用壽命增加。另外, 較小直徑的閥桿在中高溫時熱脹冷縮變化量小, 避免了在中高溫時閥桿與填料之間摩擦力增大或互相抱卡塞住的情況發(fā)生。

　 ③由于*套筒閥是平衡式結(jié)構(gòu), 與非平衡式的直通單座閥比較, 配置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以比較小, 但卻可以克服比直通單座調(diào)節(jié)閥高的介質(zhì)壓差。例如, DN200/ DN250/ DN300 的*套筒調(diào)節(jié)閥可配置氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu), 可適應(yīng)更大范圍的工作壓差。*閥座直徑時,允許工作壓差是相同配置直通單座調(diào)節(jié)閥的2倍左右,也可配置薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)和防爆電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

　 ④*套筒調(diào)節(jié)閥采用自對中無螺紋卡入式閥座結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計, 閥門拆裝方便, 并能達(dá)到Ⅳ級以上泄漏量標(biāo)準(zhǔn)。

?、菰?50℃以下時, 金屬硬密封可以達(dá)到Ⅳ級以上泄漏量標(biāo)準(zhǔn), 聚四乙烯軟密封可以達(dá)到Ⅵ級泄漏量標(biāo)準(zhǔn)。DN200/ DN250/ DN300 的*套筒調(diào)節(jié)閥使用壽命高于直通單座調(diào)節(jié)閥。

氣動套筒調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、氣動調(diào)節(jié)閥是自動化控制系統(tǒng)中儀表的執(zhí)行單元，采用電-氣閥門定位器，以電信號和壓縮空氣為動力，接受控制系統(tǒng)輸入的0-10mA DC或4-20mA DC電流信號，由調(diào)節(jié)器將壓縮空氣，轉(zhuǎn)換成氣源壓力信號輸入輸出，可實(shí)現(xiàn)分程控制（段幅信號），從而改變閥門開度位移，達(dá)到對流體介質(zhì)的工藝參數(shù)精確調(diào)節(jié)控制。

2、氣動調(diào)節(jié)閥按作用模式可分；

正作用：氣閉式-常開型（當(dāng)信號壓力增大時閥位向下位移），《B型》

反作用：氣開式-常閉型（當(dāng)信號壓力增大時閥位向上位移），《K型》

3、氣動調(diào)節(jié)閥為直通單座鑄造球形閥，單座柱塞型閥芯，特別適用于允許泄漏小且閥前閥后壓差不大的工作場合。

4、直通低流阻單座為無底蓋頂導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，它只有一個閥座和一個柱塞形閥芯具有密閉性能好、泄漏量小、動作靈敏、流體通道呈S流線型、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確、可調(diào)比大，閥芯導(dǎo)向部分的導(dǎo)向面積大，具有抗振性能強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于對介質(zhì)泄漏量及調(diào)節(jié)精度有嚴(yán)格要求的場合，但由于閥結(jié)構(gòu)上的原因，閥桿上的不平衡力較大，尤其在公稱通徑大的工況下更為明顯，因而該閥只適合于工作壓差較小的場合。

5、通過改變閥芯形狀的設(shè)計；不同的閥芯形狀會得到不同流量特性：等百分比（對數(shù)）性、直線性、快開特性。

6、根據(jù)使用工況要求，閥芯可設(shè)計制作成；軟質(zhì)密封結(jié)構(gòu)（適用于-20~+120℃溫度范圍內(nèi)要求嚴(yán)密閉性的酸堿類、氣體類等介質(zhì)）。

本系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電站、輕紡、造紙和制藥等工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制。有標(biāo)準(zhǔn)型、調(diào)節(jié)切斷型、波紋管密封型、夾套保溫型等品種。產(chǎn)品壓力等級有PN1.6 4.0 6.4MPa；公稱通徑DN15~300mm；最小閥芯DN6mm。適用流體溫度有-60~+450℃；按溫度高低配用不同閥蓋可分常溫型、高溫型和低溫型。

主要零件材料

零件名稱	材料	溫度范圍
閥體上閥蓋	HT200	-20～200℃
	ZG230-450	-40～450℃
	ZG1Cr18Ni9Ti	-250～550℃
	ZG0Cr18Ni12Mo2Ti	-250～550℃
閥芯、閥座	1Cr18Ni9	-250～550℃
閥芯、閥座	0Cr18Ni12Mo2Ti	-250～550℃
填料	聚四氟乙烯	-40～200℃
膜片	丁晴橡膠夾增強(qiáng)滌淪織物
壓縮彈簧	60Si2Mn
膜蓋	A3

氣動帶定位器調(diào)節(jié)閥1.jpg

三、氣動套筒調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用 主要技術(shù)參數(shù)

公稱通徑mm			20				25	40		50	65	80	100	150		200	250	300	350
閥座直徑mm			10	12	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300	可與本公司商洽生產(chǎn)
額定流量系數(shù)Kv		直線	1.8	2.8	4.4	6.9	11	17.6	27.5	44	69	110	176	275	440	690	1000	1600
額定流量系數(shù)Kv		等百分比	1.6	2.5	4	6.3	10	16	25	40	63	100	160	250	400	630	900	1440
公稱壓力MPa			0.6 1.6 4.0 6.4
行程mm			10				16	25			40			60			100
流量特性			直線、等百分比、快開型
介質(zhì)溫度℃			-40～230℃(常溫型)，散熱片式230～450℃(中溫型)，特殊訂貨-100～600℃
法蘭標(biāo)準(zhǔn)			符合JB78-59、JB79-59標(biāo)準(zhǔn)，可按JB/79.1-94、JB/79.2-94、ANSI、JIS、DIN 等標(biāo)準(zhǔn)訂貨生產(chǎn)
閥體材質(zhì)	PN (MPa)	0.6,1.6	WCB(ZG230-450) CF3CF8 CF8M
閥體材質(zhì)	PN (MPa)	4.0,6.4	WCB(ZG230-450)、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni12Mo2Ti CF8 CF8M
閥體型式			直通單座鑄造球型閥
閥芯材質(zhì)			1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti CF8 CF8M
上閥蓋形式			普通式(常溫型)、熱片式(中溫型)、低溫型
可調(diào)比R			50:1
氣源接頭			M16×1.5

氣動套筒調(diào)節(jié)閥在化工氫氣應(yīng)用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)

型號	ZHA-22 ZHB-22	ZHA-23 ZHB-23	ZHB-34 ZHB-34	ZHA-45 ZHB-45	ZHA-56 ZHB-56
有效面積cm2	350	350	560	900	1600
行程mm	16	25	40	60	100
彈簧范圍KPa	20～100(標(biāo)準(zhǔn)):40～200; 80～240; 20～60; 60～100

五、氣動籠式調(diào)節(jié)閥性能指標(biāo)

項(xiàng)目		指標(biāo)值	項(xiàng)目				指標(biāo)值
基本誤差%	不帶定位器	±5.0	始終點(diǎn) 偏差 %	氣關(guān)	不帶定位器	始點(diǎn)	±5.0
基本誤差%	帶定位器	±1.0			不帶定位器	終點(diǎn)	±2.5
回差%	不帶定位器	≤3.0			帶定位器	始點(diǎn)	±1.0
	不帶定位器	≤3.0			帶定位器	終點(diǎn)	±1.0
	帶定位器	≤1.0		氣開	不帶定位器	始點(diǎn)	±2.5
	帶定位器	≤1.0			不帶定位器	終點(diǎn)	±5.0
死區(qū)%	不帶定位器	≤3.0			帶定位器	始點(diǎn)	±1.0
	不帶定位器	≤3.0			帶定位器	終點(diǎn)	±1.0
	帶定位器	≤0.4	允許泄漏量L/h				1×10-4×閥額定容量
額定行程偏差%		±2.5	允許泄漏量L/h				1×10-4×閥額定容量

ZHA/B型多彈簧氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)由膜片、壓縮彈簧、托盤、推桿、支架、軸套、膜蓋等主要零件構(gòu)成。是針對老式的ZMA/B型單彈簧氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在的尺寸大、笨重、深波紋膜片不可靠等問題設(shè)計開發(fā)的新型氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其膜蓋盤、限制件等零件均采用鋼板沖壓成型。膜片形狀較復(fù)雜，采用特殊的壓制工藝，使爆破強(qiáng)度達(dá)22kg/cm2以上。多彈簧形式改善了彈簧制造的工藝性，有利于不同彈簧范圍的組配。可調(diào)零功能則提高了線性精度。表面處理采用環(huán)氧靜電粉未噴涂，具有較高牢度和耐腐蝕性。具有受力均勻、穩(wěn)定性好、尺寸小，重量輕等優(yōu)點(diǎn)。以壓縮空氣為能源動力，接受電-氣閥門定位器或電磁閥輸入的氣源壓力信號，此壓力作用在膜室膜片上產(chǎn)生推力壓縮彈簧組件，并使推桿位移，當(dāng)推桿與彈簧組被壓縮后產(chǎn)生的反力相平衡時，閥桿就穩(wěn)定在相應(yīng)行程上。依照力平衡原理，行程大小與壓力信號輸入大小成一定的比例關(guān)系，從而達(dá)到閥門閥芯準(zhǔn)確定位。

氣動帶定位器調(diào)節(jié)閥07.jpg