5911系列帶指揮器操作自力式減壓閥

概述

帶指揮器操作自力式減壓閥是不需要任何外加能源，利用被調介質自身能量而實現(xiàn)自動調節(jié)的執(zhí)行器產品。該產品采用單座閥快開流量特性調節(jié)機構，內部采用無填料、無摩擦式活動組件，介質壓力穩(wěn)定，調節(jié)精度高，密封性能安全可靠，在運行期間可任意對設定值進行調整等特點。因而它適用于各種工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)燃料氣體、石油在制品或油庫貯罐保護氣體（氮封）與熱處理保護氣體的微壓自動調節(jié)等場合。

壓力調節(jié)范圍：壓力范圍0.25~6000kpa,分級調節(jié)。

一、主要技術參數

1、閥門尺寸、公稱壓力及連接方式

閥門內徑尺寸：DN15-500mm (內部過流通徑可以根據流通能力Cv值縮徑，最小可縮至3mm,0.01Cv值)

公稱壓力：ANSI Class125、150、300、600，JIS 10、16、20、30、40K，PN1.6、4.0、6.4、10、16、25MPa

法蘭標準：化工部HG20592-2009、化工部HG20615-2009、日標JIS B2201-1984、美標ANSI B16.5-1981、國標GB/T9119-2010、機械部JB/T79.1～.4--1994 、石化部SH3406---1996等
連接型式：法蘭密封面形式有，F(xiàn)F光滑全平面、RF突面、MFM凹凸面、TG榫槽、RJ環(huán)連接
焊接形式：PL板式平焊、SO帶頸平焊、WN帶頸對焊、SW承插焊、PJ/SE對焊環(huán)松套、PJ/RJ平焊環(huán)松套或TH螺紋
材料：鑄鋼（ZG230-450）、鑄不銹鋼（ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、ZG00Cr18Ni12Mo2Ti）、高溫鉻鉬鋼、防腐蝕哈氏合金鋼等

2、上閥蓋與閥體密封形式：

（1）閥桿伸出類型

常溫標準型：-17～+230℃
伸長Ⅰ型：-45～-17℃ +230～+566℃ 帶散熱片高溫伸長型
伸長Ⅱ型：-100～-45℃ 低溫伸長型
伸長Ⅱ型：-196～-100℃ 超低溫伸長型用于液氮等介質

彈性波紋管密封型：適用于液氯、導熱油、氧氣、氫氣等易燃易爆高危介質，防外漏

注:工作溫度不能超過各種材料的允許范圍。
（2）壓蓋型式：低壓螺栓壓緊式、中高壓美標Class300以上壓力等級MFM凹凸面、TG榫槽閥蓋閥體密封；楚墨公司中高壓閥門閥體與上閥蓋都采用美標高等級MFM凹凸面、TG榫槽面、RJ環(huán)連接密封。

（3）閥體、閥蓋密封特性及應用工況

a、凹凸面密封：配套使用，安裝時便于對中，還能防止墊片被擠出，受力面積小，使用較小螺栓鎖緊壓力就可以達到強力密封，適用于壓力較高的場合，25Mpa以下。

b、榫槽面密封：同凹凸面差不多，也是一公一母的配對密封面類型，同樣是配對使用；但其墊片位于環(huán)狀凹槽內，受兩側金屬壁的限制可免于墊片受壓變形而被擠入管道中；由于墊片不與管內流體介質直接接觸，較少遭受流體介質的浸蝕或腐蝕，故可用于高壓、易燃易爆、有毒介質等對密封要求較嚴的場合，如液氯等。

c、環(huán)連接密封：對于高壓工況如42Mpa,楚墨公司都使用RJ環(huán)連接密封，這種密封面專用于由金屬材料加工成形狀為八角形或橢圓形的實體金屬墊片配合，實現(xiàn)密封連接；由于金屬環(huán)墊可以依據各種金屬的固有特性，即自密封，因而這種密封面的密封性能好，對安裝要求也不太嚴格，適合于高溫、高壓工況，但密封面的加工精度較高。

3、填料：V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉編織填料、柔性石墨、柔性石墨復合金屬纏繞填料、高溫高壓金屬填料。
4、閥內組件 閥芯型式：單座柱塞型閥芯。
5、流量特性：快開型；調節(jié)精度5%。

注：關于聚四氟乙烯閥座的工作溫度和壓差，參考流量特性曲線圖

6、閥體、閥座、閥芯、閥桿材料：不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、17-4PH、9Cr18、316L）、不銹鋼堆焊STL司鈦立特合金、鈦和耐腐蝕合金等；STL司鈦立特具有高的尺寸穩(wěn)定性，非常高的耐磨、耐蝕、 抗氧化和硫化能力，在870℃以下因高的熱硬性使合金具有高的磨損抗力，楚墨調節(jié)閥閥芯都使用不銹鋼堆焊STL，特別適用于高壓、高溫閥座閥芯強磨損工況。閥桿材料不銹鋼、合金鋼、雙相不銹鋼；在高溫高壓工況，我司調節(jié)閥閥桿都使用雙相不銹鋼，雙相不銹鋼在低應力下有良好的耐中性氯化物應力腐蝕性能，高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L，綜合力學性能好，有很高的強度和抗疲勞強度，屈服強度是18—8型普通不銹鋼的2倍。

7、閥芯結構及功能：

（1）套筒籠式閥芯：平衡節(jié)流多孔型，起一定減壓、消除噪音作用，適用于閥前閥后壓力不是非常大場合，對蒸汽空化氣蝕起一定防范作用。

（2）多級降壓閥芯：刀片式切口能及時有效地刺破空化產生的氣泡，減少對閥體的沖蝕延長使用壽命，遞減式降壓適用于高壓差場合。

8、適用介質：水、空氣、蒸汽、燃氣、“導熱油、液氯、氧氣、氫氣等易燃易爆高危介質（防閥桿密封外漏需加高彈性波紋管密封，同時應選用ExdIIBT4防爆等級電動執(zhí)行器）”、“氧氣、氫氣閥體需脫脂處理”。與常規(guī)調節(jié)閥不同，不適用于超高溫、超低溫、強腐蝕性介質。

9、流量可調比：30：1

10、泄漏量標準：泄漏量-硬密封 ANSI Class IV、V;泄漏量-軟密封 ANSI Class V、VI

11、自力式減壓閥工作原理：

（1）閥前壓力P1經過閥芯、閥座的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經過引壓管線輸入執(zhí)行機構上膜室內作用在頂盤上，產生的向下移動閥桿作用力與下膜室彈簧的向上移動閥桿反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當P2增加時，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置。這時，閥芯與閥座之間的流通面積減少，流阻變大，P2降低，直到頂盤上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P2降為設定值。同理，當P2降低時。作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調節(jié)的工作原理。

（2）自力式減壓閥閥前壓力調節(jié)的工作原理同閥后壓力調節(jié)的工作原理，應注意閥芯反裝。

（3）取壓引管位置：閥后或閥前70～100厘米，不能在閥前或閥后過近位置引壓，此時數據不準不能真正代表閥前閥后壓力，外螺紋引壓管接口，G1/4或G1/2外牙。一端連接管道，另一端連接執(zhí)行機構膜腔。

（4）壓力設定：通過調節(jié)執(zhí)行機構上的調節(jié)螺栓壓緊或釋放彈簧作用力，設定閥前或閥后壓力。

12、閥內件特點:高負載型 頂部導向不平衡內件 籠壓式閥籠 快拆式結構

13、閥門作用形式及方向

（1）閥的正作用－反作用是相對減壓閥的薄膜執(zhí)行器而言，推桿向下運動叫正作用，推桿向上運動叫反作用。

（2）流開－流閉是對介質而言的。在節(jié)流口介質的流動方向向著閥門打開方向流動時稱為流開型，反之，向著閥門的關閉方向流動時為流閉型。
（3）減壓閥的正裝和反裝。閥芯有正裝和反裝兩種形式。閥芯下移，閥芯與閥座間的流通截面積減小的稱為正裝閥;相反，閥芯下移時，流通截面積增加的稱為反裝閥。
14、執(zhí)行機構配置：a. 氣動薄膜執(zhí)行機構 b. 氣動活塞執(zhí)行機構

二、流量特性曲線圖及特點分析

1、 等百分比流量特性

等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關系，在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優(yōu)點是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調節(jié)精度。

2、 線性特性

線性特性的相對行程和相對流量成直線關系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時，流量相對值變化小，流量小時，則流量相對值變化大。

3、 快開特性：一般很少用，流量變化太大，調節(jié)精度不高。

一般調節(jié)閥都使用等百比特性，調節(jié)精度高，究其原因為流量與閥門開度呈對等相對值變化。

三、備選材料名稱及型號

四、自力式減壓閥特點

自力式壓力減壓閥不需要任何外加能源，利用被調介質壓力，自身調節(jié)閥門開度，實現(xiàn)閥后減壓穩(wěn)壓、閥前泄壓穩(wěn)壓。該產品特點，相對于電動調節(jié)閥、氣動調節(jié)閥，能在無電、無氣的場所工作，同時又節(jié)約了能源，壓力設定值在運行中可隨意調整。采用快開流量特征，動作靈敏、密封性能好，因而它廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造與居民建筑樓群等各種工業(yè)設備中各種氣體、液體及蒸汽介質減壓、穩(wěn)壓。

五、帶指揮器自力式減壓閥與不帶指揮器自力式減壓閥的區(qū)別

1、指揮器是一個比例減壓閥，是一個將輸入壓力按比例減壓輸出的一個減壓閥。 通過配裝指揮器后的自力式減壓閥，實際上就變化成了一個有二步力平衡比較的自力式減壓閥。最前一個就是一個指揮器，先將控制輸入壓力按比例減壓輸入至下一個執(zhí)行機構，即主控制調節(jié)壓力的自力式減壓閥的執(zhí)行機構中，由主控制閥依據輸入壓力調節(jié)閥的開啟度來實現(xiàn)壓力的調節(jié)。采用自力式減壓閥完成一個閉環(huán)自控系統(tǒng)，是又無需外部能源供給就可以完成的。但以前卻也存在控制誤差較大的缺陷?，F(xiàn)在有了配裝指揮器這個比例減壓閥后，就可以實現(xiàn)制造廠商提出的精確控制。這也是自力式減壓閥配裝指揮器的一個突出優(yōu)點。

2、配裝了指揮器的自力式減壓閥是一個有著二步壓力控制器的自力式減壓閥，指揮器可以認定為一個實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)中完成自動控制系統(tǒng)控制目標設定和比例作用的控制器，而自力式減壓閥的執(zhí)行機構是一個具有自動控制系統(tǒng)控制目標設定和積分控制作用的控制器。這就將原來具有一個控制器功能的自力式減壓閥執(zhí)行機構通過配裝指揮器后分成了有二個獨立功能的控制器，實現(xiàn)控制點偏差減到最小。

3、配裝了指揮器后的自立式減壓閥，與沒有配裝指揮器的自力式減壓閥相比較，在執(zhí)行機構的有效面積沒有改變的前提下，配裝指揮器的自力式減壓閥執(zhí)行機構輸出力小于沒有配裝指揮器的自力式減壓閥執(zhí)行機構輸出力，這個小于的量取決于指揮器的減壓比例。最終因這個執(zhí)行機構輸出力變小，配裝指揮器后的整個自力式減壓閥克服壓差的能力也將會下降。

結論：在克服壓差的允許范圍內，選擇配裝指揮器的自力式減壓閥具有提高控制精確度，減小控制點偏差意義。