自力式壓力調節閥在燃氣管道應用

自力式壓力調節閥在燃氣管道應用

自力式壓力調節閥無需外加能源，利用被調介質自身能量為動力源，引入執行機構控制閥芯位置，改變兩端的壓差和流量，使閥前（或閥后）壓力穩定。有動作靈敏，密封性好，壓力設定點波動小等，廣泛應用于氣體、液體及蒸汽介質減壓穩壓或泄壓和穩壓的自動控制。本系列產品有單座（ZZYP),套筒（ZZYM),雙座（ZZYN)三種結構；執行機構有薄膜式、活塞式二種；作用形式有減壓用閥后壓力調節（B型）和泄壓用閥前壓力調節（K型）。自力式調節閥是一種無需外來能源而只依靠被介質自身的壓力變化進行自動調節壓力的節能型產品，具有測量、執行、控制的綜合功能。可用于非腐蝕性（高溫度350℃）的液體、氣體和蒸汽等介質的壓力控制裝置。自力式調節閥廣泛適用于石油、化工、冶金、輕工等工業部門及城市供熱、供暖系統。 在城市燃氣管網系統確定之后，決定各管道的具體位置及走向。城市燃氣管道主要采用地下敷設。地下管道通常沿城市道路、人行便道敷設，或敷設在綠化帶內。各級管網的輸氣壓力不同，防火安全間距也不同。



三、自力式壓力調節閥在燃氣管道應用幾種系統介紹
1、低壓一級系統:管網壓力低于0.005MPa各類用戶直接與管網連接。此系統簡單、較安全，供氣范圍小，適應于小城市及人工氣源。
2、中壓B一級系統: 管網壓力低于0.2MPa，用戶通過調壓器與管網相連。與低壓系統相比因輸氣壓力較高，管徑較小，供氣范圍較大用戶處壓力穩定，但調壓器數量多，安裝費用較大。適應于中、小城市，用戶分布較分散及空混氣氣源。
3、中壓A一級系統:管網壓力低于0.4MPa，用戶通過調壓器與管網相連。適應于中、小城市及天然氣氣源
4、中壓B、低壓二級系統:中壓B管道與低壓管道之間由中低壓調壓器連接，氣源壓力不大于0.2MPa。部分只有較低壓力氣源的大城市。流程如下:
5、中壓A、低壓二級系統:氣源為天然氣，進入管網的壓力不超過0.4MPa，適應于中、小城市及部分無大型用戶的大城市。
6、高壓B、中壓A、低壓三級系統及多級系統:適用于大城市、天然氣氣源。



1.2 自力式調節閥產品的結構及工作原理
a  自力式壓力調節閥在燃氣管道應用產品結構
 產自力式調節閥為直接作用自力式壓力調節閥，由閥體、閥芯部件、閥蓋、頂盤、上、下膜蓋、膜片、彈簧、調節螺母等零部件所組成。
b  自力式調節閥工作原理
（1）自力式調節閥作閥后壓力調節時的工作原理：
     工藝介質的閥前壓力P1經過閥芯、閥座的節流后，變為閥后壓力P2，P2經過導壓管輸入到執行器的下膜室內作用在頂盤上，產生的作用力與彈簧的反作用相平橫，決定了閥芯、閥座相對位置，控制閥后壓力。當閥后壓力P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧反作用力相平衡為止。這時閥芯與閥座之間的流通面積減少，流阻變大，從而使P2降為設定值。同理，當閥后壓力P2降低時，作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調節時的工作原理。
     當需要改變閥后壓力P2的設定值時，可調整調節螺母。
（2）自力式調節閥作用前壓力調節時的工作原理：
     工藝介質閥前壓力P1通過閥芯、閥座節流后變為閥后壓力P2，同時P1通過導壓管輸入到執行器的上膜室內作用在頂盤上，產生的作用力與彈簧的反作用力相平橫，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥前壓力。當閥前壓力P1增加時，P1作用在頂盤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，使閥芯向離開閥座方向移動，直到頂盤的作用力于彈簧反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座之間流通面積變大，流阻變小，從而使P1降為設定值。同理，當閥前壓力P1降低時，作用力方向與上述相反，這就是閥前壓力調節時的工作原理。
     當需要改變閥前壓力P1的設定值時，可調整調節螺母。
     （3）自力式調節閥作差壓控制時的工作原理：
     工藝介質通過閥節流后，進入被控設備，而被控設備的差壓，分別引入閥的上、下膜室，在上、下膜室內產生推力，并與彈簧反力相平衡，從而確定了閥芯與閥座的相對位置，而閥芯與閥座的相對位置確定了差壓值△P的大小。當被控差變化時，力的平衡被破壞，從而帶動閥芯運動，從閥芯的運動改變了閥的阻力系數，即控制了被控差壓值為設定值。這就是差壓控制的工作原理。 當需要改變差壓設定值時，可調整調節螺母。
供暖系統中的蒸汽調節：供暖系統中采用自力式調節閥，根據溫度波動控制蒸汽流量。閥門可根據溫度變化進行自動調節，保持加熱條件。
泄壓和安全：在各種工業過程中，這些閥門用作泄壓裝置。當壓力超過安全水平時，閥門打開以釋放多余的壓力，保護設備和人員。
儲罐液位控制：自力式調節閥是保持儲罐和容器內所需液位的關鍵。隨著液位的變化，閥門進行調節以調節流入或流出，避免溢流或底流。
水流控制：市政配水系統利用自驅動調節閥根據需求管理水流。這些閥門對系統內的壓力變化作出響應，確保供水的一致性。
天然氣調節：在天然氣配送中，自力式調節閥根據壓力變化控制氣體流量，確保向消費者穩定供應天然氣。




自力式壓力調節閥在燃氣管道應用產品特點
（1）自力式壓力調節閥無需外加能源，能在無電無氣的場所工作，既方便又節約了能源。
（2）壓力分段范圍細且互相交叉，調節jing度高。
（3）壓力設定值在運行期間可連續設定。
（4）對閥后壓力調節，閥前壓力與閥后壓力之比可為10：1～10：8。
（5）橡膠膜片式檢測，執行機構測jing度高、動作靈敏。
（6）采用壓力平衡機構，使調節閥反應靈敏、控制jing確。

自力式壓力調節閥連接尺寸及標準

法蘭標準：鑄法法按BG9113-88、JB/79-94
法蘭密封面型式：PN16凸面
PN40、64為凹凸、閥體為凹面
結構長度按BG12221-98
執行機構信號接口：內螺紋M16×1.5

※ 閥體法蘭及法蘭端面距離可按用戶的標準制造。如：ANSI、JIS、DIN等。



自力式壓力調節閥在燃氣管道應用技術參數

公稱通徑DN		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300
額定流量系數Kv		7	11	20	30	48	75	120	190	300	480	760	1100	1750
噪音衡量系數Z值		0.6	0.6	0.6	0.55	0.55	0.5	0.5	0.45	0.4	0.35	0.3	0.2	0.2
允許壓差 (Mpa)	PN16	1.6								1.5		1.2	1,0
	PN40	2.0
閥蓋形式		標準型-17～+300℃、高溫型+300℃～+450℃
壓蓋型式		螺栓壓緊式
密封填料		V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料
閥芯形式		單座、套筒型閥芯
流量特性		線性

自力式壓力調節閥在燃氣管道應用執行器參數

有效面積(cm )	32※	80	250	630
壓力設定范圍(MPa)	0.8～1.6	0.1～0.6	0.015～0.15	0.005～0.035
	0.3～1.2	0.05～0.3	0.01～0.07
保證壓力閥正常工作的 壓差△Pmin(MPa)	≥0.05	≥0.04	≥0.01	≥0.005
允許上下膜室之間壓差(MPa)	2.0	1.25	0.4	0.15
材料	膜蓋：鋼板鍍鋅； 膜片：EPDM或FKM夾纖維
控制管線、接頭	銅管或鋼管10×1； 卡套式接頭：R1/4"

注：※該有效面積所對應的壓力設定范圍不適用于DN150-250。

自力式壓力調節閥在燃氣管道應用性能指標

設定值偏差		±8%
允許泄露量 (在規定實驗條件下)	硬密封	4×0.01%閥額定容量
	軟密封	DN15～50	DN65～125	DN150～250
		10氣泡/min	20氣泡/min	40氣泡/min

自力式壓力調節閥在燃氣管道應用工作溫度

公稱通徑		15～125mm	150～250mm
密封型式	硬密封	≤150℃	≤140℃
		冷卻罐≤200℃	冷卻罐和加長件≤200℃
		冷卻罐和散熱片≤350℃ ※	冷卻罐和加長件≤300℃ ※
	軟密封	≤150℃

注：※表示該閥允許工作溫度，僅當介質為蒸汽時有效，且耐溫至350℃需選用PN40的閥體。



自力式壓力調節閥在燃氣管道應用零件材料

材料代號		C（WCB）	P（304）	R（316）
主要 零件	閥體	WCB（ZG230-450）	ZG1Cr18Ni9Ti（304）	ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316）
	閥芯、閥座	1Cr18Ni9Ti（304）	1Cr18Ni9Ti（304）	1Cr18Ni12Mo2Ti（316）
	閥桿	1Cr18Ni9Ti	1Cr18Ni9Ti	1Cr18Ni12Mo2Ti
	膜片	丁睛橡膠、乙丙橡膠、氯丁膠、耐油橡膠
	膜蓋	A3、A4鋼涂四氟乙烯
	填料	聚四氟乙烯、柔性石墨
	彈簧	60Si2Mn
	導向套	HPb59-1


2、自力式壓力調節閥在燃氣管道應用安裝



 2.1 自力式調節閥安裝前注意事項


a 現場安全：安裝自力式調節閥的管道事先不應有壓力，壓力閥前后的切斷閥應關閉。在進行焊接前，應采取適當的防火措施。 
b  控制性能：配管系統的壓力損失應與計算壓力閥尺寸的所考慮的損失一致。進出口應盡量保證一定的直管段（一般為5D～10D），以保證所需的控制性能。
C 安裝位置：應有足夠的空間，便于操作人員安裝，調整壓力閥，以及保證壓力閥和附件的就地拆裝和維護的可能性。
d 過慮器：為保證壓力閥的正常使用，安裝時，應在壓力閥前安裝過濾器，并定期清洗。在有蒸汽的廠房內，應有足夠的排水和通風系統。
e 壓力閥組：一般在工藝過程配管中均安裝切斷閥和旁路閥配成閥組，以適應設備連續操作的需要。當維修和出現意外情況時，用切斷閥隔離，用旁路閥調節。推存下面圖5布置方式。
f 自力式調節閥用于煤氣、天燃氣壓力調節，在室內安裝使用時，如果無漏氣報警裝置，應在執行器加接引流管通到室外并不得堵塞，以保證安全。（閥后壓力調節，接在上膜蓋接頭上，閥前壓力調節，接在下膜接頭上）
g 用于減壓或泄壓的壓力閥，使用時不得將膜蓋上的無接管的接頭堵塞，否則自力式調節閥無法工作。



自力式壓力調節閥在燃氣管道應用結論：
自力式調節閥為各種工業應用提供了一種且節能的精確流體流量控制方法。通過利用過程流體的固有能量，再加上其簡單的設計和故障安全操作，這些閥門成為過程控制和工業自動化的寶貴資產。從供暖系統到減壓等，自驅動調節閥在簡化操作、加強安全措施和確保各種工業環境中可靠的流體流動方面繼續發揮著關鍵作用。