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一、產品介紹:
氮封系統裝置是本廠自主開發、研制的一套自力式微壓力控制系統,主要用于保持容器頂部保護氣(一般為氮氣)的壓力恒定,以避免容器內物料與空氣直接接觸,防止物料揮發、被氧化,以及容器的安全。該產品具有節能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。廣泛應用于石油、化工等行業。
LKZZYVP-150LbB自力式指揮器氮封減壓閥無需外加能源,利用被調介質本身壓力變化而實現自動調節,使閥后壓力恒定,整機具有動作靈敏、控制壓力波動小、節約能源。
采用動力源與信號點分開檢測的方法,外加可調節流裝置,使整臺閥門的調節精度大大提高,減壓比可達2000:1。廣泛應用于各種氣體減壓穩壓的自動控制場合,特別適合作為氮封的供氮閥使用,具有持續供氮壓力波動小、反應靈敏等特點。
要正確使用調節閥,尤其是選擇調節閥,必須首先搞清楚調節閥的使用功能,做到放矢,方能選好所需的調節閥。
調節閥功能:顧名思義,調節閥的首要功能就是調節,其主要表現在五個方面:
(1)流量特性:流量特性是反映調節閥的開度與流量的變化關系,以適應不同的系統特性要求,如對流量調節系統反應速度快需對數特性;對溫度調節系統反應速度慢,需直線流量特性。流量特性反應了調節閥的調節品質。
(2)可調范圍R:可調范圍反映調節閥可控制的流量范圍,用R=Qmax;Qmin之比表示。R越大,計節流量的范圍越寬,性能指標就越好。通常閥的R=30,好的閥,如V型球閥、全功能超經型調節閥,R可達100-200。
(3)小開度工作性能:有些閥受到結構的限制,小開度工作性能差,產生啟跳、振蕩,R變得很小,如雙座閥、襯膠蝶閥。好的閥小開度應有微調功能,即可滿足很小流量的調節閥,且工作又要求十分平衡,這類閥如V型球閥、偏心旋轉閥、全功能超輕型調節閥。
(4)流量系數Kv:流量系數表示通過流量的能力,同口徑Kv值越大越好,特別球閥、蝶閥類,它們的Kv值是單座閥、雙座閥、套筒閥的2-3倍。
(5)調節速度:滿足系統對閥動作的速度要求。
二、主要零件常用材料
墊片:不銹鋼+柔性石墨
膜片:橡膠
彈簧:60Si2Mn
閥桿:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
導壓管:不銹鋼、銅
閥體、閥蓋:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9、WCB、CF8、CF8M、CF3M、CF8+F46
閥芯、閥座:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
平衡波紋管:1Cr18Ni0Ti
三、工作原理:
LKZZYVP-150LbB自力式指揮器氮封減壓閥是一種控制閥后壓力的調節閥,其初始位置的閥芯在開啟位置,當指揮器執行機器檢測到閥后壓力升高至設定值,自動關閉指揮器,隨即主閥開度逐漸減小,直至閥后壓力穩定在要求的設定值。
四、規格用技術參數:
主要參數及主要性能指標見表一 表一
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | ||||||
閥座直徑(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
額定流量系數Kv | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
壓力調節范圍KPa | 0.1~0.5、0.4~5.0、4.0~12.0、 | ||||||||||||
公稱壓力PN(MPa) | 1.6 | ||||||||||||
被調介質溫度(℃) | -5~+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快開 | ||||||||||||
調節精度(%) | ≤±5 | ||||||||||||
執行機構有效面積(cm2) | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信號接口 | 內螺紋M10×1.5 | M16X1.5 |
2、壓力調節范圍見表二 表二
壓力調節范圍(KPa) | 指揮器膜室 有效面積(cm2) | 執行機構膜室 有效面積(cm2) | 使用閥門口徑(mm) |
0.1~0.5 | 1200 | 100 | 20~32 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 200 | 40~50 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 400 | 65~100 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 600 | 125~150 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 |
3、主要零件材料見表三 表三
零 件 名 稱 | 材 料 |
氣動活塞式執行機構,指揮器 | 組合件 |
閥體,閥蓋 | ZG230-450,ZG0Cr18Ni9Ti,ZG0Cr18Ni12Mo2Ti |
推桿,閥桿 | 2Cr13,1Cr18Ni9 |
閥座 | 1Cr18Ni9Ti |
閥芯(軟密封)/填料 | 聚四氟乙烯 |
膜片 | 橡膠夾增強滌綸織物/四氟膜片/氟橡膠膜片 |
彈簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
五、閥體強度和試驗:
試驗前,必須將閥門腔體內的油污、水漬、雜質清理干凈,在閥體兩端及接座處安裝度壓板封堵,安裝加壓泵、壓力表、截止閥和排氣閥等。將自來水向閥體腔內沖壓并保壓,壓力等級根據閥門技術要求和閥門試驗標準來確定,保壓時間10min。重點檢查閥體承壓面、焊縫處,若外泄漏和結構損失,方可認為合格。
1、單體密封試驗:
試驗介質為液體:試驗前,全開閥門,將其腔內的水漬、雜質、油污清理干凈,*關閉閥門后,安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進口盲板處對閥充入自來水,水壓力等級根據閥門技術要求和閥門試驗標準來確定,保壓時間3min。泄漏量符合行業標準(GB/T4213-2008)的相關規定,可認為合格。
試驗介質為氣體:試驗前,全開閥門,將其腔內的水漬、雜質、油污清理干凈,*關閉閥門后,安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進口盲板處對閥充入溫度為5~10℃的清潔空氣,壓力等級根據閥門技術要求和閥門試驗標準來確定,保壓時間3min。泄漏量符合行業標準(GB/T4213-2008)的相關規定,可認為合格。
2、動作試驗:
空載動作試驗:試驗前,全開閥門將其腔內的水漬、雜質、油污清理干凈,*關閉閥門;外接液壓驅動閥門開關數次,若閥門在開啟過程能正常動作,全行程時間滿足要求且沒有異響聲等現象,則認為合格。
帶負載開啟試驗:試驗前,全開閥門將其腔內的水漬、雜質、油污清理干凈,*關閉閥門;閥體一端安裝試驗盲板并安裝加壓力泵、壓力表、截止閥等。對密封腔內充入干凈空氣壓壓,壓力等級根據閥門技術要求和閥門試驗標準來確定,持續一分鐘。外接液壓站驅動閥門開關次數,若閥門在開啟過程中能正常動作,全行程時間滿足要求且沒有異響聲等現象,則認為合格。
總之,新購調節閥必須經過強度試驗、密封試驗和動作試驗,驗收合格后方可投入使用。
六、安裝方式說明:
七、氮封方案示意圖:
當儲罐出液閥開啟,放料時,液面下降,氣相部分容積增大,罐內氮氣壓力降低,供氮閥開啟,向儲罐注入氮氣,罐內氮氣壓力上升,當罐內壓力上升至供氮閥壓力設定值時,供氮閥自動關閉。
當儲罐進液閥開啟,進料時,液面上降,氣相部份容積減小,罐內壓力升高,當高于泄氮閥壓力設定值時,泄氮閥打開,向外界釋放氮氣,罐內氮氣壓力下降,降至泄氮閥壓力設定值時,泄氮閥自動關閉。
閥門選用說明:
一般供氮壓力在300~800KPa左右,氮封設定壓力1KPa,泄氮壓力2KPa,呼吸閥呼氣壓力3KPa,吸氣壓力-300Pa。
罐頂呼吸閥僅起安全作用,是在主閥失靈,導致罐內壓力過高或過低時,起到安全作用,在正常情況下不工作。
泄氮閥安裝在罐頂,口徑一般與進液閥口徑相近,但工況參數不一樣,需進選型計算再定。
一般供氮閥選用ZZYVP-16B供氮閥,泄氮閥選用ZZVP-16K泄氮閥、HXF-10呼吸閥采用阻火式。
安裝注意事項:
自力式氮封閥利用介質自身的壓力操作執行機構,在執行機構內充滿介質,故合理的安裝方式將提高設定點的調節精度和增加閥門的使用壽命。
在安裝時取壓點的位置應離調壓閥有適當距離,大于6~10倍管道直徑。
建議安裝旁路以供定期檢修。
指揮器與主閥可分開安裝。
八、安裝、維護、調試
1、安裝(見圖三)
檢查整機零件是否缺損與松動,對使用有害人體健康的介質,必須進行強度、密封、泄漏與精度測試。
在安裝前,對管道進行清洗(否則由于焊渣等管道垃圾,損壞閥芯密封面,導致閥門不能正常工作),閥門入口處要有足夠的直管段,并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接,要注意同軸度。
安裝場地應考慮到人員與設備的安全,即便于操作,又有利于拆裝與維修。
閥門應正立垂直安裝在水平管道上,導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合,要用支撐架,盡量避免水平安裝。
介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表,其中指揮器膜片直接承受介質壓力,若閥門反裝或管道有反沖壓力,則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞,閥門不能工作。閥門應在環境溫度-25~+55℃場所使用。
為使自控系統失靈或檢修閥門時,仍能連續生產,應設置旁路閥(見圖三)。
維護:
清洗閥門:對清洗一般介質,只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質,首先要了解其性質,在選用相應的清洗辦法。
閥門的拆卸:將外露表面生銹的零件先除銹,但在除銹前,要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用工具。
閥芯、閥座:二密封面有較小的銹斑與磨損,可用機械加工的方法進行修理,如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面,都必須進行研磨。
閥桿:表面損壞,必須換新。
壓縮彈簧:如有裂紋等影響強度的缺陷,必須換新。
易損零件:填料、密封墊片與O型圈,每次檢修時,全部換新。膜片必須檢查是否有預示將來可能發生裂紋、老化與腐蝕等痕跡,根據檢驗結果,決定是否更換,但膜片使用期一般多2~3年。
閥門組裝要注意對中,螺栓要在對角線上擰緊,滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產品出廠測試項目與方法調試,并在這期間,可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。
調試:
所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節螺母的操作而得到調整,打開頂部的防塵蓋,用扳手調整調節螺母。順時針方向旋轉使壓力增大,逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節閥后的壓力表,可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值。
九、氮封閥門關于打壓情況說明
1、供氮閥和泄氮閥都為微壓調節閥是不允許整閥打壓試驗。如需管道打壓試驗時,需拆除閥用管道替代或開旁通。
2、如供氮閥前、閥后裝有手動截止閥情況下。在啟動供氮閥時,先開啟供氮閥閥后截止閥,再在開啟供氮涂鴉閥前截止閥(在開啟供氮閥閥前截止閥時,應該緩慢開啟,以防止氮封閥閥前瞬間壓力過大,造成執行機構損壞)。如操作中供氮閥出現損壞,將不在保修范圍內。
十、常見問題分析及排除
故障現象:出口壓力低于設定壓力
故障原因:
1.供應壓力不合適
2.過濾器堵塞
3.導閥表面有臟物
4.選型過小
5.調節不正確
6.壓力表損壞.
解決方法:
1.調整進口壓力
2.清理過濾器
3.分解閥體清理導閥
4.重新正確選型
5.*放松調節螺栓后重新調節壓力
6.更換壓力表
故障現象:出口壓力大于設定壓力
故障原因:
1.閥門主要部件有異物
2.密封圈損壞
3.膜片破損
4.反饋管堵塞
解決方案:
1.分解后清理主要部件
2.更換密封圈
3.更換膜片
4.清理反饋管