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ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例

2026年01月26日 08:25:36      来源:上海申弘阀门有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:1

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ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例

ZZYP自力式蒸汽减压阀无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。自力式蒸汽减压阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,广泛应用于气体、液体及介质稳压或泄压稳压的自动控制。

在工业流体管道系统中,压力的稳定控制是保障安全与效率的关键环节。其中,一种无需外部动力、依靠介质自身能量实现压力调节的设备被广泛应用,这就是自力式减压阀。这类阀门以其简洁可靠的设计,在蒸汽、压缩空气、气体、液体等多种介质的压力控制场景中扮演着重要角色。

自力式减压阀的核心设计理念在于“自力”,即利用被调节介质自身的压力变化作为动力源,驱动阀门的控制元件,自动实现减压与稳压。它不需要额外的电源或气源,特别适用于缺乏外部动力或要求系统尽可能简化的场合。其工作原理主要基于力学平衡。阀前高压介质通过一根取压管被引至执行机构(通常是一个膜片或活塞的上方或下方),产生的力与一个预先设定的弹簧力进行比较。当阀后压力因下游用气量变化而波动时,这个平衡被打破。例如,当阀后压力升高时,作用在膜片上的力增大,克服弹簧力推动阀杆,使阀芯向关闭方向移动,减少流通面积,从而抑制阀后压力的上升;反之,当阀后压力降低时,弹簧力推动阀杆使阀芯开大,增加介质流量,使阀后压力回升。通过这样一个连续的反馈调节过程,阀后压力被稳定在设定的范围内。

自力减压阀.jpg

ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例根据结构、功能和应用细节的不同,自力式减压阀主要有以下几种常见类型:

1.直接作用式:这是最基本的形式。介质压力直接作用于感应膜片,膜片位移通过阀杆直接驱动阀芯。结构紧凑,反应灵敏,通常用于小口径、压差不大、控制精度要求一般的场合。

2.指挥器操作式(先导式):这种类型包含一个先导阀(指挥器)和主阀。先导阀感应阀后压力并首先动作,然后放大控制信号来驱动主阀芯。它的优点是控制精度更高,适用于大口径、大流量或压差较大的工况,调节更为平稳精确。

3.背压调节型:主要用于维持阀前压力的稳定,防止上游压力过高,其作用方向与减压阀相反。

4.差压调节型:用于控制管道中两点之间的压力差为恒定值,常用于换热器、过滤器等设备的进出口压差控制。

一个典型的自力式减压阀主要由以下几个关键部件构成:

自力减压阀膜片5.jpg

1.阀体:是阀门的主要承压壳体,决定了流道的形状和阀门的压力等级,常见材质有铸铁、铸钢、不锈钢等。

2.阀芯与阀座:这是控制介质流量的关键副。阀芯的运动改变其与阀座之间的开度,从而调节流量。其密封形式和材质直接影响阀门的泄漏等级和使用寿命。

3.执行机构:通常由膜片、膜盖、弹簧等组成。膜片是感应压力的敏感元件,它将压力信号转换为位移;弹簧用于提供设定的平衡力,通过调节弹簧的预紧力即可设定所需的阀后压力。

4.调节组件:包括压力设定手轮或调节螺钉,用于方便地调整弹簧预紧力,从而改变设定压力。

5.取压管:连接阀后(或阀前,取决于控制类型)管道与执行机构,负责将感受到的压力变化传递到膜片腔。

自力减压阀膜片1.jpg

在选择和使用自力式减压阀时,需要综合考虑多个技术参数,以确保其能满足实际工况要求并长期稳定运行:

1.公称通径与流量系数:根据管道尺寸和所需的流量范围选择合适口径的阀门。流量系数决定了阀门在特定开度下的流通能力。

2.压力参数:包括阀前出众压力、阀后设定压力范围、以及阀门的公称压力等级。多元化确保阀门的所有承压部件都能满足系统出众工作压力的要求。

3.介质特性:介质的类型、温度、清洁度、腐蚀性等直接影响阀门材质和结构形式的选择。例如,高温蒸汽需选用耐高温的膜片材料和密封;腐蚀性介质需选用相应的不锈钢或特殊合金。

4.控制精度与稳定性:指阀门将阀后压力维持在设定值附近的准确程度。指挥器操作式通常比直接作用式精度更高。需要考虑系统允许的压力波动范围。

5.泄漏等级:表示阀门在关闭时,介质从阀芯与阀座密封面间泄漏的量。不同应用场合对泄漏率有不同要求。

ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例产品结构

自力减压阀膜片10.jpg

ZZYP自力式蒸汽减压阀系列产品有单座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、双座(ZZYN)、三种结构;执行机构有薄膜式、活塞式二种;作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节(K型)。产品公称压力等级有PN16、40、64;阀体口径范围DN20~300;泄漏量等级有II级、IV级和VI级三档;流量特性为快开;压力分段调节从15~2500Kpa。可按需要组合满足用户工况要求。

自力式减压阀是无需外部动力源、依靠介质自身压力驱动的精密调节设备,广泛应用于石油化工、市政燃气、供热等无人值守或不便外接能源的场景。依托进口自力调节工艺与压力反馈技术,可将 0.1-40MPa 的高压流体(气体、液体、蒸汽)转化为稳定低压,适配偏远区域、防爆环境等特殊工况,在无电、无气条件下保持压力精准稳定,是流体系统自主调压的核心装置。

自力式减压阀核心定义

集成进口自力调节机构与压力反馈组件的阀门装置,利用介质自身压力差驱动阀芯位移,实现入口 0.1-40MPa 不稳定流体向 0.01-20MPa 稳定低压的转化。无需外接电、气动力,通过内部压力平衡机制实时响应系统变化,结合防腐、耐温等设计,实现 “自力精准降压、自动稳压、无外源适配” 三重功能。

自力式减压阀工作原理

由减压阀体、指挥器(导阀)、压力设定弹簧及反馈膜片组成核心系统。入口高压流体经主阀节流口流向出口,部分出口流体经反馈管路作用于膜片下方。当出口压力低于设定值时,设定弹簧推膜片带动阀芯上移,增大节流面积提升压力;当膜片上下压力平衡时,阀芯保持稳定开度。压力波动时,膜片感知压差自动调节阀芯位置,无需外部信号即可完成闭环调节。

自力减压阀膜片4.jpg

自力式减压阀主要应用领域

石油化工:偏远油井伴热蒸汽系统,自力调节压力保障伴热温度;化工储罐压力平衡系统,自动调节氮气密封压力。

市政能源:城镇燃气输配管网,分区自力调压平衡不同区域压力;集中供热管网,末端自力调节热水压力适配供暖需求。

工业生产:纺织厂蒸汽定型设备,自力调节蒸汽压力确保定型质量;食品加工厂压缩空气系统,自主稳压保障气动设备运行。

特殊场景:煤矿井下防爆区域,无电环境下调节压缩空气压力;海上平台油气管路,自力调压适配颠簸工况。

ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例产品特点

(1)自力式蒸汽减压阀无需外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。
(2)压力分段范围细且互相交叉,调节精度高。
(3)压力设定值在运行期间可连续设定。
(4)对阀后压力调节,阀前压力与阀后压力之比可为10:1~10:8。
(5)橡胶膜片式检测,执行机构测精度高、动作灵敏。
(6)采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确。

自力减压阀膜片13.jpg

ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例

序号

 

型 号   及 规 格

单位

数量

1

自力式减压阀配件

ZZYP自力式减压阀膜片PN16   DN15薄膜式

 

进口压力0.34MPA,出口压力0.09MPA

法兰标准HG/T20592-2009

对角螺丝孔中心距 65mm

4个螺丝孔,螺丝孔大小14mm

设备厂家:上海申弘阀门

 

4

技术参数

公称通径DN 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300
额定流量系数Kv 7 11 20 30 48 75 120 190 300 480 760 1100 1750
噪音衡量系数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
允许压差
(Mpa)
PN16 1.6 1.5 1.2 1,0
PN40 2.0
阀盖形式 标准型-17~+300℃、高温型+300℃~+450℃
压盖型式 螺栓压紧式
密封填料 V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料
阀芯形式 单座、套筒型阀芯
流量特性 线性

执行器参数

有效面积(cm ) 32※ 80 250 630
压力设定范围(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
保证压力阀正常工作的
最小压差△Pmin(MPa)
≥0.05 ≥0.04 ≥0.01 ≥0.005
允许上下膜室之间最压差(MPa) 2.0 1.25 0.4 0.15
材料 膜盖:钢板镀锌; 膜片:EPDM或FKM夹纤维
控制管线、接头 铜管或钢管10×1; 卡套式接头:R1/4"

注:※该有效面积所对应的压力设定范围不适用于DN150-250。

性能指标

设定值偏差 ±8%
允许泄露量
(在规定实验条件下)
硬密封 4×0.01%阀额定容量
软密封 DN15~50 DN65~125 DN150~250
10气泡/min 20气泡/min 40气泡/min

工作温度

公称通径 15~125mm 150~250mm
密封型式 硬密封 ≤150℃ ≤140℃
冷却罐≤200℃ 冷却罐和加长件≤200℃
冷却罐和散热片≤350℃ ※ 冷却罐和加长件≤300℃ ※
软密封 ≤150℃

注:※表示该阀允许工作温度,仅当介质为蒸汽时有效,且耐温至350℃需选用PN40的阀体。

ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例零件材料

材料代号 C(WCB) P(304) R(316)
主要
零件
阀体 WCB(ZG230-450) ZG1Cr18Ni9Ti(304) ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(316)
阀芯、阀座 1Cr18Ni9Ti(304) 1Cr18Ni9Ti(304) 1Cr18Ni12Mo2Ti(316)
阀杆 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti
膜片 丁睛橡胶、乙丙橡胶、氯丁胶、耐油橡胶
膜盖 A3、A4钢涂四氟乙烯
填料 聚四氟乙烯、柔性石墨
弹簧 60Si2Mn
导向套 HPb59-1

外形结构图

 

自力式减压阀02.jpg

ZZYP自力式蒸汽减压阀膜片更换维护应用案例主要外形尺寸

公称通径(DN) 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300
法兰接管尺寸(B) 383 512 603 862 1023 1380 1800 2000 2200
法兰端间距(L) 150 160 180 200 230 290 310 350 400 480 600 730 850
压力调节范围(KPa) 15-140 H 475 520 540 710 780 840 880 915 940 1000
A 280 308
200-500 H 455 500 520 690 760 800 870 880 900 950
A 230
120-300 H 450 490 510 680 750 790 860 870 890 940
A 176 194 280
480-1000 H 445 480 670 740 780 850 860 880 930
A 176 194 280
600-1500 H 445 570 600 820 890 950 1000 1100 1200
A 85 96
1000-2500 H 445 570 600 820 980 950 1000 1100 1200
A 85 96
大约重量(Kg) 26 37 42 72 90 114 130 144 180 200 250
导压管接口螺纹 M16X1.5


 

 

正确的安装是保证自力式减压阀正常工作的前提。安装时需注意流向,阀体上的箭头指示多元化与介质流向一致。取压点的位置至关重要,对于阀后压力控制型,取压点应设置在阀门出口下游足够距离的直管段上,通常为出口管径的6至10倍,以避免阀门自身或下游弯头、三通等管件对压力测量的干扰。阀门前后应安装切断阀,以便于维护和检修。阀前建议安装过滤器,以防止杂质卡塞阀芯或磨损密封面。对于蒸汽或高温介质,有时需要安装冷凝罐,以保护执行机构的膜片免受高温损害。

在日常运行中,定期的维护检查有助于延长阀门寿命和保持控制性能。维护工作主要包括:

自力减压阀膜片9.jpg

1.定期检查:观察阀门运行是否平稳,有无异常噪音或振动。检查阀后压力表示值是否稳定在设定范围。

2.压力设定校准:如果发现控制压力偏离设定值,可通过调节手轮重新校准。在校准前,应确保下游处于用气状态,避免在无流动状态下设定。

3.过滤器清洗:定期清洗阀前过滤器滤网,保证介质清洁。

4.膜片检查:在设备停机检修时,检查执行机构膜片是否有老化、龟裂或破损迹象,必要时更换。

5.阀芯阀座检查:检查密封面是否有磨损、冲蚀或划伤,严重的损坏需要研磨或更换部件。

自力式减压阀广泛应用于诸多领域。在供热系统中,用于将锅炉产生的高压蒸汽减压至适合换热设备或工艺使用的低压蒸汽。在压缩空气系统中,为不同的气动工具或设备提供稳定且压力适宜的气源。在天然气配气站或厂区内部,用于将较高的管网压力逐级减压至用户端所需的安全使用压力。在石油化工行业中,用于对工艺气体或液体进行稳定的压力控制。

与需要外部能源驱动的控制阀相比,自力式减压阀的优势在于其不依赖外部动力、结构相对简单、成本较低、维护方便,且在一些关键安全场合,其“自力”特性意味着即使外部能源中断,它仍能基于介质自身进行一定程度的调节。然而,它的控制精度和调节比通常不如带智能定位器的电动或气动控制阀,且其设定压力需要手动现场调整,无法进行远程设定或复杂的程序控制。

总而言之,自力式减压阀是一种巧妙利用流体自身能量实现自动压力控制的工业设备。其设计体现了工程上的简洁与高效。理解其工作原理、正确选型、规范安装与定期维护,是确保其在管道系统中可靠、持久、精准地履行“压力守护者”职责的关键。在选择时,应紧密结合实际工艺条件,权衡其优缺点,使其在合适的岗位上发挥创新效用。

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