自力式調(diào)節(jié)閥與壓力控制閥的區(qū)別

自力式調(diào)節(jié)閥與壓力控制閥的區(qū)別 自力式調(diào)節(jié)閥與壓力減壓閥的區(qū)別 自力式調(diào)節(jié)閥與壓力控制閥的區(qū)別 自力式調(diào)節(jié)閥與壓力減壓閥的區(qū)別 自力式蒸汽減壓閥 自力式減壓閥性能 減壓閥

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹自力式調(diào)節(jié)閥發(fā)展的比較早，按用途與結(jié)構(gòu)分類主要有壓力自力式調(diào)節(jié)閥、自力式差壓調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥、自力式液位調(diào)節(jié)閥和自力式流量調(diào)節(jié)閥等。溫度自力式調(diào)節(jié)閥適用于以蒸汽為加熱介質(zhì)的各種加熱器中，對被加熱物質(zhì)（油、水等）的溫度進行自動調(diào)節(jié)。也可用于以冷水為冷卻介質(zhì)的各種冷凝器中被冷卻物質(zhì)的溫度自動調(diào)節(jié)。自力式調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用在被控參數(shù)一旦調(diào)定后，不經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合，而被控參數(shù)經(jīng)常改變(調(diào)整)的場合，應(yīng)使用氣動或電動調(diào)節(jié)閥；自力式調(diào)節(jié)閥一般應(yīng)用在非腐蝕性工 藝條件下；被控參數(shù)不應(yīng)超過或接近所選擇的調(diào)整范圍的極限值，應(yīng)留有一定裕量；自力式溫度調(diào)節(jié)閥一般用于溫度變化比較緩慢的場合，不適用于溫度急劇變化的 場合；當(dāng)介質(zhì)溫度超過140℃時，在控制管線安裝隔離罐，當(dāng)介質(zhì)溫度超過200℃時，除在控制管線安裝隔離罐，還應(yīng)在控制閥與執(zhí)行機構(gòu)之間加裝散熱片(不 同制造商的產(chǎn)品，此溫度值會有所不同)；隔離罐應(yīng)高于調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)而低于閥前后接管；對于非潔凈流體，在閥前應(yīng)安裝過濾器，一般情況下，應(yīng)將閥門倒立 安裝，即控制閥在上，執(zhí)行機構(gòu)在下，此種安裝方式可使其重心在下，有利于閥門的穩(wěn)定運行。當(dāng)介質(zhì)溫度低于80℃時，閥門可以正立安裝，當(dāng)介質(zhì)溫度高于 80℃時，則閥門必須倒立安裝。
對自力式調(diào)節(jié)閥')進行了介紹，并著重闡述了流量系數(shù)的計算方法，自力式調(diào)節(jié)閥的選擇方法及選擇時應(yīng)注意的事項。

       自力式調(diào)節(jié)閥是一種無需外來能源，依靠被調(diào)介質(zhì)自身的壓力、溫度、流量變化進行自動調(diào)節(jié)的節(jié)能儀表。具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能。尤其適合于在無電源無氣源的場合工作。廣泛應(yīng)用于城市供熱、供暖系統(tǒng)及石油、化工、冶金、電力、輕工等工業(yè)部門的自控系統(tǒng)。
      目前，由于各種因素的影響(包括工藝條件不準確，計算公式及計算方法上的差異及實際工藝條件與計算時考慮的工藝條件不一致)，加上不可預(yù)見的因素，往往理 論上計算出的數(shù)據(jù)，選擇的產(chǎn)品不能滿足現(xiàn)場實際需要。選擇的調(diào)節(jié)閥口徑過大或過小。選擇的材料及公稱壓力不合適，同樣會造成事故和不必要的浪費。本文將就 自力式調(diào)節(jié)閥通用的選擇原則、選擇方法、流量系數(shù)計算及選擇注意事項等進行闡述。

      1 自力式調(diào)節(jié)閥與壓力控制閥的區(qū)別自力式調(diào)節(jié)閥介紹
      自力式調(diào)節(jié)閥可分為自力式壓力調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥及自力式流量調(diào)節(jié)閥3種。其中自力式壓力調(diào)節(jié)閥應(yīng)用。
      1.1 自力式壓力調(diào)節(jié)閥
      根據(jù)作用形式的不同，自力式壓力調(diào)節(jié)閥又可分為直接作用式和指揮器操作式2種。指揮器操作式自力式壓力調(diào)節(jié)閥控制精度高，可比一般的直接作用式壓力調(diào)節(jié)閥 高一倍左右，壓力調(diào)節(jié)范圍廣，尤其是在微壓方面，故適合在控制精度要求比較高或壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值比較小的場合應(yīng)用。氮封裝置就是其典型應(yīng)用之一。
      根據(jù)被調(diào)壓力取壓點的不同，又分為閥前壓力調(diào)節(jié)型(K 型，用于背壓調(diào)節(jié))和閥后壓力調(diào)節(jié)型(B型，用于減壓調(diào)節(jié))2種。閥前壓力調(diào)節(jié)型自力式壓力調(diào)節(jié)閥，其初始位置的閥芯在關(guān)閉位置，當(dāng)閥前壓力逐漸升高，閥 門逐漸打開，直至閥前壓力穩(wěn)定在要求的給定值；閥后壓力調(diào)節(jié)型自力式壓力調(diào)節(jié)閥，其初始位置的閥芯在開啟位置，當(dāng)閥后壓力逐漸升高，閥門逐漸關(guān)閉，直至閥 后壓力穩(wěn)定在要求的給定值。
      此外，還有一種自力式差壓(微壓)調(diào)節(jié)閥，也分為差壓上升閥開啟(K型)和差壓上升閥關(guān)閉(B型)2種形式。將自力式差壓調(diào)節(jié)閥的低壓端通大氣，即變?yōu)樽粤κ轿赫{(diào)節(jié)閥。
工作原理

１）自力式閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過管線輸入上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當(dāng)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(guān)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(shè)定值。同理，當(dāng)P2降低時，作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。

自力式壓力調(diào)節(jié)閥與控制閥的區(qū)別

這兩類產(chǎn)品的區(qū)別，主要在于控制閥既需要外界能源（如電源或氣源）做驅(qū)動能，又需要接受外來控制儀表信號才能改變閥內(nèi)截流件相對位置，從而實現(xiàn)改變流體流量。而自力式壓力調(diào)節(jié)閥則既不需外來能源，又不需要接受外來控制儀表信號，僅靠被調(diào)介質(zhì)的壓力信號，便可實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。自力式壓力調(diào)節(jié)閥的特點由于自力式壓力調(diào)節(jié)閥沒有外來驅(qū)動能源，因此該產(chǎn)品的操作力較小，
1 自力式調(diào)節(jié)閥特點

自力式調(diào)節(jié)閥是一種無須外加驅(qū)動能源，依靠被測介質(zhì)自身的能量，按設(shè)定值進行自動調(diào)節(jié)的控制裝置它集檢測、控制、執(zhí)行諸多功能于一身，自成一個獨立的儀表控制系統(tǒng)。具有以下特點：無需外加驅(qū)動能源，節(jié)能，運行費用低，適用于爆炸性危險環(huán)境；結(jié)構(gòu)簡單，維護工作量小，可以實現(xiàn)無人值守；集變送器、控制器及執(zhí)行機構(gòu)的功能于一體，價格低廉，節(jié)約工程投資。以油田常用的三相分離器為例，使用自力式調(diào)節(jié)閥工程投資僅為使用電動單元組合儀表的三分之一。
  2 自力式調(diào)節(jié)閥種類
 自力式調(diào)節(jié)閥種類很多，按被控參數(shù)可分為自力式壓力（差壓）調(diào)節(jié)閥、自力式液位調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥等。

  3 自力式調(diào)節(jié)閥原理
  3.1 自力式壓力調(diào)節(jié)閥原理
   如圖1所示，自力式閥前壓力調(diào)節(jié)閥，其閥芯初始位置在關(guān)閉狀態(tài)。閥前壓力P1經(jīng)閥芯、閥座節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2，同時P1經(jīng)過取壓管輸入至上膜室內(nèi)作用在膜片上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，從而控制閥前壓力。
 當(dāng)P1增加時，P1作用于膜片上的力也隨之增加。此時膜片上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，這時閥芯與閥座之間的流通面積變大，流阻變小，P1向閥后泄壓，直到膜片上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P1降為設(shè)定值。同理，P1降低時，動作方向與上述相反，這就是閥前壓力調(diào)節(jié)的工作原理。
閥后壓力調(diào)節(jié)與閥前的相同，但閥芯反裝。
   可通過調(diào)節(jié)彈簧反作用力的大小來改變壓力設(shè)定值。流量特性一般為快開。

  3.2 自力式液位調(diào)節(jié)閥原理
 上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥自力式液位調(diào)節(jié)閥又稱浮子液面調(diào)節(jié)器，其工作原理如圖2所示，浮球通過連桿機構(gòu)與調(diào)節(jié)閥的閥桿相連接。通過浮球和連桿機構(gòu)的作用，調(diào)整閥門的開度來使液位保持在適當(dāng)?shù)母叨壬?。?dāng)出液量減少，容器內(nèi)液位升高時，說明進液量大于出液量，浮球隨之升高，并通過連桿機構(gòu)立即將閥門關(guān)??；反之，當(dāng)液位降低時浮球通過連桿機構(gòu)將閥門開大，直到進出液量相等，液位穩(wěn)定為止。這就是進口控制的工作原理。
出口控制與進口控制原理相同，但閥芯反裝。
 這里，浮球是系統(tǒng)的檢測元件，而連桿機構(gòu)就是一個簡單的調(diào)節(jié)器，閥就是終執(zhí)行元件，組成一個完整的液位自控系統(tǒng)。閥的流量特性有直線和等百分比可選。閥體有直通式和角式兩種。
3.3 自力式溫度調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥
其工作原理與自力式壓力調(diào)節(jié)閥大同小異，在此不再贅述。

4 選型使用注意問題
 4.1 調(diào)節(jié)精度
自力式調(diào)節(jié)閥是由機械的方法組成的純比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此控制的結(jié)果不可避免地存在靜差。調(diào)節(jié)精度一般為±5%~±10%。適用于調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合。更多產(chǎn)品詳見www.zczkvalve.com
4.2 允許壓差
 由于自力式調(diào)節(jié)閥沒有驅(qū)動能源，僅靠介質(zhì)自身的能源（壓力閥靠介質(zhì)壓力，液位閥靠介質(zhì)對浮球的浮力等），而且無法象普通控制閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導(dǎo)致允許差壓較普通控制閥小，口徑也受限制。以上海科力達自控閥門有限公司生產(chǎn)的自力式壓力調(diào)節(jié)閥為例，DN80以下的閥允許壓差高2.0MPa（PN4.0MPa時），而普通氣動控制閥高可達6.4MPa。目前，該公司的自力式壓力調(diào)節(jié)閥大口徑為DN300。自力式液位調(diào)節(jié)閥由于受浮球浮力的限制，允許差壓也小，多數(shù)生產(chǎn)商對允許差壓未作明確，選用時應(yīng)向生產(chǎn)商咨詢。同樣原因，自力式液位調(diào)節(jié)閥口徑大做到DN250，對大多數(shù)場合已經(jīng)夠用，特殊場合如果流量特別大，可使用兩臺或多臺并聯(lián)。
 4.3 介質(zhì)黏度
 由自力式壓力調(diào)節(jié)閥原理和結(jié)構(gòu)特點知，介質(zhì)黏度過高容易引起引壓管的堵塞，影響膜片的彈性，導(dǎo)致閥內(nèi)壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點較高的介質(zhì)在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。國內(nèi)廠家的產(chǎn)品樣本未見介質(zhì)允許黏度值。國外已有廠家在液體情況下允許使用介質(zhì)運動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，個別閥運用在稠油介質(zhì)，黏度在2×10-4m2/s左右。
 高黏度的介質(zhì)可選用重錘平衡自力式壓力調(diào)節(jié)閥。
 4.4 對密封的要求
 自力式調(diào)節(jié)閥國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品標準。生產(chǎn)商一般參照控制閥的國家標準進行生產(chǎn)。
 國標GB/T4123-92 要求控制閥本體填料函及其他連接處無滲漏現(xiàn)象?？梢詽M足可燃、有體介質(zhì)對密封性的要求。而國標GB/T4123-92 對氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室密封要求：“氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣室應(yīng)保證氣密。在額定氣源壓力下，5min內(nèi)薄膜氣室內(nèi)的壓力下降不得大于2.5kPa。”顯然這是針對以壓縮空氣為氣源的規(guī)定，不能滿足自力式調(diào)節(jié)閥對可燃、有體介質(zhì)的使用要求。
 油田的氣體介質(zhì)大多為易燃易爆有的氣體，油類液體介質(zhì)通常要揮發(fā)出可燃氣體，是不允許有滲漏的。這些場合對自力式調(diào)節(jié)閥的密封要求比國標嚴格，選用時要特別注明。

4.5 自力式調(diào)節(jié)閥計算
 該計算同普通控制閥，不再詳述。

它具有如下特點。

1、平衡式閥芯結(jié)構(gòu)，如平衡型單座，雙閥芯平衡型，套筒平衡型等。

2、快開流量特性，其閥芯為平板型。

3、公稱通徑與閥體特征：ＤＮ２０～１００ｍｍ（或１２５），閥上設(shè)有波紋管，閥芯為單座（有的廠家產(chǎn)品ＤＮ２０ｍｍ的沒波紋管，閥芯也為單座）；公稱通徑大于１００ｍｍ時，閥上蓋內(nèi)不設(shè)波紋管，閥芯為雙閥芯或套筒結(jié)構(gòu)。

4、執(zhí)行機構(gòu)種類：設(shè)定值≤０．６ＭＰａ時，選薄膜式執(zhí)行機構(gòu)；設(shè)定值＞０．６ＭＰａ時，選氣缸式執(zhí)行機構(gòu)。

5 自力式調(diào)節(jié)閥在油田的應(yīng)用
 （1）自力式調(diào)節(jié)閥與普通控制閥相比有多種差異，但這些差異并不影響在油田的使用。油田的絕大多數(shù)場合如計量站、集油站、轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站等場合生產(chǎn)過程壓力、溫度不高（1.0MPa，100℃以下），介質(zhì)黏度不大（2×10-4m2/s以下），控制精度要求不高（一般±10% ），自力式調(diào)節(jié)閥*可以滿足生產(chǎn)需要。
（2）自力式調(diào)節(jié)閥在河南油田已有十幾年的使用歷史，已得到了實踐的檢驗和成功的應(yīng)用。典型應(yīng)用：油氣水三相分離器的壓力控制，油室、水室液位控制，如圖3所示；除油器壓力、液位控制，如圖4所示；氣液分離器、緩沖罐壓力、液位控制（略）；居民區(qū)供暖分支管線的流量、溫度控制等（略）。

6 結(jié)束語
 自力式調(diào)節(jié)閥無須外加驅(qū)動能源、結(jié)構(gòu)簡單、工程造價低、使用維護方便，在石油行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在油田邊遠站點。同時也受到了廣大基層人員的歡迎。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求