電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥概述
防空化高壓差調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵技術(shù)是節(jié)流組件。本產(chǎn)品采用的軸向多級(jí)分流疊板集成塊或節(jié)流組件、即是根據(jù)多級(jí)降壓防空化原理,將閥的全開度范圍分為若干組相互獨(dú)立的空間,在其每個(gè)獨(dú)立空間都有設(shè)有徑向流道、軸向節(jié)流孔和緩沖室,并按一定規(guī)律分布于若干塊圓環(huán)板上,經(jīng)機(jī)加工成型后疊裝在一起,采用特種工藝技術(shù)將其集成一個(gè)不可分割的整體——集成塊式結(jié)構(gòu)(圖一)。達(dá)到密封可靠。閥工作時(shí),各開度的高壓流體進(jìn)入節(jié)流組件后,分別在各自的獨(dú)立空間內(nèi)進(jìn)行多級(jí)節(jié)流、緩沖膨脹和轉(zhuǎn)變折流,它們之間各行其道,互不干擾。因此,各開度的高壓流體,從節(jié)流組體入口到出口,其壓力和差均按一定規(guī)律逐步降低,從而達(dá)到有效防止空化與空蝕。
本防空化高壓差調(diào)節(jié)閥由閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其閥桿和閥芯在節(jié)流組件中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象的壓力、溫度、流量和液位等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)。
根據(jù)工況特點(diǎn),本產(chǎn)品有兩種節(jié)流組件結(jié)構(gòu):一種是全多級(jí)降疊板型(圖一),這種結(jié)構(gòu)適用于火力發(fā)電站鍋爐給水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥,減溫水調(diào)節(jié)閥以及石油化工高壓系統(tǒng)恒壓差場(chǎng)合。另一種為多級(jí)降壓疊板與單級(jí)節(jié)流窗孔套筒相結(jié)合的組合式節(jié)流組件(圖二),它適用于電站鍋爐主給水等變壓差場(chǎng)合。實(shí)踐表明,調(diào)節(jié)閥在變壓差工況運(yùn)行存在兩個(gè)問(wèn)題,即空化和流量特性畸變。這就要求主給水調(diào)節(jié)閥必須具備適應(yīng)變壓差特點(diǎn)的變流阻結(jié)構(gòu)和對(duì)流量特性和補(bǔ)償能力。然而,現(xiàn)今通常使用的給水調(diào)節(jié)閥,其結(jié)構(gòu)均為恒流阻和直線固有流量特性。因此,電廠主給水調(diào)節(jié)閥使用過(guò)程中,空蝕損壞十分嚴(yán)重。而且用直線固有流量特性畸變?yōu)榭扉_特性后,調(diào)節(jié)閥通常開到40~50%開度,其流量就達(dá)到飽和狀態(tài)。即超過(guò)40%開度以后,流量不再隨閥的開度加大而增加,不能按照發(fā)電機(jī)組動(dòng)行的需要進(jìn)行全程控制,鑒于此,本產(chǎn)品是將25%以下的開度采用多降壓疊板結(jié)構(gòu),>25~100%開度范圍為窗孔套筒結(jié)構(gòu),這樣,當(dāng)閥在≤25%的小開度下工作時(shí),由于流體進(jìn)入節(jié)流組件后要經(jīng)多級(jí)節(jié)流降壓,雖然壓差很高,但依然不會(huì)產(chǎn)生空化;當(dāng)閥處于>25~100%的開度范圍工作時(shí),液體基本上由窗孔套筒控制,屬于單級(jí)節(jié)流,所產(chǎn)生的流阻和壓降遠(yuǎn)比多級(jí)疊板小,這正好符合發(fā)電機(jī)組對(duì)給水調(diào)節(jié)閥的要求。此外,為避免在變壓差下運(yùn)行使流量特性畸變?yōu)榭扉_特性,將本主給水調(diào)節(jié)閥的固有流量特性,即結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)成圖3曲線2所示的近似等百分比曲線,>0~25%開度范圍介于直線于等到百分比區(qū)間,>50~100%開度范圍為直線,在>25~50%之間為圓滑過(guò)渡。這樣,本閥的變壓差下運(yùn)行時(shí),雖然流量特性仍會(huì)向快開方向產(chǎn)生畸變,但由于事先給予了補(bǔ)償,因此,它不是變成快開特性,而是使實(shí)際工作流量特性變成直線。
電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥主要技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)
1、主要技術(shù)參數(shù)(表1)
公稱通徑mm | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 100 | 175 | 200 | 300 | 350 | ||
公稱壓力MPa | 25(32) | 25 | |||||||||||||
工作溫度℃ | 250(400) | ||||||||||||||
流量特性 | 直線 | 近似等百分比 | |||||||||||||
額定流量 | 半容量型 | 0.75 | 1.25 | 1.25 | 2.5 | 5 | 6 | 10 | 15 | 20 | 25 | 50 | 100 | 200 | 300 |
全容量型 | 1.5 | 2.5 | 2.5 | 5 | 10 | 12 | 20 | 30 | 40 | 50 | 100 | 200 | 400 | 600 | |
額定行程mm | 25 | 40 | 60 | 60 | 100 | ||||||||||
控制信號(hào) | 電 | 0~10mAd.c, 4~20mAd.c | |||||||||||||
氣 | 40~200KPa,80~240KPa,氣源壓力0.4MPa |
其中額定流量系數(shù)可以根據(jù)工況設(shè)計(jì)
2、主要性能指標(biāo)(表2)
項(xiàng)目 | 指標(biāo) | |
氣動(dòng) | 電動(dòng) | |
基本誤差% | ±1.5 | ±2.5 |
回差% | 1.5 | 2.5 |
死區(qū)% | 1 | 3 |
額定行程偏差% | 2.5 | |
閥座泄漏量 l/h | 5×10-6×閥的額定容量 |
電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥主要零部件材料
見圖 4、圖 5 及表 3
表3
序號(hào) | 零部件名稱 | 材料 | 序號(hào) | 零部件名稱 | 材料 |
1 | 閥體 | ZG230-450.35鍛鋼 | 8 | b型密封環(huán) | 17-4PH |
2 | 閥座 | 3Cr13(堆焊硬質(zhì)合金) | 9 | 法蘭 | 35CrMoA |
3 | 節(jié)流組件 | 2Cr13 | 10 | 主螺柱 | 35CrMoA |
4 | 閥芯 | 440C | 11 | 主螺母 | 40Cr |
5 | 套筒 | 2Cr13 | 12 | 閥桿 | 17-4PH |
6 | 閥芯密封圈 | F14 高溫四氟乙烯 | 13 | 填料 | 柔性石墨 |
7 | 閥蓋 | 35鍛鋼 | 14 | 齒形墊 | 0Cr18Ni9 |
閥門零件會(huì)根據(jù)工況條件變更,以設(shè)計(jì)文件為準(zhǔn)
電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥閥的驅(qū)動(dòng)方式及管道連接形式
1、傳動(dòng)方式
產(chǎn)品由閥和直行程電(氣)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分組成。
氣動(dòng)閥:配用ZM或ZS型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),構(gòu)成氣動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥。
電動(dòng)閥:配用DKZ-Ⅲ型或3610L型或其它直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),構(gòu)成電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥。
2、與管道連接形式 本產(chǎn)品與管道采用剖口對(duì)焊連接和透鏡墊螺紋法蘭兩種連接形式,也可按用戶要求采用其它連接形式。
電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥主要外形尺寸
電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥用途
本產(chǎn)品主要用于火力發(fā)電鍋爐及石油化工高壓控制系統(tǒng);
·主給水調(diào)節(jié)閥
·給水旁路調(diào)節(jié)閥
·給水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥
·減溫水調(diào)節(jié)閥
·凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥
·鍋爐連續(xù)排污調(diào)節(jié)閥
·高壓加熱器疏水及緊急疏水調(diào)節(jié)閥
·合成氨、合成尿素等高壓差調(diào)節(jié)閥
電動(dòng)防空化高壓差調(diào)節(jié)閥型號(hào)編制及說(shuō)明
本產(chǎn)品型號(hào)由兩小節(jié)組成,中間以短線連相連,第一節(jié)包括四位代號(hào)表示產(chǎn)品大類、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥的特征及類型。第二節(jié)包括兩位代號(hào),表示產(chǎn)品壓力參數(shù)和開關(guān)方式,具體說(shuō)明如下:
表4
DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | ||
閥體 | L | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 750 | 950 | 1150 | ||
L1 | 110 | 135 | 155 | 175 | 200 | 225 | 250 | 350 | 450 | 550 | |||
φ1×b | 22×1 | 27×1 | 34×1 | 42×1 | 52×1.5 | 67×1.5 | 82×1.5 | 103×1.5 | 154×2 | 204×2 | 255×2 | ||
φ2 | M56×3 | M64×3 | M80×3 | M95×3 | M110×4 | M130×4 | M160×4 | M240×4 | M300×4 | M380×4 | |||
直線流量 | H1 | 198 | 260 | 270 | 280 | 320 | 370 | 520 | |||||
H2 | 70 | 90 | 100 | 116 | 130 | 145 | 170 | ||||||
近似等百分比 | H1 | 226 | 295 | 390 | 485 | 610 | |||||||
H2 | 120 | 145 | 225 | 290 | 370 | ||||||||
氣動(dòng) | 執(zhí)行機(jī)構(gòu) | 型號(hào) | ZMA/B-3 | ZMA/B-4 | ZMA/B-5 | ZMA/B-6 | |||||||
φA | 325 | 410 | 495 | 620 | |||||||||
直線流量 | ZMA型 | 710 | 792 | 988 | 1014 | 1068 | 1241 | 1416 | |||||
ZMB型 | 778 | 860 | 1076 | 1102 | 1156 | 1349 | 1524 | ||||||
近似等百分比 | ZMA型 | 1106 | 1166 | 1623 | 1783 | 1988 | |||||||
ZMB型 | 1214 | 1274 | 1803 | 1963 | 2168 | ||||||||
電動(dòng) | 執(zhí)行機(jī)構(gòu) | 型號(hào) | DKZ-310 | DKZ-410 | DKZ-510 | ||||||||
A×B | 460×230 | 530×230 | 630×230 | ||||||||||
直線流量特性閥H | 758 | 840 | 940 | 966 | 1020 | 1160 | 1335 | ||||||
近似等百分比 | 1025 | 1085 | 1260 | 1420 | 1625 |
■ 調(diào)節(jié)閥的安裝
1、高壓調(diào)節(jié)閥的零部件加工、配合都很精密,因此,調(diào)節(jié)閥安裝前,應(yīng)徹底清洗管路系統(tǒng),將污物及焊拉渣排除干凈,以免調(diào)節(jié)閥運(yùn)行時(shí)發(fā)生卡住現(xiàn)象,閥入口前的管路應(yīng)加設(shè)孔尺寸小于2mm過(guò)濾網(wǎng)。
2、高壓閥較重、外形尺寸較大,因此,調(diào)節(jié)閥應(yīng)直立安裝在接近地面或樓面的地方,在管道標(biāo)高大于1m時(shí),應(yīng)盡量設(shè)置平臺(tái),以便于調(diào)整、檢查和拆卸,使用過(guò)程或更換填料時(shí),不能拆卸或松動(dòng)聯(lián)接上法蘭與閥體的主螺母。
3、調(diào)節(jié)閥安裝時(shí),閥體上箭頭方向應(yīng)與介質(zhì)流向一致。
4、如果調(diào)節(jié)閥的公稱通徑與管道的公稱通徑不同,兩者之間應(yīng)加漸縮管段。
5、調(diào)節(jié)閥一般應(yīng)設(shè)置旁通管道,以便于在自控系統(tǒng)發(fā)生故障或檢修時(shí)可以切換,不致停產(chǎn)。
6、調(diào)節(jié)閥安裝時(shí),應(yīng)留足拆卸執(zhí)行機(jī)構(gòu)護(hù)罩的空間,以便配線、調(diào)整和檢查。
7、與管道為焊接連接的調(diào)節(jié)閥,其閥體上的接口與管道對(duì)焊,焊接時(shí),建議先用氬弧焊打底(以防焊渣墜入閥和管道內(nèi)),然后再進(jìn)行常規(guī)的電(或氣)焊,焊接過(guò)程要經(jīng)多次打磨、多道焊接、并注意保溫,法蘭連接調(diào)節(jié)閥與管道相連,采用JB2768-2778《Pg160、320kgf/cm2,管件與緊固件》標(biāo)準(zhǔn)制造的法蘭,透鏡墊及緊固件。
8、調(diào)節(jié)閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組裝出廠時(shí),整機(jī)已全部調(diào)試好,不需要重新調(diào)整,但在運(yùn)輸或安裝過(guò)程中不能完全排隊(duì)猛烈沖擊或跌落現(xiàn)象,因此,用戶入廠檢查或安裝在管道上之后,需要和調(diào)節(jié)器(計(jì)算機(jī))一起作組合調(diào)整,其調(diào)整方法和和步驟按說(shuō)明書和隨機(jī)附帶的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用說(shuō)明書進(jìn)行,在試運(yùn)行或正式運(yùn)行過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)閥體與上法蘭處或閥蓋填料泄漏,可分別將閥蓋主螺母或填料壓蓋螺母再擰緊,并采用一個(gè)螺母多次擰緊法,如果用力不均,將使閥蓋和填料壓板歪斜,導(dǎo)致閥桿彎曲而影響閥門正常開啟,其次,擰緊程度以不漏為限,不可用力太大,以免損壞機(jī)件,同時(shí),填料擰得過(guò)緊,還可能使調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)靈敏度降低,如果發(fā)現(xiàn)閥座泄漏量(內(nèi)漏)過(guò)大,超過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo),則可能是閥芯與閥座接觸的機(jī)械零位或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)零位在運(yùn)輸或使用過(guò)程中發(fā)生偏移所致,或者閥芯、閥座有機(jī)械損壞,對(duì)于前者,可按隨閥附帶的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用說(shuō)明書介紹的方法重新調(diào)整,如果后者,則需拆卸閥門,將損壞的閥芯、閥座取出并經(jīng)機(jī)械加工、研磨修復(fù)或更換。
9、調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的出軸推力在選型時(shí)已配好,如果出現(xiàn)推不動(dòng)的情況,可先檢查控制信號(hào)是否受到干擾,是否受到限位機(jī)構(gòu)的限制或閥桿是否彎曲變形發(fā)生“卡死”現(xiàn)象等。
■ 調(diào)節(jié)閥的維修
當(dāng)調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中不能滿足要求時(shí),或經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后,為預(yù)防事故發(fā)生而作定期檢查時(shí),都必須進(jìn)行維修,其維修的主要內(nèi)容為:
1、閥的拆卸
焊接連接閥維修時(shí),通常是將閥連同執(zhí)行機(jī)構(gòu)一起從工藝管線上用氣割割下來(lái)后再進(jìn)行解體拆卸,維修工作量大,本防空化型高壓差調(diào)節(jié)閥考慮到便于維修,將包括閥座在內(nèi)的所有內(nèi)件作成活絡(luò)配合件,因此,閥維修時(shí),只需將閥蓋主螺母卸下,即可將執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥蓋、法蘭、閥芯組件等吊出,再將套筒、節(jié)流組件、閥座依次取出,如閥體內(nèi)部完好,密封部位未受傷,該閥體可不必從管線上割下,拆卸內(nèi)件時(shí),必須保護(hù)好精密加工件,如閥芯組件、節(jié)流組件、閥座、b型密封環(huán)閥蓋密封部位,防止其損傷。
2、閥的清洗
拆下的閥內(nèi)件和閥體(包括在管線上未割下來(lái)的閥體)內(nèi)部應(yīng)將工藝介質(zhì)、污物、銹跡等清洗去除干凈 。
3、主要零部件的修理和更換
閥芯、閥座的密封面如有小的損傷,可采用機(jī)械加工和研磨方法修理;如果損壞嚴(yán)重,則必須更換新件,修理時(shí)應(yīng)保證閥芯、閥座、節(jié)流組件等的同軸度,節(jié)流組件、閥芯密封圈、b型密封環(huán)損壞,只能更換新件。
4、易損件的更換
調(diào)節(jié)閥的易損件主要是填料、各部位密件。
5、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的維修
執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障與維修可參照隨閥附帶的電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)品使用說(shuō)明書進(jìn)行。
■ 調(diào)節(jié)閥的組裝和調(diào)試
調(diào)節(jié)閥組裝時(shí),在零部件配合部位、導(dǎo)向部位及螺紋部位涂以適當(dāng)潤(rùn)滑油脂,并注意執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿與閥芯部件及閥座等的同軸度。組裝時(shí)填料不必壓得過(guò)緊,在試壓過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)填料處有滲漏,可徐徐擰緊,否則調(diào)節(jié)閥的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)——基本誤差、靈敏度難于保證,閥使用時(shí)難以投入自動(dòng)控制操作。
在裝閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),應(yīng)注意調(diào)整閥的機(jī)械零位與執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)零位同時(shí)到位。
組裝完畢,必須按 GB/T4213-92《氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥》,GB1069-89《電站調(diào)節(jié)閥技術(shù)條件》,JB/T7378-94《工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)用電動(dòng)控制閥》或者有關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試合格后方可繼續(xù)使用。
■ 保管貯存
調(diào)節(jié)閥應(yīng)貯存在空氣溫度為5~40℃,相對(duì)濕度不大于90%的室內(nèi),空氣中不應(yīng)含有腐蝕調(diào)節(jié)閥的有害成份。