自力式調節閥與壓力控制閥的區別

自力式調節閥與壓力控制閥的區別 自力式調節閥與壓力減壓閥的區別 自力式調節閥與壓力控制閥的區別 自力式調節閥與壓力減壓閥的區別 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用，現在介紹自力式調節閥發展的比較早，按用途與結構分類主要有壓力自力式調節閥、自力式差壓調節閥、自力式溫度調節閥、自力式液位調節閥和自力式流量調節閥等。溫度自力式調節閥適用于以蒸汽為加熱介質的各種加熱器中，對被加熱物質（油、水等）的溫度進行自動調節。也可用于以冷水為冷卻介質的各種冷凝器中被冷卻物質的溫度自動調節。自力式調節閥主要應用在被控參數一旦調定后，不經常改變(調整)的場合，而被控參數經常改變(調整)的場合，應使用氣動或電動調節閥；自力式調節閥一般應用在非腐蝕性工 藝條件下；被控參數不應超過或接近所選擇的調整范圍的極限值，應留有一定裕量；自力式溫度調節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；當介質溫度超過140℃時，在控制管線安裝隔離罐，當介質溫度超過200℃時，除在控制管線安裝隔離罐，還應在控制閥與執行機構之間加裝散熱片(不 同制造商的產品，此溫度值會有所不同)；隔離罐應高于調節閥的執行機構而低于閥前后接管；對于非潔凈流體，在閥前應安裝過濾器，一般情況下，應將閥門倒立 安裝，即控制閥在上，執行機構在下，此種安裝方式可使其重心在下，有利于閥門的穩定運行。當介質溫度低于80℃時，閥門可以正立安裝，當介質溫度高于 80℃時，則閥門必須倒立安裝。
對自力式調節閥')進行了介紹，并著重闡述了流量系數的計算方法，自力式調節閥的選擇方法及選擇時應注意的事項。

       自力式調節閥是一種無需外來能源，依靠被調介質自身的壓力、溫度、流量變化進行自動調節的節能儀表。具有測量、執行、控制的綜合功能。尤其適合于在無電源無氣源的場合工作。廣泛應用于城市供熱、供暖系統及石油、化工、冶金、電力、輕工等工業部門的自控系統。
      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)，加上不可預見的因素，往往理 論上計算出的數據，選擇的產品不能滿足現場實際需要。選擇的調節閥口徑過大或過小。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 自力式調節閥通用的選擇原則、選擇方法、流量系數計算及選擇注意事項等進行闡述。

      1 自力式調節閥與壓力控制閥的區別自力式調節閥介紹
      自力式調節閥可分為自力式壓力調節閥、自力式溫度調節閥及自力式流量調節閥3種。其中自力式壓力調節閥應用。
      1.1 自力式壓力調節閥
      根據作用形式的不同，自力式壓力調節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節閥控制精度高，可比一般的直接作用式壓力調節閥 高一倍左右，壓力調節范圍廣，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節設定值比較小的場合應用。氮封裝置就是其典型應用之一。
      根據被調壓力取壓點的不同，又分為閥前壓力調節型(K 型，用于背壓調節)和閥后壓力調節型(B型，用于減壓調節)2種。閥前壓力調節型自力式壓力調節閥，其初始位置的閥芯在關閉位置，當閥前壓力逐漸升高，閥 門逐漸打開，直至閥前壓力穩定在要求的給定值；閥后壓力調節型自力式壓力調節閥，其初始位置的閥芯在開啟位置，當閥后壓力逐漸升高，閥門逐漸關閉，直至閥 后壓力穩定在要求的給定值。
      此外，還有一種自力式差壓(微壓)調節閥，也分為差壓上升閥開啟(K型)和差壓上升閥關閉(B型)2種形式。將自力式差壓調節閥的低壓端通大氣，即變為自力式微壓調節閥。
工作原理

１）自力式閥后壓力調節的工作原理。閥前壓力P1經過閥芯、閥座的節流后，變為閥后壓力P2。P2經過管線輸入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衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當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降為設定值。同理，當P2降低時，作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調節的工作原理。

自力式壓力調節閥與控制閥的區別

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

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

  3 自力式調節閥原理
  3.1 自力式壓力調節閥原理
   如圖1所示，自力式閥前壓力調節閥，其閥芯初始位置在關閉狀態。閥前壓力P1經閥芯、閥座節流后，變為閥后壓力P2，同時P1經過取壓管輸入至上膜室內作用在膜片上，產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，這就是閥前壓力調節的工作原理。
閥后壓力調節與閥前的相同，但閥芯反裝。
   可通過調節彈簧反作用力的大小來改變壓力設定值。流量特性一般為快開。

  3.2 自力式液位調節閥原理
 上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調式減壓閥,自力式減壓閥自力式液位調節閥又稱浮子液面調節器，其工作原理如圖2所示，浮球通過連桿機構與調節閥的閥桿相連接。通過浮球和連桿機構的作用，調整閥門的開度來使液位保持在適當的高度上。當出液量減少，容器內液位升高時，說明進液量大于出液量，浮球隨之升高，并通過連桿機構立即將閥門關小；反之，當液位降低時浮球通過連桿機構將閥門開大，直到進出液量相等，液位穩定為止。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，浮球是系統的檢測元件，而連桿機構就是一個簡單的調節器，閥就是終執行元件，組成一個完整的液位自控系統。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 自力式溫度調節閥、自力式流量調節閥
其工作原理與自力式壓力調節閥大同小異，在此不再贅述。

4 選型使用注意問題
 4.1 調節精度
自力式調節閥是由機械的方法組成的純比例調節系統，因此控制的結果不可避免地存在靜差。調節精度一般為±5%~±10%。適用于調節品質要求不高的場合。更多產品詳見www.zczkvalve.com
4.2 允許壓差
 由于自力式調節閥沒有驅動能源，僅靠介質自身的能源（壓力閥靠介質壓力，液位閥靠介質對浮球的浮力等），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的自力式壓力調節閥為例，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節閥大口徑為DN300。自力式液位調節閥由于受浮球浮力的限制，允許差壓也小，多數生產商對允許差壓未作明確，選用時應向生產商咨詢。同樣原因，自力式液位調節閥口徑大做到DN250，對大多數場合已經夠用，特殊場合如果流量特別大，可使用兩臺或多臺并聯。
 4.3 介質黏度
 由自力式壓力調節閥原理和結構特點知，介質黏度過高容易引起引壓管的堵塞，影響膜片的彈性，導致閥內壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點較高的介質在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。國內廠家的產品樣本未見介質允許黏度值。國外已有廠家在液體情況下允許使用介質運動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，個別閥運用在稠油介質，黏度在2×10-4m2/s左右。
 高黏度的介質可選用重錘平衡自力式壓力調節閥。
 4.4 對密封的要求
 自力式調節閥國內還沒有統一的產品標準。生產商一般參照控制閥的國家標準進行生產。
 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象。可以滿足可燃、有體介質對密封性的要求。而國標GB/T4123-92 對氣動執行機構的氣室密封要求：“氣動執行機構的氣室應保證氣密。在額定氣源壓力下，5min內薄膜氣室內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定，不能滿足自力式調節閥對可燃、有體介質的使用要求。
 油田的氣體介質大多為易燃易爆有的氣體，油類液體介質通常要揮發出可燃氣體，是不允許有滲漏的。這些場合對自力式調節閥的密封要求比國標嚴格，選用時要特別注明。

4.5 自力式調節閥計算
 該計算同普通控制閥，不再詳述。

它具有如下特點。

1、平衡式閥芯結構，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），閥上設有波紋管，閥芯為單座（有的廠家產品ＤＮ２０ｍｍ的沒波紋管，閥芯也為單座）；公稱通徑大于１００ｍｍ時，閥上蓋內不設波紋管，閥芯為雙閥芯或套筒結構。

4、執行機構種類：設定值≤０．６ＭＰａ時，選薄膜式執行機構；設定值＞０．６ＭＰａ時，選氣缸式執行機構。

5 自力式調節閥在油田的應用
 （1）自力式調節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。油田的絕大多數場合如計量站、集油站、轉油站、聯合站等場合生產過程壓力、溫度不高（1.0MPa，100℃以下），介質黏度不大（2×10-4m2/s以下），控制精度要求不高（一般±10% ），自力式調節閥*可以滿足生產需要。
（2）自力式調節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用。典型應用：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）；居民區供暖分支管線的流量、溫度控制等（略）。

6 結束語
 自力式調節閥無須外加驅動能源、結構簡單、工程造價低、使用維護方便，在石油行業得到了廣泛的應用，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。與本產品相關論文：200X先導隔膜式水用減壓閥安裝要求