ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析

【資料簡介】

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源，引入執(zhí)行機構控制閥芯位置，改變兩端的壓差和流量，使閥前(或閥后)壓力穩(wěn)定。具有動作靈敏，密封性好，壓力設定點波動等優(yōu)點，廣泛應用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄漏穩(wěn)壓的自動控制。
   本系列產(chǎn)品有單座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、雙座(ZZYN)三種結構；執(zhí)行機構有薄膜式、活塞式二種；作用型式有減壓用閥后壓力調(diào)節(jié)(B型)和泄壓用閥前壓力調(diào)節(jié)(K型)。產(chǎn)品公稱壓力等級有PN16、40、64；閥體口徑范圍DN20～300；泄漏量等級有Ⅱ級、Ⅳ級和Ⅵ級三檔；流量特性為快開；壓力分段調(diào)節(jié)從15～2500kPa。可按需要組合滿足用戶況要求。

是一種無需外加能源，利用被控介質(zhì)自身能量當動力源、引入執(zhí)行膜室產(chǎn)生推力，控制節(jié)流元件運動達到自動調(diào)節(jié)。具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能。可在無氣、無電的場所。廣泛應用于石油、化工、電站、輕工、印染工業(yè)部門自控系統(tǒng)中各種設備氣體、液體及蒸汽介質(zhì)的減速壓、穩(wěn)壓（用于閥后壓力調(diào)節(jié)）泄壓、穩(wěn)壓（用于閥前壓力調(diào)節(jié)）的自動控制。根據(jù)用戶不同的工況條件可選用不同的閥芯結構型式以及不同執(zhí)行機構，以達到最佳的控制效果。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析

自力式調(diào)節(jié)閥門口徑時，需要考慮流體介質(zhì)的主要流量、運行狀態(tài)下的最小流量值、壓力、壓力差、環(huán)境溫度、粘度以及介質(zhì)相對密度等參數(shù)。同時也需要準確確定閥門前后的系統(tǒng)壓力，并計算出所需的流量指數(shù)KV值（或CV值），包括較大流量與少流量的情況。如果未經(jīng)過穩(wěn)定檢查的自力式調(diào)節(jié)閥選用了較大流量值，那么KV（或CV）值將比計算出的值大一到近二級。為確保企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，應選擇配備充足的流通能力的自力式調(diào)節(jié)閥門。一般來說，選擇的KV選/KV計應大于m，其中m為平行線流量特性為1.63，等百分數(shù)特性為1.97。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析自力式調(diào)節(jié)閥門口徑如何選擇？

選定自力式調(diào)節(jié)閥門口徑后，需要計算自力式調(diào)節(jié)閥門的相對行程安排（少較大開啟度），這應該處于平行線特性閥10-80%和等百分數(shù)特性閥30-90%的范圍內(nèi)才能達到標準。對于一般的改造工程，如果沒有特別的原因需要進行準確度計算，通常會按照工藝管道管徑大小選閥，選用比管徑小一（或兩個級別）的自力式調(diào)節(jié)閥門。因為工藝管道自力式調(diào)節(jié)閥門口徑采用的是經(jīng)濟流速（即風阻小）的流體介質(zhì)，而自力式調(diào)節(jié)閥門則是節(jié)流閥門。其大小頭（變摩擦阻力）元件的流動速度要高于管道內(nèi)的流速，因此，閥門口徑應稍小于管徑，以確保調(diào)整精度符合要求。有時，針對低壓蝶閥，也可以選擇與管道相同的口徑，因為調(diào)節(jié)蝶閥的主要工作是開啟度為70%。這樣選擇的自力式調(diào)節(jié)閥門口徑可以保證與管道口徑相一致，物質(zhì)流通能力不受影響，一般可以滿足工藝生產(chǎn)規(guī)定。無論口徑如何選擇，自力式調(diào)節(jié)閥門的調(diào)整精度與操作質(zhì)量都需要得到充分的保障。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析閥內(nèi)件（Valve Trim）

閥內(nèi)件是與流體直接接觸的閥內(nèi)可拆卸的改變流通截面積和截流件導向等作用的零部件總稱，包括典型截流件的閥芯(Plug)和閥座(Seat)，還包括套筒(Cage)、閥桿(Stem)以及減噪器(Flow divider)、抗空化氣蝕部件(AC-trim)、導向(Guide)、密封件、固定件，等等。閥內(nèi)件主要功能是使流通截面積按一定規(guī)則比例變化，實現(xiàn)流通能力和閥芯/閥桿行程之間的相互關系，其次是保證緊密關閉，符合標準規(guī)定的泄漏率。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析閥芯（Plug）

閥芯是閥內(nèi)件中最為關鍵的部件，同時是控制閥的可動部件，閥芯與閥座配合使用，可緊密關閉切斷流體，可通過改變節(jié)流截面積來調(diào)節(jié)流體通過量，進而達到過程控制的目的。

閥芯的形狀（或籠式閥的套筒開口形狀）決定著控制閥的流量特性，如常見的線性、等百分比、快開特性和拋物線特性等。閥芯閥座的尺寸以及閥內(nèi)流路決定著控制閥的最大流通能力。

閥芯閥座的選材及其工藝處理決定著控制閥的工況應用和可靠性。閥芯閥座以及閥內(nèi)件的設計直接反映了控制閥廠家的技術能力。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析套筒型閥芯開口形狀和流量特性

為了獲得不同的閥門特性，閥芯結構設計有多種多樣，一般分直行程和角行程兩大類。單座型控制閥(Globe valve)一般都是頂部導向的直行程控制閥，采用最多的是柱塞型閥芯、套筒型閥芯，以及用于小流量的針形或圓柱銑槽閥芯，還有抗空化氣蝕的多級閥芯和特殊設計閥芯。角行程閥芯是通過旋轉運動來改變它與閥座間的流通面積。

早期的控制閥主要是單座閥，柱塞型閥芯。為了克服單座控制閥柱塞型閥芯不平衡力大、較低的流通能力和高噪聲等問題，上世紀六十年代國外一些廠家開始研發(fā)不平衡力小、有較大流通能力、低噪聲和便于拆裝閥內(nèi)件的套筒型控制閥。

與柱塞型閥芯相比，套筒型閥芯的緊密關閉切斷功能和泄漏等級要差一些。在工業(yè)應用中，套筒易磨損，更會關閉不嚴和使泄漏量增大，造成功能安全不足。此外，套筒閥內(nèi)件結構和流路也比柱塞型閥復雜，部件數(shù)量多，檢維修內(nèi)容多。密封件多也是套筒閥的一大特點，如Fisher 的ED 系列套筒閥的平衡閥芯就有5 個專用墊片，而抗擠壓密封件或彈簧加載密封環(huán)都屬易損件和檢修更換件，更換頻次高及專用墊片備件價格很高也使得維護成本增加。套筒閥的快捷拆卸設計則是應對套筒閥內(nèi)件耐用性和經(jīng)常檢修的問題。

鉆孔式籠罩式閥芯專為高壓降的應用場合而設計，并消除氣蝕、噪音、腐蝕和震動這些常見問題。通過鉆孔的分布來實現(xiàn)流量特性。最小可控Cv由閥塞與閥籠之間的間隙以及密封面到閥籠最底側孔的距離決定。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析非平衡式閥芯和平衡式閥芯

針對單座閥閥芯所受不平衡力大的問題，也有采用平衡型閥芯的解決方案，可使得現(xiàn)有推力有限的執(zhí)行器可用。平衡型閥芯是在閥芯開有平衡孔，將流體壓力引到閥芯另一側平衡腔室并與閥出口流路密封隔離，這樣閥芯兩側壓力差的絕大部分被平衡掉，不平衡力只有相當于流體壓力在閥桿截面積上的作用力了。由于平衡孔徑相對小一些，若被堵上則平衡作用全失，平衡閥芯不適宜用于較臟、含較大固體顆粒物或易結晶易固化介質(zhì)。常見的平衡閥芯都是將平衡腔室的筒體設計為固定的，密封環(huán)嵌裝在平衡閥芯上，平衡閥芯類似活塞作上下提升運動。如下圖所示，左側為非平衡式閥芯，右側為平衡式閥芯。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析抗空化氣蝕閥芯

在調(diào)節(jié)閥中產(chǎn)生的沖刷、汽蝕空化現(xiàn)象，其根本原因即是由于閥前后的壓差過高，流速過快。一般認為當Δp>2.5MPa時，流體介質(zhì)在閥內(nèi)部進入節(jié)流部位時壓力驟然下降，在通流截面面積最小處壓力降至，當這一壓力低于當前溫度下流體的飽和蒸汽壓時，部分液體會出現(xiàn)汽化，形成大量微小的汽泡，當流體流過節(jié)流口壓力回升時，這些汽泡又發(fā)生破裂回到液態(tài)，對閥體和閥芯等部件產(chǎn)生沖擊并帶來噪聲、振動、閥內(nèi)件或閥體材質(zhì)的破壞等危害。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析主要技術參數(shù)和性能指標

公稱通徑DN(mm)		20	25		32		40		50	65		80		100		125	150		200		250		300
額定流量系數(shù)Kv		7	11		20		30		48	75		120		190		300	480		760		1100		1750
額定行程(mm)		8			10				14	20				25		40			50		60		70
公稱壓力PN(MPa)		1.6、4.0、6.4
壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa)		15～50   40～80   60～100  80～140   120～180  160～220   200～260 240～300 280～350 330～400 380～450  430～500  480～560   540～620 600～700 680～800 780～900 880～1000 950～1500 1000～2500
流量特性		快開
調(diào)節(jié)精度(％)		±5
使用溫度(℃)		≤350
允許 泄漏量	硬密封(l/h)	單座：≤10-4閥額定容量(Ⅳ級)；雙座、套筒≤5×10-3閥額定容量(Ⅱ級)
	軟密封(ml/h)	0.15		0.30		0.45		0.60			0.90		1.7		4.0			6.75		11.10		16.0
減壓比		10
		1.25

二、ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析-型號

類別	型號	類別	型號
單座壓閉型	ZZYP-16～64B	單座壓閉型	ZZYP-16～64K
雙座壓閉型	ZZYN-16～64B	雙座壓閉型	ZZYN-16～64K
套筒壓閉型	ZZYM-16～64B	套筒壓閉型	ZZYM-16～64K

注：1.壓閉型用于閥后壓力調(diào)節(jié)，當閥后壓力升高，閥門關閉，以達到減壓，穩(wěn)壓的目的。

        2.壓開型用于閥后壓力調(diào)節(jié)，當閥后壓力升高，閥門打開，以達到泄壓，穩(wěn)壓的目的。

三、ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析-主要技術參數(shù)

公稱通徑DN（mm）	20				25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
閥座直徑DN（mm）	10	12	15	20
額定流量系數(shù)Kv	1.8	2.4	4.4	4	11	20	30	48	75	120	190	300	480	760
允許壓差（MPa）	2.5					2.0			1.6			1.0
公稱壓力（MPa）	1.6　4.0　6.4
固有流量特性	快開
保證調(diào)壓閥正常工作 的最小壓差P（MPa）	0.05
壓力分段范圍 （KPa）	15～50　　40～80　　60～100　　80～140　　120～80 160～220　200～260　240～300　280～350　330～400 380～450　430～500　480～560　540～620　600～700 680～800　780～900　800～1000　900～2000
工作溫度℃	液體≤140;氣體≤80；配冷凝器和散熱片≤350
適合介質(zhì)	氣體、蒸汽、低粘度液體
法蘭尺寸、型式	PN10、16、40GB9113-88、PN64JB/T7-94；PN10，16凸式，PN40，64凹式 或根據(jù)用戶要求選配其它標準型式的法蘭（如：ANSI、JIS、DIN等標準）
結構長度	按GB12221-89標準
可配附件	冷凝器（用于介質(zhì)為蒸汽的場合）、散熱片等。
執(zhí)行機構信號接口	內(nèi)螺紋M16×1.5

四、主要性能指標

控制精度％		±8
允許泄 漏量	硬密封（L/H）	單座（Ⅳ級）：≤10-4閥額定容量：雙座、套筒（Ⅱ級）、≤5×10-3×閥額定容量
	軟密封（ml/min）	DN(mm)
		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
		0.15		0.3		0.45	0.6	0.9	1.7	4.0		6.75

五、ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析主要外形尺寸及重量

公稱通徑(DN)			20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
L		PN16、40	150	160	180	200	230	290	310	350	400	480	600
		PN64	230	230	260	260	300	340	380	430	500	550	650
B			233		332		373	522		673	980		1200
H	壓 力 調(diào) 節(jié) 范 圍 MPa	15～140	475		520		540	710		780	840	880	915
		120～300	455		500		520	690		760	800	870	880
		280～500	450		490		510	680		750	790	860	870
		480～1000	445		480			670		740	780	850	860
		600～1500	445		570		600	820		890	950	950	1000
		1000～2500	445		570		600	820		890	950	950	1000
A	壓 力 調(diào) 節(jié) 范 圍 MPa	15～140	φ282		φ308
		120～300	φ232
		280～1000	φ196					φ196			φ282
		600～2500	φ85	φ96
大約重量（Kg）			26		37		42	72	90	114	130	144	180
導壓管接口螺紋			M16×15

控制閥廠家都致力于抗空化氣蝕的解決方案，除了在選型計算上應用阻塞流方程和避開產(chǎn)生閃蒸和空化的條件，還從閥內(nèi)件結構、材料選用等方面入手特殊設計出各種不同的抗空化氣蝕閥芯。特殊設計的抗空化氣蝕閥芯使流體在通過閥芯閥座時每一點的壓力都高于該溫度下的飽和蒸汽壓，或采用多級降壓級間壓力恢復的多級閥芯，或采用特殊結構改變流動狀態(tài)并提前破壞氣泡而減小閃蒸效果使空化難以產(chǎn)生，同時降低噪聲。
自力式流量調(diào)節(jié)閥主要由閥體、密封圈、填料、導向桿和驅(qū)動機構等組成。閥體是閥門的主體部分，通常采用鑄件或鍛件制造，具有足夠的強度和密封性能。密封圈是閥門的密封部分，它的作用是保證流體的密封性，通常采用橡膠或塑料等材料制成。填料是閥門的填充部分，它的作用是增加閥門的密封性能，通常采用稀疏的填料函制成。導向桿是閥門的導向部分，它的作用是保證閥門在操作時能夠順暢地轉動，通常采用有導向性的材料制成。驅(qū)動機構是自力式流量調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動部分，通常采用電機或氣動等方式驅(qū)動。

　2.ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析調(diào)整自力式流量調(diào)節(jié)閥的性能

　自力式流量調(diào)節(jié)閥的性能可以通過調(diào)整密封圈的位置和填料函的壓緊程度來實現(xiàn)。密封圈的位置調(diào)整是指調(diào)整密封圈與閥體的接觸面積，以達到最佳的密封性能。填料函的壓緊程度調(diào)整是指調(diào)整填料函對密封圈的壓緊程度，以達到最佳的填充性能。調(diào)整密封圈的位置和填料函的壓緊程度需要具備一定的技術和經(jīng)驗，不當?shù)恼{(diào)整可能導致閥門的泄漏和卡死等問題。

　3.ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析調(diào)整自力式流量調(diào)節(jié)閥的方法

　調(diào)整自力式流量調(diào)節(jié)閥的方法可以分為以下幾個步驟：

　(1)檢查閥門的外觀和內(nèi)部情況，確定閥門是否有明顯的泄漏或卡死現(xiàn)象。

　(2)根據(jù)閥門的結構和原理，確定密封圈的位置和填料函的壓緊程度進行調(diào)整。

　(3)根據(jù)閥門的結構和原理，確定驅(qū)動機構的驅(qū)動方式進行調(diào)整。

　(4)根據(jù)閥門的結構和原理，進行多次調(diào)整，直到閥門的性能達到最佳狀態(tài)。

ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥流量CV計算選型分析

　自力式流量調(diào)節(jié)閥如何調(diào)整為最佳性能這個問題需要結合具體的閥門結構和原理進行回答，具體的調(diào)整方法也會因閥門的不同而有所差異。在實際操作中，需要根據(jù)閥門的具體情況進行調(diào)整，以達到最佳的性能。國內(nèi)外一些調(diào)節(jié)閥廠商都研發(fā)了各種不同類型的專門應用于苛刻工況下的抗汽蝕多級降壓調(diào)節(jié)閥。常見的多級降壓調(diào)節(jié)閥分為三類，雖然在結構上有所不同，但有著共同的工作原理，都是通過改變結構將總的壓差進行分段多級降壓，使每一級壓降Δp1小于產(chǎn)生空化的臨界壓差，從而有效避免了汽蝕等危害的發(fā)生。