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一、产品介绍:
氮封系统装置是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统,主要用于保持容器顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定,以避免容器内物料与空气直接接触,防止物料挥发、被氧化,以及容器的安全。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。广泛应用于石油、化工等行业。
LKZZYVP-150LbB自力式指挥器氮封减压阀无需外加能源,利用被调介质本身压力变化而实现自动调节,使阀后压力恒定,整机具有动作灵敏、控制压力波动小、节约能源。
采用动力源与信号点分开检测的方法,外加可调节流装置,使整台阀门的调节精度大大提高,减压比可达2000:1。广泛应用于各种气体减压稳压的自动控制场合,特别适合作为氮封的供氮阀使用,具有持续供氮压力波动小、反应灵敏等特点。
要正确使用调节阀,尤其是选择调节阀,必须首先搞清楚调节阀的使用功能,做到放矢,方能选好所需的调节阀。
调节阀功能:顾名思义,调节阀的首要功能就是调节,其主要表现在五个方面:
(1)流量特性:流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系,以适应不同的系统特性要求,如对流量调节系统反应速度快需对数特性;对温度调节系统反应速度慢,需直线流量特性。流量特性反应了调节阀的调节品质。
(2)可调范围R:可调范围反映调节阀可控制的流量范围,用R=Qmax;Qmin之比表示。R越大,计节流量的范围越宽,性能指标就越好。通常阀的R=30,好的阀,如V型球阀、全功能超经型调节阀,R可达100-200。
(3)小开度工作性能:有些阀受到结构的限制,小开度工作性能差,产生启跳、振荡,R变得很小,如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能,即可满足很小流量的调节阀,且工作又要求十分平衡,这类阀如V型球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
(4)流量系数Kv:流量系数表示通过流量的能力,同口径Kv值越大越好,特别球阀、蝶阀类,它们的Kv值是单座阀、双座阀、套筒阀的2-3倍。
(5)调节速度:满足系统对阀动作的速度要求。
二、主要零件常用材料
垫片:不锈钢+柔性石墨
膜片:橡胶
弹簧:60Si2Mn
阀杆:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
导压管:不锈钢、铜
阀体、阀盖:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9、WCB、CF8、CF8M、CF3M、CF8+F46
阀芯、阀座:1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46
平衡波纹管:1Cr18Ni0Ti
三、工作原理:
LKZZYVP-150LbB自力式指挥器氮封减压阀是一种控制阀后压力的调节阀,其初始位置的阀芯在开启位置,当指挥器执行机器检测到阀后压力升高至设定值,自动关闭指挥器,随即主阀开度逐渐减小,直至阀后压力稳定在要求的设定值。
四、规格用技术参数:
主要参数及主要性能指标见表一 表一
公称通径DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | ||||||
阀座直径(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
额定流量系数Kv | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
压力调节范围KPa | 0.1~0.5、0.4~5.0、4.0~12.0、 | ||||||||||||
公称压力PN(MPa) | 1.6 | ||||||||||||
被调介质温度(℃) | -5~+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快开 | ||||||||||||
调节精度(%) | ≤±5 | ||||||||||||
执行机构有效面积(cm2) | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信号接口 | 内螺纹M10×1.5 | M16X1.5 |
2、压力调节范围见表二 表二
压力调节范围(KPa) | 指挥器膜室 有效面积(cm2) | 执行机构膜室 有效面积(cm2) | 使用阀门口径(mm) |
0.1~0.5 | 1200 | 100 | 20~32 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 200 | 40~50 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 400 | 65~100 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 | ||
0.1~0.5 | 1200 | 600 | 125~150 |
0.4~5.0 | 600 | ||
4.0~12.0 | 400 |
3、主要零件材料见表三 表三
零 件 名 称 | 材 料 |
气动活塞式执行机构,指挥器 | 组合件 |
阀体,阀盖 | ZG230-450,ZG0Cr18Ni9Ti,ZG0Cr18Ni12Mo2Ti |
推杆,阀杆 | 2Cr13,1Cr18Ni9 |
阀座 | 1Cr18Ni9Ti |
阀芯(软密封)/填料 | 聚四氟乙烯 |
膜片 | 橡胶夹增强涤纶织物/四氟膜片/氟橡胶膜片 |
弹簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
五、阀体强度和试验:
试验前,必须将阀门腔体内的油污、水渍、杂质清理干净,在阀体两端及接座处安装度压板封堵,安装加压泵、压力表、截止阀和排气阀等。将自来水向阀体腔内冲压并保压,压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定,保压时间10min。重点检查阀体承压面、焊缝处,若外泄漏和结构损失,方可认为合格。
1、单体密封试验:
试验介质为液体:试验前,全开阀门,将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净,*关闭阀门后,安装试压板、加压泵、压力表、截止阀、排气阀等。从进口盲板处对阀充入自来水,水压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定,保压时间3min。泄漏量符合行业标准(GB/T4213-2008)的相关规定,可认为合格。
试验介质为气体:试验前,全开阀门,将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净,*关闭阀门后,安装试压板、加压泵、压力表、截止阀、排气阀等。从进口盲板处对阀充入温度为5~10℃的清洁空气,压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定,保压时间3min。泄漏量符合行业标准(GB/T4213-2008)的相关规定,可认为合格。
2、动作试验:
空载动作试验:试验前,全开阀门将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净,*关闭阀门;外接液压驱动阀门开关数次,若阀门在开启过程能正常动作,全行程时间满足要求且没有异响声等现象,则认为合格。
带负载开启试验:试验前,全开阀门将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净,*关闭阀门;阀体一端安装试验盲板并安装加压力泵、压力表、截止阀等。对密封腔内充入干净空气压压,压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定,持续一分钟。外接液压站驱动阀门开关次数,若阀门在开启过程中能正常动作,全行程时间满足要求且没有异响声等现象,则认为合格。
总之,新购调节阀必须经过强度试验、密封试验和动作试验,验收合格后方可投入使用。
六、安装方式说明:
七、氮封方案示意图:
当储罐出液阀开启,放料时,液面下降,气相部分容积增大,罐内氮气压力降低,供氮阀开启,向储罐注入氮气,罐内氮气压力上升,当罐内压力上升至供氮阀压力设定值时,供氮阀自动关闭。
当储罐进液阀开启,进料时,液面上降,气相部份容积减小,罐内压力升高,当高于泄氮阀压力设定值时,泄氮阀打开,向外界释放氮气,罐内氮气压力下降,降至泄氮阀压力设定值时,泄氮阀自动关闭。
阀门选用说明:
一般供氮压力在300~800KPa左右,氮封设定压力1KPa,泄氮压力2KPa,呼吸阀呼气压力3KPa,吸气压力-300Pa。
罐顶呼吸阀仅起安全作用,是在主阀失灵,导致罐内压力过高或过低时,起到安全作用,在正常情况下不工作。
泄氮阀安装在罐顶,口径一般与进液阀口径相近,但工况参数不一样,需进选型计算再定。
一般供氮阀选用ZZYVP-16B供氮阀,泄氮阀选用ZZVP-16K泄氮阀、HXF-10呼吸阀采用阻火式。
安装注意事项:
自力式氮封阀利用介质自身的压力操作执行机构,在执行机构内充满介质,故合理的安装方式将提高设定点的调节精度和增加阀门的使用寿命。
在安装时取压点的位置应离调压阀有适当距离,大于6~10倍管道直径。
建议安装旁路以供定期检修。
指挥器与主阀可分开安装。
八、安装、维护、调试
1、安装(见图三)
检查整机零件是否缺损与松动,对使用有害人体健康的介质,必须进行强度、密封、泄漏与精度测试。
在安装前,对管道进行清洗(否则由于焊渣等管道垃圾,损坏阀芯密封面,导致阀门不能正常工作),阀门入口处要有足够的直管段,并配有过滤器。阀体与管道的法兰连接,要注意同轴度。
安装场地应考虑到人员与设备的安全,即便于操作,又有利于拆装与维修。
阀门应正立垂直安装在水平管道上,导压管必须安装在距离阀出口至少六倍于公称通径的阀后管道上。阀自重较大与有振动的场合,要用支撑架,尽量避免水平安装。
介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致。因微压阀属于精密仪表,其中指挥器膜片直接承受介质压力,若阀门反装或管道有反冲压力,则指挥器膜片由于受压过高导致膜片损坏,阀门不能工作。阀门应在环境温度-25~+55℃场所使用。
为使自控系统失灵或检修阀门时,仍能连续生产,应设置旁路阀(见图三)。
维护:
清洗阀门:对清洗一般介质,只要用水洗净就可以。但对清洗有害健康的介质,首先要了解其性质,在选用相应的清洗办法。
阀门的拆卸:将外露表面生锈的零件先除锈,但在除锈前,要保护好阀座、阀芯、阀杆与推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用工具。
阀芯、阀座:二密封面有较小的锈斑与磨损,可用机械加工的方法进行修理,如损坏严重必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面,都必须进行研磨。
阀杆:表面损坏,必须换新。
压缩弹簧:如有裂纹等影响强度的缺陷,必须换新。
易损零件:填料、密封垫片与O型圈,每次检修时,全部换新。膜片必须检查是否有预示将来可能发生裂纹、老化与腐蚀等痕迹,根据检验结果,决定是否更换,但膜片使用期一般多2~3年。
阀门组装要注意对中,螺栓要在对角线上拧紧,滑动部分要加润滑油。组装后应按产品出厂测试项目与方法调试,并在这期间,可更准确地调整填料压紧力与阀芯关闭位置。
调试:
所需要压力值是通过对指挥器顶部的调节螺母的操作而得到调整,打开顶部的防尘盖,用扳手调整调节螺母。顺时针方向旋转使压力增大,逆时针旋转则压力减小。安装在压力调节阀后的压力表,可使工作人员借以观察调整后的压力给定值。
九、氮封阀门关于打压情况说明
1、供氮阀和泄氮阀都为微压调节阀是不允许整阀打压试验。如需管道打压试验时,需拆除阀用管道替代或开旁通。
2、如供氮阀前、阀后装有手动截止阀情况下。在启动供氮阀时,先开启供氮阀阀后截止阀,再在开启供氮涂鸦阀前截止阀(在开启供氮阀阀前截止阀时,应该缓慢开启,以防止氮封阀阀前瞬间压力过大,造成执行机构损坏)。如操作中供氮阀出现损坏,将不在保修范围内。
十、常见问题分析及排除
故障现象:出口压力低于设定压力
故障原因:
1.供应压力不合适
2.过滤器堵塞
3.导阀表面有脏物
4.选型过小
5.调节不正确
6.压力表损坏.
解决方法:
1.调整进口压力
2.清理过滤器
3.分解阀体清理导阀
4.重新正确选型
5.*放松调节螺栓后重新调节压力
6.更换压力表
故障现象:出口压力大于设定压力
故障原因:
1.阀门主要部件有异物
2.密封圈损坏
3.膜片破损
4.反馈管堵塞
解决方案:
1.分解后清理主要部件
2.更换密封圈
3.更换膜片
4.清理反馈管