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(guó)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(duì)被加熱物質(zhì)（油、水等）的溫度進(jìn)行自動(dòng)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(dòng)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(chǎng)合，而被控參數(shù)經(jīng)常改變(調(diào)整)的場(chǎng)合，應(yīng)使用氣動(dòng)或電動(dòng)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(chǎng)合，不適用于溫度急劇變化的 場(chǎng)合；當(dāng)介質(zhì)溫度超過140℃時(shí)，在控制管線安裝隔離罐，當(dāng)介質(zhì)溫度超過200℃時(shí)，除在控制管線安裝隔離罐，還應(yīng)在控制閥與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間加裝散熱片(不 同制造商的產(chǎn)品，此溫度值會(huì)有所不同)；隔離罐應(yīng)高于調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)而低于閥前后接管；對(duì)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(jī)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(yùn)行。當(dāng)介質(zhì)溫度低于80℃時(shí)，閥門可以正立安裝，當(dāng)介質(zhì)溫度高于 80℃時(shí)，則閥門必須倒立安裝。
對(duì)自力式調(diào)節(jié)閥')進(jìn)行了介紹，并著重闡述了流量系數(shù)的計(jì)算方法，自力式調(diào)節(jié)閥的選擇方法及選擇時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。

       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(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)能儀表。具有測(cè)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(chǎng)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(zhǔn)確，計(jì)算公式及計(jì)算方法上的差異及實(shí)際工藝條件與計(jì)算時(shí)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(jì)算出的數(shù)據(jù)，選擇的產(chǎn)品不能滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(huì)造成事故和不必要的浪費(fèi)。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(jì)算及選擇注意事項(xiàng)等進(jìn)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(chǎng)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(diǎn)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(duì)位置，控制閥后壓力。當(dāng)P2增加時(shí)，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(dòng)能，又需要接受外來控制儀表信號(hào)才能改變閥內(nèi)截流件相對(duì)位置，從而實(shí)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(hào)，僅靠被調(diào)介質(zhì)的壓力信號(hào)，便可實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。自力式壓力調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)由于自力式壓力調(diào)節(jié)閥沒有外來驅(qū)動(dòng)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(diǎn)

自力式調(diào)節(jié)閥是一種無須外加驅(qū)動(dòng)能源，依靠被測(cè)介質(zhì)自身的能量，按設(shè)定值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制裝置它集檢測(cè)、控制、執(zhí)行諸多功能于一身，自成一個(gè)獨(dú)立的儀表控制系統(tǒng)。具有以下特點(diǎn)：無需外加驅(qū)動(dòng)能源，節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低，適用于爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，可以實(shí)現(xiàn)無人值守；集變送器、控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能于一體，價(jià)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(dòng)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(shí)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(duì)位置，從而控制閥前壓力。
 當(dāng)P1增加時(shí)，P1作用于膜片上的力也隨之增加。此時(shí)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(dòng)，這時(shí)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(shí)，動(dòng)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(yíng)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(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥的閥桿相連接。通過浮球和連桿機(jī)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(shí)，說明進(jìn)液量大于出液量，浮球隨之升高，并通過連桿機(jī)構(gòu)立即將閥門關(guān)??；反之，當(dāng)液位降低時(shí)浮球通過連桿機(jī)構(gòu)將閥門開大，直到進(jìn)出液量相等，液位穩(wěn)定為止。這就是進(jìn)口控制的工作原理。
出口控制與進(jìn)口控制原理相同，但閥芯反裝。
 這里，浮球是系統(tǒng)的檢測(cè)元件，而連桿機(jī)構(gòu)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)器，閥就是終執(zhí)行元件，組成一個(gè)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(jī)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(chǎng)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(dòng)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(duì)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(dá)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(shí)），而普通氣動(dòng)控制閥高可達(dá)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(duì)允許差壓未作明確，選用時(shí)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(duì)大多數(shù)場(chǎng)合已經(jīng)夠用，特殊場(chǎng)合如果流量特別大，可使用兩臺(tái)或多臺(tái)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(diǎn)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(diǎn)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(guó)內(nèi)廠家的產(chǎn)品樣本未見介質(zhì)允許黏度值。國(guó)外已有廠家在液體情況下允許使用介質(zhì)運(yùn)動(dòng)黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，個(gè)別閥運(yùn)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(duì)密封的要求
 自力式調(diào)節(jié)閥國(guó)內(nèi)還沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)商一般參照控制閥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。
 國(guó)標(biāo)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(duì)密封性的要求。而國(guó)標(biāo)GB/T4123-92 對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室密封要求：“氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)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(duì)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(duì)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?xì)怏w，是不允許有滲漏的。這些場(chǎng)合對(duì)自力式調(diào)節(jié)閥的密封要求比國(guó)標(biāo)嚴(yán)格，選用時(shí)要特別注明。

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

它具有如下特點(diǎn)。

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(shí)，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(jī)構(gòu)種類：設(shè)定值≤０．６ＭＰａ時(shí)，選薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)；設(shè)定值＞０．６ＭＰａ時(shí)，選氣缸式執(zhí)行機(jī)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(chǎng)合如計(jì)量站、集油站、轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站等場(chǎng)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(shí)踐的檢驗(yàn)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(dòng)能源、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工程造價(jià)低、使用維護(hù)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(yuǎn)站點(diǎn)。同時(shí)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