自力式調壓閥改進方案

自力式調壓閥改進方案自控是保證供熱系統(tǒng)正常運行和滿足節(jié)能要求的重要措施,也是供熱技術水平現(xiàn)代化的標志之一。 以往,我國在集中供熱和采暖系統(tǒng)中的監(jiān)控、調節(jié)設備太簡單,甚至沒有任何調控適用于沒有腐蝕性且黏度低的液體、氣體、蒸汽(溫度可達300~350℃)等介質的壓力控制。如輕質油品、水、水蒸汽、空氣等。
在供氣控制系統(tǒng)中，自力式調節(jié)閥的作用是在來氣壓力不穩(wěn)定的情況下，給調壓閥一個設定值，它通過被調介質自身壓力按設定值進行自動調節(jié)，保證下游壓力流量平穩(wěn)。而它的動作靈敏度直接關系著平穩(wěn)供氣質量。據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計有70%左右的故障出自調節(jié)閥，因此，針對調節(jié)閥運行的故障，我們也采取了相應的對策。
    2001年，哈爾濱分輸站更新改造時，采用了進口IWK自力式壓力調節(jié)閥。該閥是指揮器式硬密封閥后壓力調節(jié)閥，閥芯結構形式為圓盤形不銹鋼閥芯，行程30mm。DN250mm壓力調節(jié)閥閥芯結構見圖1。

自力式調壓閥改進方案自立式調節(jié)閥特征
節(jié)能環(huán)保，無需外加能源即能實現(xiàn)自動控制，有利于企業(yè)節(jié)約成本
1、閥門主體結構中，信號和推動的部件與主閥相互密封隔開，不會象其他控制方式那樣因閥內(nèi)部零件移損而出現(xiàn)滴、冒、漏現(xiàn)象。
2、把各控制要素如信號采測、放大、反饋、控制、執(zhí)行集為一體，并在運行時巧妙地運用流體力學和氣動原理，整個控制過程在一個閥體內(nèi)全部完成，盡管結構不復雜，但十分可靠。
3、不需要用電和氣等輔助能源，依靠管道內(nèi)被控介質的自身壓力進行控制，結構簡單、安裝方便、投資小運行成本低，特別適合在鋼管密布或潮濕的環(huán)境中應用，而采用其他方式一般都需要用電或壓縮空氣作動力，系統(tǒng)結構相對復雜，給安裝和使用帶來很大不便，而且投入大、可靠性差。
 在投運初期，發(fā)現(xiàn)閥桿在行程中間無法停留，閥桿提升高度很快到30mm，呈全開狀態(tài)，當閥后壓力到設定壓力后，很快呈全關狀態(tài)。調節(jié)閥流量特性曲線呈陡升、陡降趨勢。
 在供氣時，調節(jié)閥噪聲很大，伴有尖鳴聲，分輸管路振動劇烈，市區(qū)管網(wǎng)壓力波動頻繁。分輸管路大分輸量達13萬立方米/時，遠遠超過分輸管路流量3.3萬立方米/時，無法準確計量煤氣流量。由于分輸量過大，煤氣流速大，造成管路上的壓力表、計量孔板損壞嚴重。使用不到一星期，拆開調節(jié)閥檢查發(fā)現(xiàn)閥芯、閥口已經(jīng)出現(xiàn)嚴重沖刷痕跡。
                             
2 自力式調壓閥改進方案改進措施
2.1閥芯結構。

此調節(jié)閥閥芯和閥口形狀均為圓柱形，閥芯和閥口緊配合，改進閥口形式難度很大，它的行程也無法改變，只有改進閥芯形狀易行。設計了一種圓塞形狀的閥芯（見圖2），它的厚度為40mm，比行程大10mm，當達到大行程時，閥芯還有10mm厚度留在閥口內(nèi)，此時煤氣流通橫截面是一個環(huán)形。

 2.2 自力式調壓閥改進方案閥芯和閥口材料。

調節(jié)閥的閥芯和閥口材料均為不銹鋼材料，沒有考慮高含量雜質的沖刷性。為了提高閥芯、閥口使用壽命，必須提高其耐沖刷性。如果閥芯、閥口全部采用高硬度材料，制造費用非常昂貴，而且不易加工成形。經(jīng)過認真研究，確定了三種方案，逐一進行實驗。
（1）將原閥芯、閥口在材料不變的情況下，進行表面淬火處理，提高其表面硬度。經(jīng)過實際分析驗證，此方法效果不理想。

（2）用鉻硼鈦高硬度電焊條在原閥芯、閥口表面堆焊，然后研磨。結果其抗沖刷性能提高了很多，但維修費用較高，表面也不光滑，效果不理想。
（3）采用電鍍技術，在閥芯、閥口表面電鍍一層高硬度材料。經(jīng)實踐檢驗，抗沖刷性能提高6倍。而且電鍍閥芯、閥口表面光滑，配合緊密，泄露量在允許范圍內(nèi)，效果理想。

 3 自力式調壓閥改進方案改進前后性能比較
（1）改進前調節(jié)閥流量特性曲線呈陡升陡降趨勢，改進后調節(jié)閥呈直線安裝原塞形狀閥芯的調節(jié)閥供氣非常平穩(wěn)，在各個中間行程均可穩(wěn)定輸氣。隨著市區(qū)管網(wǎng)壓力波動，可隨時提高或降低供氣量，維持市區(qū)管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。調節(jié)閥的行程和相應的供氣量見表1?？梢钥闯觯{節(jié)閥呈直線流量特性。

（2）改進前無法計量，改進后，煤氣流量不超過3萬立方米/時，在孔板計量范圍之內(nèi)。
（3）改進前調壓室內(nèi)噪聲巨大，管路設備損壞嚴重。改進后調壓室內(nèi)噪聲在規(guī)范允許范圍內(nèi)，管路設備運行至今沒有損壞。