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國產調節(jié)閥的應用及發(fā)展趨勢   發(fā)布時間:17-07-21

國產調節(jié)閥的應用及發(fā)展趨勢


1
 概述調節(jié)閥行業(yè)發(fā)展現狀

   目前調節(jié)閥主要用于調節(jié)介質的流量、壓力等,是流體機械中控制通流能力的關鍵部件。調節(jié)閥在機械產品中占有相當大的比重,據國外工業(yè)發(fā)達國家統(tǒng)計,調節(jié)閥的產值是壓縮機、風機和泵產值的總和,約占整個機械工業(yè)產值的5%。
   關于國外調節(jié)閥行業(yè)技術水平,有關資料表明,幾十年來,隨著大型成套裝置技術的發(fā)展,國外出現了一系列新的成套設備和樣機,與之配套的調節(jié)閥也表現為大型化、高參數化、自動化和成套化。而且系列新品種還在不斷增加,如緊急切斷閥、快速關閉閥、防火閥和水冷閥等。調節(jié)閥基本參數有很大的提高,如閘閥最大口徑達到4.2m,溫度為1050℃,壓力為105MPa。球閥最大口徑達到3.05m,溫度為1200℃,壓力為70MPa。且國外調節(jié)閥品種多、性能好,密封可靠,壽命較長。如球閥能達到10萬次以上無泄漏。鑄鐵閘閥開關3萬次,動作可靠,開關迅速。
   目前,國內自主開發(fā)調節(jié)閥的能力較弱。國內工業(yè)過程自動化儀表行業(yè)與國外先進水平相比,技術水平方面差距約15年左右,工藝裝備測試手段及管理等方面差距約20年以上。近十多年來,就調節(jié)閥來說自主開發(fā)能力、產品質量和水平有明顯提高,但還存在很多問題:國產調節(jié)閥產品主要集中在中低端市場,這些產品供過于求;對于高端產品的研發(fā)水平不高,大型成套工程配套所需的關鍵品種短缺。以自控系統(tǒng)的品種國內滿足率為例,一般性工程項目為85%~90%,大型工程項目不到60%,如電站、冶金、石化等重大技術裝備尚缺60多個品種,國外自動化儀表紛紛進入國內市場、占領了國內40%左右。長期以來,國內工業(yè)過程自動化儀表產品結構為:模擬儀表產品多,數字化、智能化產品少,高技術產品品種占總品種的比例還不到20%(工業(yè)發(fā)達國家達75%)。

2
調節(jié)閥門應用

2.1
在石化行業(yè)的應用
在石化生產中,調節(jié)閥是自動控制中起執(zhí)行作用的重要組成部分,其主要應用于煉油裝置、化纖裝置、丙烯晴裝置、合成氨裝置、乙烯裝置、空分裝置以及聚丙烯等裝置中。
文獻[4]以北京燕山石油化工(集團)有限公司6×105t/年連續(xù)重整和106t/年中壓加氫改質裝置位號為TV5106典型調節(jié)閥的計算及選型為例,闡述調節(jié)閥計算及選型的一般性步驟及原則。
文獻[5]對于石油化工裝置中引起調節(jié)閥泄漏的原因,從內漏和外漏2方面進行了分析,對防止和消除泄漏的對策及方法做了重點探討,主要包括優(yōu)化設計選型、填料函泄漏對策、消除閥體連接部位的泄漏、閥桿泄漏對策幾部分。
2.2
在電力行業(yè)的應用
文獻[6]通過對國內眾多汽輪機廠的調研,全面介紹了國內現階段電站調節(jié)閥的主要來源及使用情況,并基于此調查結果,分析展望了未來電站調節(jié)閥的發(fā)展前景,進而綜合考慮提出了明確主攻目標、提高產品質量等幾點建議。電站調節(jié)閥主要分布在鍋爐、汽輪機和輔機3大系統(tǒng)中,其次分布在許多輔助性系統(tǒng)中。對于中溫中壓蒸汽參數的發(fā)電機組,一般采用少量的國產常規(guī)調節(jié)閥,而對于高參數、大容量火電機組,一般在大于100MW以上機組,就采用越來越多的引進調節(jié)閥。參數越高,機組容量越大,火電站的熱控技術,機組的安全經濟運行就作為主要的目標,而各種各樣的調節(jié)閥就作為實現安全運行的有效手段。例如上海石洞口發(fā)電二廠的2臺超臨界參數600MW發(fā)電機組,共計采用了400余只各種類型的調節(jié)閥和電動閥,分布于各系統(tǒng)中,其中調節(jié)閥全部從國外進口。
2.3
在冶金行業(yè)的應用
文獻[7]介紹了溫差自力式調節(jié)閥在攀鋼3號高爐鑄鐵冷卻壁系統(tǒng)試驗取得成功之后,被應用到攀鋼1號高爐銅冷卻壁系統(tǒng)中,以實現銅冷卻壁冷卻水量的自動調節(jié),保護冷卻壁,提高冷卻水冷卻能力的利用率。該溫差自力式調節(jié)閥在1號高爐銅冷卻璧運行正常,已取得初步效果。
文獻[8]介紹了馬鋼9號高爐無料鐘爐頂料流調節(jié)閥開度的測試過程。根據測定結果,在實際生產中,礦的布料圈數為4~5圈,相應焦流量為95kg/s,節(jié)流閥開度設為γo為28°,γc為32°高爐開爐后,運行狀況良好。
2.4
在城市供熱行業(yè)的應用
文獻[9]根據供熱系統(tǒng)的運行管理要求,對恒壓差調節(jié)閥及恒流量調節(jié)閥在供熱系統(tǒng)中的選擇計算和安裝進行了論述。
文獻[10]分析了供熱系統(tǒng)中出現水力失調的原因,介紹了幾種解決水力失調問題的措施,通過對比分析,提出采用自力式流量調節(jié)閥是解決熱網水力失調和實現節(jié)能降耗的有效途徑。
2.5
在城市燃氣行業(yè)的應用
文獻[11]介紹了一種燃氣熱水器調節(jié)閥總成在設計、研制過程中所遇到的問題以及解決的方法和措施。做到了使用功能、產品質量和經濟效益的統(tǒng)一,并力求一閥多用。文章還介紹了它在實際中的使用效果。

3
發(fā)展趨勢

3.1
模塊化組配結構將被廣泛應用
現代工業(yè)控制技術的發(fā)展使調節(jié)閥結構功能模塊化、小型化成為調節(jié)閥發(fā)展的方向。模塊化設計,可使每個系列調節(jié)閥的零件總數更少,使同類產品的調節(jié)閥零件總量減少了25%,各種成本減少約1/5,可組配的調節(jié)閥品種規(guī)格增加40%,對制造廠而言,工裝模具的制造量減少了近50%,半成品庫和成品庫的存量可大大減少,任何一個閥內件,如閥桿、閥芯、閥座等受損后,均可方便地更換,滿足用戶要求,提高可靠性和可維修性[2]。
3.2
角行程閥(旋轉閥)將占主導地位
從使用量上來看,20世紀末,直行程的CV3000型和精小型閥占主導地位,相對于角行程閥,直行程閥存在笨重、閥桿密封差、抗震差、單密封允許壓差小、雙密封泄漏大、壽命短等缺點。而角行程閥能較好地克服直行程的以上不足,將成為未來調節(jié)閥結構發(fā)展的方向和主流[2]。
3.3
控制技術的高度智能化
隨著各基礎學科和控制技術水平的不斷提高,先進控制技術與先進計算機應用技術的綜合應用,調節(jié)閥操作的人機交互界面變得簡單化,控制技術將向高度智能化發(fā)展。
3.4
應用的網絡化
隨著現場總線的廣泛應用,過程控制已進入網絡化發(fā)展時代,全數字化的通訊接口,不僅是儀表網絡應用,而且為儀表生產、過程檢測、維護提供了極大的方便和過程可控性,調節(jié)閥也會向總線型發(fā)展。
3.5
標準化進程加快
2006年,中國與國際接軌的控制閥12項新標準開始實施,并有3項標準在網上公開征求意見。系列新標準的草擬及推出標志著國內控制閥行業(yè)標準化工作進入了一個新的快速發(fā)展階段。

一、氣動薄膜單座調節(jié)閥--概述

 

ZMAP/ZMBP 氣動薄膜單座調節(jié)閥是自動控制系統(tǒng)中最常用的執(zhí)行器,它由氣動薄膜執(zhí)行機構和低流阻調節(jié)閥組成。單座適用于對泄露量求嚴格、閥前后壓差低及有一定粘度和含纖維介質的場合;雙座閥不平衡力小、允許壓差大、流通能力大等特點,適用于泄露量要求不嚴格的場合;套筒閥具有穩(wěn)定性好,不易產生震動,噪音低,對溫度敏感小,適用于壓差較大及泄露量要求不嚴格場合。

 

二、氣動薄膜單座調節(jié)閥--主要技術性能指標

 

項目指標值
基本誤差%不帶定位器±5.0
帶定位器±1.0
回差%不帶定位器3.0
帶定位器1.0
死區(qū)%不帶定位器3.0
帶定位器0.4
允許泄漏量L/h1×10-3×閥額定容量

 

三、氣動薄膜單座調節(jié)閥--規(guī)格與技術參數

 

公稱通徑mm202540506580100150200250300350400
閥座直徑mm10121520253240506580100125150200250300可與本公司
商洽生產  
額定流量
系數Kv
直線1.82.84.46.91117.627.5446911017627544069010001600
等百分比1.62.546.310162540631001602504006309001440
公稱壓力MPa0.6 1.6 4.0 6.4
行程mm1016254060100  
流量特性直線、等百分比、快開型
介質溫度℃-15~200(常溫型)、-40~+250、-40~+450(中溫型)、-100~+200(低溫型)
法蘭尺寸鑄鐵法蘭尺寸按JB78、鑄鋼法蘭尺寸按JB79
法蘭形式符合JB78-59、JB79-59標準,可按JB/79.1-94、JB/79.2-94、ANSI、JIS、DIN 等標準訂貨生產
閥體材質PN
(MPa)
0.6,1.6WCB(ZG230-450) CF3CF8 CF8M
4.0,6.4WCB(ZG230-450)、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni12Mo2Ti CF8 CF8M
閥體型式直通單座鑄造球型閥
閥芯材質1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti CF8 CF8M
上閥蓋形式普通式(常溫型)、熱片式(中溫型)、低溫型
可配附件定位器 手輪 電/氣轉換器 空氣過濾減壓器
可調比R30:1
氣源接頭M16×1.5


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