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國產調節閥的應用及發展趨勢   發布時間:17-07-21

國產調節閥的應用及發展趨勢


1
 概述調節閥行業發展現狀

   目前調節閥主要用于調節介質的流量、壓力等,是流體機械中控制通流能力的關鍵部件。調節閥在機械產品中占有相當大的比重,據國外工業發達國家統計,調節閥的產值是壓縮機、風機和泵產值的總和,約占整個機械工業產值的5%。
   關于國外調節閥行業技術水平,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,國內自主開發調節閥的能力較弱。國內工業過程自動化儀表行業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,就調節閥來說自主開發能力、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%(工業發達國家達75%)。

2
調節閥門應用

2.1
在石化行業的應用
在石化生產中,調節閥是自動控制中起執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/年連續重整和106t/年中壓加氫改質裝置位號為TV5106典型調節閥的計算及選型為例,闡述調節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閥的發展前景,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。電站調節閥主要分布在鍋爐、汽輪機和輔機3大系統中,其次分布在許多輔助性系統中。對于中溫中壓蒸汽參數的發電機組,一般采用少量的國產常規調節閥,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,而各種各樣的調節閥就作為實現安全運行的有效手段。例如上海石洞口發電二廠的2臺超臨界參數600MW發電機組,共計采用了400余只各種類型的調節閥和電動閥,分布于各系統中,其中調節閥全部從國外進口。
2.3
在冶金行業的應用
文獻[7]介紹了溫差自力式調節閥在攀鋼3號高爐鑄鐵冷卻壁系統試驗取得成功之后,被應用到攀鋼1號高爐銅冷卻壁系統中,以實現銅冷卻壁冷卻水量的自動調節,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
在城市供熱行業的應用
文獻[9]根據供熱系統的運行管理要求,對恒壓差調節閥及恒流量調節閥在供熱系統中的選擇計算和安裝進行了論述。
文獻[10]分析了供熱系統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閥是解決熱網水力失調和實現節能降耗的有效途徑。
2.5
在城市燃氣行業的應用
文獻[11]介紹了一種燃氣熱水器調節閥總成在設計、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
發展趨勢

3.1
模塊化組配結構將被廣泛應用
現代工業控制技術的發展使調節閥結構功能模塊化、小型化成為調節閥發展的方向。模塊化設計,可使每個系列調節閥的零件總數更少,使同類產品的調節閥零件總量減少了25%,各種成本減少約1/5,可組配的調節閥品種規格增加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,將成為未來調節閥結構發展的方向和主流[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,調節閥也會向總線型發展。
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標準化工作進入了一個新的快速發展階段。

一、氣動薄膜單座調節閥--概述

 

ZMAP/ZMBP 氣動薄膜單座調節閥是自動控制系統中最常用的執行器,它由氣動薄膜執行機構和低流阻調節閥組成。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%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、氣動薄膜單座調節閥--規格與技術參數

 

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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