ZSPQ氣動活塞式氧氣調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品說明

本論文從時間順序上介紹了氧氣調(diào)節(jié)閥的發(fā)展現(xiàn)狀,比較了此領(lǐng)域國內(nèi)外的研制開發(fā)現(xiàn)狀,并針對該類產(chǎn)品在市場上表現(xiàn)出的不足,在分析了氧氣調(diào)節(jié)閥的基本結(jié)構(gòu)和各組成部分功能的基礎(chǔ)上,通過自主研發(fā)經(jīng)驗和模擬數(shù)據(jù)分析技術(shù),研發(fā)了一種可靠的氧氣調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品。該氧氣調(diào)節(jié)閥門主要由閥體、閥桿、閥芯及填料蓋組件等部分構(gòu)成。介質(zhì)從進氣口進入調(diào)節(jié)閥,通過電子元件給予氣動執(zhí)行器的電信號、進而控制閥桿上閥芯的位置,實現(xiàn)對進氣口通道的通徑調(diào)節(jié),進而實現(xiàn)對氧氣管路輸出的流量控制。文中對氧氣調(diào)節(jié)閥的工藝,材料,結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。在硬件設(shè)計上充分考慮了閥門的通用性和兼容性,使得氧氣調(diào)節(jié)閥門相同規(guī)格可以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)對不同用戶的可替換性。并通過多年掌握的調(diào)節(jié)閥核心技術(shù),保證研制的閥門技術(shù),加工生產(chǎn)、運輸及維護費用低,因為介質(zhì)的特殊性，閥體材質(zhì)只能選用304不銹鋼或者黃銅，而且，內(nèi)件要脫脂處理。閥體結(jié)構(gòu)形式主要有單座和套筒結(jié)構(gòu)，輔以波紋管密封形式，可以保證調(diào)節(jié)閥不會泄露。配以氣動薄膜執(zhí)行器，和防爆型電氣閥門定位器，即可以實現(xiàn)對氧氣的流量或者壓力的自動化控制。上海申弘閥門有限公司生產(chǎn)的氣動氧氣調(diào)節(jié)閥，廣泛應(yīng)用于各種大型空分設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)、化工等領(lǐng)域。該氧氣調(diào)節(jié)閥門主要由閥體、閥桿、閥芯及填料蓋組件等部分構(gòu)成。介質(zhì)從進氣口進入調(diào)節(jié)閥,通過電子元件給予氣動執(zhí)行器的電信號、進而控制閥桿上閥芯的位置,實現(xiàn)對進氣口通道的通徑調(diào)節(jié),進而實現(xiàn)對氧氣管路輸出的流量控制。文中對氧氣調(diào)節(jié)閥的工藝,材料,結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。在硬件設(shè)計上充分考慮了閥門的通用性和兼容性,使得氧氣調(diào)節(jié)閥門相同規(guī)格可以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)對不同用戶的可替換性。

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，氧氣的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣——如生產(chǎn)合成氨時，氧氣用于對原料氣進行氧化，以強化工藝過程，提高化肥產(chǎn)量；煉鋼過程中吹以高純度氧氣與碳、磷、硫、硅等起氧化反應(yīng)，不僅降低了鋼的含碳量，還有利于清除雜質(zhì)，吹氧不僅縮短了冶煉時間，同時提高了鋼的質(zhì)量。不僅如此，氧氣還廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、國防等其他行業(yè)。過程控制（ProcessControl）是指以溫度、壓力、流量、液位和成分等工藝參數(shù)作為被控變量的自動控制，其常用的終端控制元件就是控制閥，控制閥調(diào)節(jié)流動的流體，以補償負(fù)載擾動并使得被控制的過程變量盡可能地靠近需要的設(shè)定點。本文根據(jù)對氧氣特性及氧氣管道、閥門燃燒爆炸原因的分析，對氧氣控制閥的選型，提出了建議。
　　1.氧氣的特性
　　氧是自然界中分布元素之一，按容積計算，空氣中氧氣含量為20.93%，在常溫下為無色透明、無味、無臭的氣體，比空氣略重。氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，是強烈的氧化劑和助燃劑。它除了與惰性氣體氦、氖、氬、氪以及活性小的金屬元素如金、銀、鉑在一般情況下不會發(fā)生化合反應(yīng)之外，與其他大部分的元素都能產(chǎn)生氧化反應(yīng)。
　　2.幾種常見氧氣管道、閥門燃燒爆炸原因分析
　　（1）管道內(nèi)的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內(nèi)壁或閥口摩擦產(chǎn)生高溫發(fā)生爆炸，這種情況與雜質(zhì)的種類、顆粒以及氣流的速度有關(guān)，鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒，且顆粒越細(xì)，燃點越低；流速越快，越容易發(fā)生燃燒。
　?。?）管道內(nèi)或閥門存在油脂、橡膠等低燃點的物質(zhì)，在局部高溫下引燃。
　　（3）絕熱壓縮后產(chǎn)生的高溫可使燃燒物燃燒。
　?。?）高壓純氧中可燃物的燃點降低是氧氣管道閥門燃燒的誘因。氧氣管道和閥門在高壓純氧中，其危險性是非常大的，試驗證明，隨著氧的純度和壓力的增加，金屬在氧氣中的反應(yīng)會顯著加劇，這對氧氣管道和閥門構(gòu)成了極大的威脅。
　　隨著工業(yè)生產(chǎn)對氧氣用量的逐年增加，氧氣多采用管道輸送。管路長、分布廣，再加上急開或速閉閥門造成管道和閥門燃燒爆炸的事故時有發(fā)生，所以，充分了解氧氣的特性、分析氧氣管道和閥門存在的隱患、危險并采取相應(yīng)的措施至關(guān)重要。合理選擇氧氣調(diào)節(jié)閥，可以延長調(diào)節(jié)閥的使用壽命，優(yōu)化控制，提高生產(chǎn)效率，降低維護費用及生產(chǎn)成本，改善勞動條件，保障國家財產(chǎn)和人民的生命與健康。

　　二、調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及功能
　　1.調(diào)節(jié)閥的構(gòu)成
　　電工委員會IEC對調(diào)節(jié)閥做了定義：“工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，由動力操作的裝置形成的終端元件，它包括一個閥體部件，內(nèi)部有一個改變過程流體流率的組件，閥體部件又與一個或多個執(zhí)行機構(gòu)相接。執(zhí)行機構(gòu)用來響應(yīng)元件送來的信號。”由此可見，調(diào)節(jié)閥是由執(zhí)行機構(gòu)和閥體部件兩部分組成，即：調(diào)節(jié)閥=執(zhí)行機構(gòu)+閥體部件。其中，執(zhí)行機構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推動裝置，它按信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力或扭矩，使推桿或轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生相應(yīng)的位移或轉(zhuǎn)角，從而帶動調(diào)節(jié)閥的閥芯動作；閥體部件是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它直接與介質(zhì)接觸，通過執(zhí)行機構(gòu)推桿的位移貨轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角，改變調(diào)節(jié)閥的截流面積，達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。

主要零件材料： 

型號、規(guī)格：

　　2.控制閥組件與過程控制優(yōu)化
　　控制閥組件在取得控制回路的可能的能方面扮演著極其重要的角色。過程優(yōu)化意味著優(yōu)化整個過程，而不僅僅是用于控制室里的設(shè)備的控制算法。前人對幾千個過程回路進行的審計已經(jīng)提供了很強的證據(jù)，表明終端控制元件在取得真正的過程優(yōu)化方面扮演著非常重要的角色。當(dāng)一個控制閥是為其應(yīng)用場合而精心設(shè)計制造時，工廠的盈利能力會增加。

主要技術(shù)參數(shù)

本產(chǎn)品性能指標(biāo)貫徹GB/T4213-92標(biāo)準(zhǔn)

外形尺寸

　　三、ZSPQ氣動活塞式氧氣調(diào)節(jié)閥的選型要點
　　1.閥型的選擇
　　氧閥的選擇，需盡量選擇流通效果好的單座柱塞閥或籠式閥，避免使用迷宮式閥芯，以盡量減少閥內(nèi)湍流及局部流速過快。一般情況下，小口徑時，優(yōu)先選擇流道設(shè)計簡單的柱塞閥。
　　2.基于流速及工作壓力的考慮對閥體材質(zhì)的選擇歐洲標(biāo)準(zhǔn)對氧氣的具體規(guī)定，即IGC標(biāo)準(zhǔn)，是目前標(biāo)準(zhǔn)。在IGCDoc13/02E有關(guān)章節(jié)中已對使用于氧氣介質(zhì)的多種材料的流速及耐壓限制情況進行了界定，例如材料 Monel，IGCDoc13/02E中已明確說明只要壓力在21MPa以內(nèi)，Monel材料可以豁免(exemption)流速限制。我國頒布實施的《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-1997）對氧氣的規(guī)定與歐洲標(biāo)準(zhǔn)基本相同。詳見表[1]

　　注：1.允許流速是指管系低工作壓力，工作溫度時的實際流速。
　　2.使流體流動方向突然改變或產(chǎn)生漩渦的位置，從而引起流體中顆粒對管壁的撞擊，這樣的位置成為撞擊場合；否則，稱為非撞擊場合。
　　3.銅及銅合金（含鋁銅合金除外），鎳及鎳合金，在小于或等于21.0Mpa條件下，流速沒有限制。
　　3.閥內(nèi)件的選擇——閥芯及閥座的硬化處理
　　在壓差小于218psi(1.5Mpa)時，內(nèi)件可不需加硬，但壓力溫度等級等于或超過 900 磅的高壓閥時，應(yīng)對閥內(nèi)件進行加硬處理。
　　在壓差大于218psi(1.5Mpa)時，內(nèi)件的選擇建議采用硬質(zhì)材料或進行硬化處理。壓力范圍在218psi和500psi之間時，可采用堆焊司太萊（Alloy6）加硬處理；壓力范圍超過500psi時，可采用硬質(zhì)材料或NiCr-C(olmonoy6)堆焊。
　　閥籠的選擇，建議使用 ChromeCoating(鍍鉻)；化學(xué)鍍鎳（ENC）雖然具有良好的阻燃性，但易脫落，因此，不使用在氧氣工況；電鍍（Plating）鍍層極易脫落，禁止使用于氧氣工況。常用的閥體及閥內(nèi)件材質(zhì)，詳見表[2]常用閥體及閥內(nèi)件材質(zhì)
　　4.填料、墊片及密封方式的選擇
　　氧氣工況對填料的選擇，主要根據(jù)溫度條件：設(shè)計溫度范圍在-25℃~200℃時，多采用 PTFE(聚四氟乙烯)V 型填料；設(shè)計溫度范圍在-25℃~400℃時，選用石墨+Inconel填料；設(shè)計溫度范圍在-196℃~530℃時，選用純石墨填料；設(shè)計溫度范圍在-196℃~200℃時，選用石墨+PTFE填料。如閥后壓力小于14.5psi，則建議使用雙層PTFE填料或石墨填料。
　　墊片可使用適用于氧氣工況的特殊墊片。
　　密封建議采用金屬密封，軟密封雖可以使用，但不。

　　5.其他影響氧氣調(diào)節(jié)閥使用的重要因素
　?。?）氧閥的脫脂（Degreasing）
　　壓縮氧氣接觸到少量的油脂會立即劇烈燃燒而引發(fā)爆炸，因此氧氣管道的管子、配件、墊片以及所有與氧氣接觸的材料都必須在安裝使用前進行嚴(yán)格的除銹、吹掃、脫脂。工業(yè)上常用的脫脂劑包括：四氯化碳、精餾酒精和工業(yè)用二氯乙烷等。碳素鋼、不銹鋼及銅的管道、管件的閥門宜用工業(yè)用四氯化碳。四氯化碳與二氯乙烷都是有毒的，在使用時必須有防毒措施。二氯乙烷與精餾酒精是易燃易爆的物質(zhì)，脫脂工作現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)禁煙火，遵守放火的有關(guān)規(guī)定。
　　脫脂完畢后，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定進行脫脂質(zhì)量檢驗。當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時，脫脂質(zhì)量檢驗的方法及合格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：
　　①用清潔干燥的白濾紙擦拭氧氣閥門通道內(nèi)壁，紙上應(yīng)無油脂痕跡。
　?、谟米贤饩€燈照射，脫脂表面應(yīng)無紫藍(lán)熒光。
　?。?）氧氣調(diào)節(jié)閥的連接
　?、傺鯕夤艿赖倪B接，應(yīng)采用焊接，但與設(shè)備、閥門連接可采用法蘭式、絲扣連接。絲扣連接片，應(yīng)采用一氧化鉛、水玻璃或聚四氟乙烯薄膜作為填料，嚴(yán)禁用涂鉛用的麻或棉絲，或其他含油脂的材料。
　　②氧氣管道應(yīng)有導(dǎo)除靜電的接地裝置。廠區(qū)管道可在管道分岔處無分支管道每80～100m處以及進出車間建筑物處設(shè)一接地裝置。直接埋地管道可在埋地之前及出地后各接地一次；車間內(nèi)部管道，可與本車間的靜電干線連接，接地電阻值應(yīng)符合規(guī)范。當(dāng)每對法蘭或螺紋接頭間電阻值超過0.03Ω時，應(yīng)設(shè)跨接導(dǎo)線。對有陰板保護的管道，不應(yīng)作接地。
　?、垩鯕夤艿赖膹濐^、分叉頭，不應(yīng)緊接安裝在閥門的下游，閥門的下游側(cè)宜設(shè)長度不小于管外徑5倍的直管段。

　　總結(jié)語
閥門制造商們，正在努力致力于為的工況設(shè)計和生產(chǎn)閥體類型、材質(zhì)和內(nèi)件組合，只有充分仔細(xì)地考慮閥的流通能力、系統(tǒng)壓力、溫度以及介質(zhì)等各方面的指標(biāo)，才能夠選擇出控制閥，以確保整個控制系統(tǒng)能夠完整順利運行，創(chuàng)造的經(jīng)濟效應(yīng)。氧氣調(diào)節(jié)閥是現(xiàn)代煤化工應(yīng)用技術(shù)中*的關(guān)鍵設(shè)備。目前由于我國現(xiàn)代化建設(shè)正不斷的加快,加之我國是煤炭大國,煤炭資源量居*三。對資源的要求日益增強,煤化工的項目已經(jīng)在全國各地加緊上馬,同時對于高性能氧氣調(diào)節(jié)閥在煤化工主氧路的需求增長十分強烈。這就對氧氣調(diào)節(jié)閥運行的可靠性和安全性提出較高要求。從而起到打破國外對氧氣調(diào)節(jié)閥的技術(shù)壁壘、滿足維護和保證氣化爐安全運行的重要作用。
訂貨須知：
一、①產(chǎn)品名稱與型號②口徑③是否帶附件以便我們的為您正確選型④使用壓力⑤使用介質(zhì)的溫度。
二、若已經(jīng)由設(shè)計單位選定公司型號，請型號直接向我司銷售部訂購。
三、當(dāng)使用的場合非常重要或環(huán)境比較復(fù)雜時,請您盡量提供設(shè)計圖紙和詳細(xì)參數(shù)，由我們的閥門公司專家為您審核把關(guān)。如有疑問：請我們一定會盡心盡力為您提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。