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低溫調節閥的概述、原理、特點等詳解

作者:- 來源:- 2019-05-27 瀏覽量:46
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低溫調節閥通常是指工作溫度在-40℃以下的調節閥、溫度低于101℃-~-196℃稱之為超低溫調節閥。主要分為氣動低溫調節閥和電動低溫調節閥兩種。
低溫調節閥簡介: 低溫調節閥通常是指工作溫度在-40℃以下的調節閥、溫度低于101℃-~-196℃稱之為超低溫調節閥。主要分為氣動低溫調節閥和電動低溫調節閥兩種。近年來,隨著低溫調節閥的市場需求逐年上升,應用領域也越來越廣泛。在生產超低溫調節閥的過程中,低溫試驗裝置是不可或缺的關鍵設備,符合要求的低溫閥試驗裝置不僅是生產過程中的質量保障,同時也是低溫調節閥生產能力的象征。 超低溫調節閥嚴格參照JB/ T7749- 1995標準生產,也嚴格按照低溫閥的檢驗與試驗規范進行檢驗。根據相關標準規定,工作溫度在低于在- 100℃的低溫閥門,其主要部件在精加工前應進行深冷處理,目的是減少由于溫差和金屬組織改變而產生的應力。并在零下196℃ 時進行樣件沖擊試驗,分析零件的強度和硬度等。然后通過精加工使零件尺寸保持相對穩定。 低溫調節閥概述: 低溫調節閥是我公司專門針對超低溫工況研發的低溫調節閥產品之一。低溫調節閥在石油、化工、冶金等工業經營過程的自動控制中得到廣泛的應用。低溫調節閥它特別適用于-196~-150℃低溫狀態下的介質(如液氧、液氮等)的調節。為確保調節精度,必須配用閥門定位器。低溫調節閥是單座調節閥、雙座調節閥的變形產品。它與常溫調節閥不同之處在于采用長頸型上閥蓋,使填料處于常溫下工作。低溫調節閥由閥門定位器給出信號壓力輸入到氣動薄膜執行機構的氣室,產生推力,通過連接桿件帶動閥芯,閥芯位置的變化使閥的流通截面積變化,實現對介質流量的調節。 低溫調節閥結構原理:   低溫調節閥由氣動薄膜執行機構或者電動執行器和耐低溫的單、雙座閥兩部分組成。由調節器來的信號壓力輸入氣動薄膜執行機構的氣室,產生推力,通過連接桿件帶動閥芯,閥芯位置的變化使閥的流通截面積變化,實現對介質流量的調節。低溫調節閥是一種在低溫,深冷場合使用的調節閥。采用長頸閥蓋保溫,配用多彈簧 執行結構,具有總體結構緊湊、重量輕、穩定性好等優點。閥體采用精密鑄造角形結構,材料為鋁合金,具有良好的耐低溫性。波紋管密封保證了調節閥在低溫場合不外漏。因而廣泛應用于冶金、空分、制氧、石油、化工等低溫、深冷場合。特別適用于精確控制低溫氣體、流體(如液氧、液氬等)的工藝參數保持在給定值。 低溫調節閥結構特點: 低溫調節閥采用閥座導向型不平衡內件結構,有極佳的動態穩定性與閥座密封性能。閥桿密封采用波紋管密封與標準填料函密封雙重措施,在深冷工況下不受低溫介質的影響而有效保證閥桿的絕對密封性與穩定的動作靈敏性。上海臺臣低溫調節閥閥體及相關材質采用耐深冷低溫的奧式體不銹鋼或鋁鎂合金,保證閥體在深冷工況的強度。閥座導向型不平衡快拆式內件結構,DN100口徑以下可選用外抽式上閥蓋結 構,使低溫閥在線維護極具的方便。根據工況可選擇平衡式內件,或降噪、防氣蝕等特殊閥籠內件。(具體內件說明請參閱相關內件結構控制閥) 低溫調節閥注意事項: 1、低溫調節閥的操作溫度遠遠低于冰點時,應采取特定的預防措施,在某些情況下,必需用特殊結構來滿足操作要求。主要的問題是適當的選擇結構材料,特別是在一般的低溫操作條件下(到-150°F)。深冷是指溫度低于-150°F的生產操作,這時要考慮許多附加因素。溫度范圍在-20°F — -150°F之間時,對承受壓力的部件要采用特殊的抗沖擊碳鋼;在-20°F--50°F之間時,一般采用碳鋼材料(牌號LCB),到- 150。F時,采用3.5%鎳鋼(牌號LC3)。這些閥門一般裝有普通的長頸型上閥蓋。在這樣的溫度范圍,主要的目的是使進入系統的熱量盡量減少并防止填料函部分不致因為太冷而使上閥蓋的上面部分和填料函上的閥桿凍結和結冰。普通的長頸型上閥蓋一般裝在垂直位置。以減少操作流體本身的傳熱。 2、在深冷溫度時,結構材料現在不采用碳鋼,而是采用奧氏體不銹鋼、青銅、蒙乃爾。在這樣的溫度范圍,閥的操作一般是控制極冷的氣體和液化氣。常常碰到的有:空氣,氮、氧、氫和氦。其中一些流體的性質列在表2中。用于這些場合,閥的承壓部件除了考慮結構材料外,還要考慮許多附加的因素。 3、低溫調節閥現在要特別注意長頸型上閥蓋的結構。甚至當閥體材料是青銅時,長勁型上閥蓋一般也用奧氏體不銹鋼以減少傳熱。要極為注意;液化氣不能都積聚在上閥蓋之間,因為關閉時不斷的氣化有形成高壓的危險。 4、在所有的情況下,調節閥要嚴格的絕熱。在工廠低溫區的工藝設備配管和調節閥常常裝在“冷箱”中。這種情況下,調節閥有一個特別長的上閥蓋,它可以裝在水平位置。圖30所示的特殊結構常常用于這種情況。直徑較大的上閥蓋部分用不銹鋼制成,并從冷箱壁層中伸出來。這種,不涉及閥體就可以卸下包括閥芯和閥座的閥內件。閥體可以焊在系統中以減少冷箱本身的泄漏。在長頸型上閥蓋內部的下端有聚四氟乙烯人字形密封墊,其作用和止回閥一樣。使進入上閥蓋部分冷凍劑的泄漏量減至最小,而又可以放出形成的任何氣體。這樣,進入系統的熱量減至最小。 5、低溫調節閥長頸型上閥蓋的外端常常配有安裝法蘭,它通過撓性膜片和在冷箱上的一個較大的法蘭相連接。超低溫調節閥的真空絕熱夾套包圍住整個閥體和閥體的長頸,夾套上裝有可以伸縮的不銹鋼波紋管,以減少管道由于熱膨脹所引起的變形。注意:它用一種薄壁圓筒代替普通的伸長閥桿以提供一個長的傳導路線,并減少閥桿和閥體圓筒之間的蒸發空間。輻射熱損失成為一個重要的因素,利用電拋光閥的外表面和一種鋁片隔板可以將它減至最小。在這類閥中,保證重量輕是很重要的,但同時要有比較高的流通能力,因為質量小就減少了冷卻的氣化。同樣的閥門采用“V”型結構能進一步減小壓力損失,特別是雙位操作時。 6、低溫調節閥裝有長頸型上閥蓋的旋轉閥常用于要求嚴密關閉的深冷場合。該閥采用了一個偏置閥板和一個球形閥座密封表面,使用特殊的聚三氟氯乙烯唇形密封墊,減小了突然打開所需的轉矩。對于比較大的尺寸,調節閥重量輕是一個重要因素。一般,深冷閥在加工時,特別是在裝配時,對清潔度的要求更為嚴格。 7、低溫調節閥在選擇潤滑劑時需要特別注意,在裝配零件時可以用它來防止“磨損”。有許多潤滑劑會固化或變脆,而有許多完全不適用于流動的流體。為此,已經開發了許多用于這種場合的化合物,并已大量使用。還有許多需要特別注意事項,例如,當控制液態氟時,它和任何碳氫化合物接觸能夠自燃??刂蒲鯐r,無論在常溫還是在深冷溫度,存在更普遍的問題,除了和某些雜質接觸有自燃的可能性外,氧還能助燃,如果一旦發生火災,將燒毀整個管線系統。大多數公司對使用深冷液體時的凈化和脫脂方法都有詳細的技術規定。 超低溫調節閥用途: 低溫調節閥主要用于乙烯,液化天然氣裝置,天然氣LPG LNG儲罐,接受基地及衛星站,空分設備,石油化工尾氣分離設備,液氧、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上。輸出的液態低溫介質如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產品等,不但易燃易爆,而且在升溫時要氣化,氣化時,體積膨脹數百倍。 液化天然氣調節閥的材料非常重要,材質不合格,會造成殼體及密封面的外漏或內漏;零部件的綜合機械性能、強度和鋼度滿足不了使用要求甚至斷裂。導致液化天然氣介質泄漏引起爆炸。因此,在開發、設計、研制液化天然氣閥門的過程中,材質是首要關鍵的問題。閥體、閥蓋采用:LCB(-46℃)、LC3(-101℃)、CF8(304)(-196℃)。經過多年制造,臺臣公司已積累了豐富的經驗,從設計、工藝到制造日趨成熟,并已開發形成了低溫閥門的系列產品。 低溫調節閥對于溫度高于-50℃,一般不采用長頸結構,對于溫度低于-50℃的調節閥,頸部長度一般為250mm,或根據我公司的設計和計算確定.低溫球閥主要用于輸出液態低溫介質如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產品等,不但易燃易爆,而且在升溫時要氣化,氣化時,體積膨脹數百倍。 低溫調節閥經特殊的低溫處理,將粗加工的零件置于冷卻介質中數小時(2-6小時),以釋放應力,確保材料的低溫性能,保證精加工尺寸,以防閥門在低溫工況時,因溫度變化造成變形而導致的泄漏。 低溫調節閥材料選擇: 一般稱可用于-101℃以下溫度條件下的閥為低溫閥。低溫也是嚴酷工況的一種,對于用于低溫工況的調節閥,象高溫閥一樣,需同樣考慮許多諸多的因素,其中最主要的是材料和填料的密封問題。 低溫調節閥閥體材料: 在-180℃以下的溫度下,塑料和彈性材料的部件已不適宜。在這個溫度范圍內,填料和閥芯密封元件需要特殊地考慮,不能再采用軟密封方式(軟密封會變硬且缺少柔性,無法提供好的切斷能力)。在這一溫度條件下,要使用特殊的彈性材料并且需要提供特殊的載荷以獲得好的切斷效果。 填料密封應注意的問題: 在低溫場合下,大氣中的水分會在溫度低于冰點時凝結,形成一層霜凍。如果霜凍在閥桿表面形成,當閥桿被執行機構驅動著上下運動時,這層霜凍有可能會被拉入填料造成撕裂,從而破壞密封。因此,應采用伸長型的上閥蓋,以使調節閥的填料函區域遠離低溫區域,避免霜凍在閥桿和填料函區域形成。 典型的低溫調節閥: 在低溫場合下,比較適合的閥型主要有單座調節閥、雙座調節閥、角形閥和小流量閥,在這些閥結構基礎上還應注意低溫應用的問題,配以特殊的伸長型上閥蓋即可成為低溫閥。伸長型上閥蓋的長度取決于應用場合的溫度和隔熱要求,應用場合溫度越低,伸長型上閥蓋越長。

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