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氣動套筒調節(jié)閥在化工氫氣應用
具有受力均勻、穩(wěn)定性好、尺寸小，重量輕等優(yōu)點。以壓縮空氣為能源動力，接受電-氣閥門定位器或電磁閥輸入的氣源壓力信號，此壓力作用在膜室膜片上產生推力壓縮彈簧組件，并使推桿位移，當推桿與彈簧組被壓縮后產生的反力相平衡時，閥桿就穩(wěn)定在相應行程上。依照力平衡原理，行程大小與壓力信號輸入大小成一定的比例關系，從而達到閥門閥芯準確定位。是由多彈簧氣動薄膜執(zhí)行機構和頂導向式直通低流阻單座閥組成。具有結構緊湊、重量輕、動作靈敏、流體通道呈S流線型、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確，配用電-氣閥門定位或氣動閥門定位器，可實現(xiàn)對工藝管路流體介質的自動調節(jié)控制，廣泛應用于精確控氣體、液體、蒸汽等介質的工藝參數(shù)如壓力、流量、溫度、液位等參數(shù)保持在給定值。是符合IEC標準的新一代通用調節(jié)閥產品。
氣態(tài)氫可以通過管道輸送，就像天然氣輸送一樣。美國目前正在運行約2500km的氫氣管道。這些管道通常由商業(yè)氫氣生產商所有，位于大型氫氣使用者（例如石油精煉廠和化工廠）集中的地方。通過現(xiàn)有管道運輸氣態(tài)氫是用于輸送大量氫氣的不錯選擇。新管道建設的高昂投資成本構成了擴展氫氣管道輸送基礎設施的主要障礙。因此，當今的研究重點是克服與管道傳輸有關的技術和成本問題，由此看來，國內氫氣管道建設的參與方，既有國外的企業(yè)，又有國內的企業(yè)。氫氣管道屬于管道的一種，若未來氫氣像石油、天然氣一樣作為能源進行管理，氫氣管道資產屬于哪一方，由誰來投資建設、由誰來運營都是值得探索的。在管道輸送氫氣方面，也有不少人士看好充分利用現(xiàn)有管道設施，在天然氣中摻入氫氣進行輸送。
| 序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價 （元） | 金 額 （元） | 閥體材質 及其它 |
| 1 | 氣動調節(jié)閥 | 氣動調節(jié)閥 ZHB-100K PN100 DN25 介質：氫氣 螺絲孔中心距100MM 4個18MM螺絲孔 進法蘭到出法蘭長度205MM 配YT1000定位器 信號：4-20MA 防護等級：CT6 | 臺 | 1 |
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| 閥體304不銹鋼 雙重密封 零泄漏 初始狀態(tài)關閉， 通氣打開
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| 2 | 氣動調節(jié)閥 | 氣動調節(jié)閥 ZHB-100K PN100 DN20 介質：氫氣 螺絲孔中心距90MM 4個18MM螺絲孔 進法蘭到出法蘭長度202MM 配YT1000定位器 信號：4-20MA 防護等級：CT6 | 臺 | 1 |
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| 閥體304不銹鋼 雙重密封 零泄漏 初始狀態(tài)關閉， 通氣打開
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氫使鋼和用于制造管道的焊縫變脆的可能性（氫脆）
控制氫滲透和泄漏的需求（小分子特性）
需要更低成本，更可靠和更耐用的氫氣壓縮技術。
潛在的解決方案包括使用纖維增強聚合物（FRP）管道進行氫氣分配。玻璃鋼管道的安裝成本比鋼管道的安裝成本低約20％，因為可以在比鋼長得多的截面中獲得玻璃鋼，從而使焊接要求最小化。
結構簡單，裝拆維修方便，并具有如下優(yōu)點：
①采用平衡式結構, 閥前后介質壓差對閥瓣產生的不平衡力非常小, 相同工況下同類型閥門需要的執(zhí)行機構推力小, 以其閥桿直徑比單座非平衡閥設計或選擇更小。
②閥桿與填料之間的摩擦力比較小, 減小了閥門動作的阻力, 且閥桿和填料的磨損也小, 使用壽命增加。另外, 較小直徑的閥桿在中高溫時熱脹冷縮變化量小, 避免了在中高溫時閥桿與填料之間摩擦力增大或互相抱卡塞住的情況發(fā)生。
③由于*套筒閥是平衡式結構, 與非平衡式的直通單座閥比較, 配置的執(zhí)行機構可以比較小, 但卻可以克服比直通單座調節(jié)閥高的介質壓差。例如, DN200/ DN250/ DN300 的*套筒調節(jié)閥可配置氣缸式執(zhí)行機構, 可適應更大范圍的工作壓差。*閥座直徑時,允許工作壓差是相同配置直通單座調節(jié)閥的2倍左右,也可配置薄膜式執(zhí)行機構和防爆電動執(zhí)行機構。
④*套筒調節(jié)閥采用自對中無螺紋卡入式閥座結構和模塊化設計, 閥門拆裝方便, 并能達到Ⅳ級以上泄漏量標準。
?、菰?50℃以下時, 金屬硬密封可以達到Ⅳ級以上泄漏量標準, 聚四乙烯軟密封可以達到Ⅵ級泄漏量標準。DN200/ DN250/ DN300 的*套筒調節(jié)閥使用壽命高于直通單座調節(jié)閥。
氣動套筒調節(jié)閥在化工氫氣應用結構特點
1、氣動調節(jié)閥是自動化控制系統(tǒng)中儀表的執(zhí)行單元，采用電-氣閥門定位器，以電信號和壓縮空氣為動力，接受控制系統(tǒng)輸入的0-10mA DC或4-20mA DC電流信號，由調節(jié)器將壓縮空氣，轉換成氣源壓力信號輸入輸出，可實現(xiàn)分程控制（段幅信號），從而改變閥門開度位移，達到對流體介質的工藝參數(shù)精確調節(jié)控制。
2、氣動調節(jié)閥按作用模式可分；
正作用：氣閉式-常開型（當信號壓力增大時閥位向下位移），《B型》
反作用：氣開式-常閉型（當信號壓力增大時閥位向上位移），《K型》
3、氣動調節(jié)閥為直通單座鑄造球形閥，單座柱塞型閥芯，特別適用于允許泄漏小且閥前閥后壓差不大的工作場合。
4、直通低流阻單座為無底蓋頂導向結構，它只有一個閥座和一個柱塞形閥芯具有密閉性能好、泄漏量小、動作靈敏、流體通道呈S流線型、壓降損失小、閥容量大、流量特性精確、可調比大，閥芯導向部分的導向面積大，具有抗振性能強等特點，適用于對介質泄漏量及調節(jié)精度有嚴格要求的場合，但由于閥結構上的原因，閥桿上的不平衡力較大，尤其在公稱通徑大的工況下更為明顯，因而該閥只適合于工作壓差較小的場合。
5、通過改變閥芯形狀的設計；不同的閥芯形狀會得到不同流量特性：等百分比（對數(shù)）性、直線性、快開特性。
6、根據使用工況要求，閥芯可設計制作成；軟質密封結構（適用于-20~+120℃溫度范圍內要求嚴密閉性的酸堿類、氣體類等介質）。
本系列產品廣泛應用于化工、石油、冶金、電站、輕紡、造紙和制藥等工業(yè)生產過程的自動化調節(jié)和遠程控制。有標準型、調節(jié)切斷型、波紋管密封型、夾套保溫型等品種。產品壓力等級有PN1.6 4.0 6.4MPa；公稱通徑DN15~300mm；最小閥芯DN6mm。適用流體溫度有-60~+450℃；按溫度高低配用不同閥蓋可分常溫型、高溫型和低溫型。
主要零件材料
| 零件名稱 | 材料 | 溫度范圍 |
|---|---|---|
| 閥體上閥蓋 | HT200 | -20～200℃ |
| ZG230-450 | -40～450℃ | |
| ZG1Cr18Ni9Ti | -250～550℃ | |
| ZG0Cr18Ni12Mo2Ti | -250～550℃ | |
| 閥芯、閥座 | 1Cr18Ni9 | -250～550℃ |
| 0Cr18Ni12Mo2Ti | -250～550℃ | |
| 填 料 | 聚四氟乙烯 | -40～200℃ |
| 膜 片 | 丁晴橡膠夾增強滌淪織物 | |
| 壓縮彈簧 | 60Si2Mn | |
| 膜 蓋 | A3 |
三、氣動套筒調節(jié)閥在化工氫氣應用 主要技術參數(shù)
| 公稱通徑mm | 20 | 25 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 閥座直徑mm | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 可與本公司 商洽生產 | |||
| 額定流量 系數(shù)Kv | 直線 | 1.8 | 2.8 | 4.4 | 6.9 | 11 | 17.6 | 27.5 | 44 | 69 | 110 | 176 | 275 | 440 | 690 | 1000 | 1600 | |||
| 等百分比 | 1.6 | 2.5 | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 900 | 1440 | ||||
| 公稱壓力MPa | 0.6 1.6 4.0 6.4 | |||||||||||||||||||
| 行程mm | 10 | 16 | 25 | 40 | 60 | 100 | ||||||||||||||
| 流量特性 | 直線、等百分比、快開型 | |||||||||||||||||||
| 介質溫度℃ | -40～230℃(常溫型)，散熱片式230～450℃(中溫型)，特殊訂貨-100～600℃ | |||||||||||||||||||
| 法蘭標準 | 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) | 0.6,1.6 | WCB(ZG230-450) CF3CF8 CF8M | |||||||||||||||||
| 4.0,6.4 | WCB(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 | |||||||||||||||||||
| 可調比R | 50:1 | |||||||||||||||||||
| 氣源接頭 | M16×1.5 | |||||||||||||||||||
氣動套筒調節(jié)閥在化工氫氣應用氣動執(zhí)行機構主要技術參數(shù)
| 型號 | ZHA-22 ZHB-22 | ZHA-23 ZHB-23 | ZHB-34 ZHB-34 | ZHA-45 ZHB-45 | ZHA-56 ZHB-56 |
|---|---|---|---|---|---|
| 有效面積cm2 | 350 | 350 | 560 | 900 | 1600 |
| 行程mm | 16 | 25 | 40 | 60 | 100 |
| 彈簧范圍KPa | 20～100(標準):40～200; 80～240; 20～60; 60～100 | ||||
五、氣動籠式調節(jié)閥 性能指標
| 項目 | 指標值 | 項目 | 指標值 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基本誤差% | 不帶定位器 | ±5.0 | 始 終 點 偏 差 % | 氣關 | 不帶定位器 | 始點 | ±5.0 |
| 帶定位器 | ±1.0 | 終點 | ±2.5 | ||||
| 回差% | 不帶定位器 | ≤3.0 | 帶定位器 | 始點 | ±1.0 | ||
| 終點 | ±1.0 | ||||||
| 帶定位器 | ≤1.0 | 氣開 | 不帶定位器 | 始點 | ±2.5 | ||
| 終點 | ±5.0 | ||||||
| 死區(qū)% | 不帶定位器 | ≤3.0 | 帶定位器 | 始點 | ±1.0 | ||
| 終點 | ±1.0 | ||||||
| 帶定位器 | ≤0.4 | 允許泄漏量L/h | 1×10-4×閥額定容量 | ||||
| 額定行程偏差% | ±2.5 | ||||||
ZHA/B型多彈簧氣動薄膜執(zhí)行機構由膜片、壓縮彈簧、托盤、推桿、支架、軸套、膜蓋等主要零件構成。是針對老式的ZMA/B型單彈簧氣動薄膜執(zhí)行機構存在的尺寸大、笨重、深波紋膜片不可靠等問題設計開發(fā)的新型氣動薄膜執(zhí)行機構，其膜蓋盤、限制件等零件均采用鋼板沖壓成型。膜片形狀較復雜，采用特殊的壓制工藝，使爆破強度達22kg/cm2以上。多彈簧形式改善了彈簧制造的工藝性，有利于不同彈簧范圍的組配。可調零功能則提高了線性精度。表面處理采用環(huán)氧靜電粉未噴涂，具有較高牢度和耐腐蝕性。具有受力均勻、穩(wěn)定性好、尺寸小，重量輕等優(yōu)點。以壓縮空氣為能源動力，接受電-氣閥門定位器或電磁閥輸入的氣源壓力信號，此壓力作用在膜室膜片上產生推力壓縮彈簧組件，并使推桿位移，當推桿與彈簧組被壓縮后產生的反力相平衡時，閥桿就穩(wěn)定在相應行程上。依照力平衡原理，行程大小與壓力信號輸入大小成一定的比例關系，從而達到閥門閥芯準確定位。
氣動套筒調節(jié)閥在化工氫氣應用怎么安裝
（1）核對銘牌、實物是否與設計相吻臺；
（2）檢查整機零件是否缺損與松動，對特殊場合，可再次進行強度、密封、泄漏與精度測試。
?。?）在安裝前，對管道應進行清洗，閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的閥蘭連接，要注意同軸度。
?。?）安裝場地應考慮人員設備的安全，即便于操作，又利于拆裝與維護。
?。?）閥門應正立垂直安裝在水平管道上，不得以時可傾斜安裝，閥自重量較大與有振動的場合要用支撐架，盡量避免水平安裝。
?。?）介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。氣源應干燥、無油。閥門應在環(huán)境溫度-25~55°C場臺所使用。
（7）為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時，仍能連續(xù)生產，應設置旁路閥。旁路閥的流量特性、行程應與原來閥門選擇一致。
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