5913系列自力式高压减压阀

概述

本减压阀不需要任何外加能源，利用被调介质自身能量而实现自动调节的执行器产品。同时又具有节约能源，压力设定值在运行中可随意调整，采用快开流量特性，动作灵敏、密封性能好，介质压力稳定，调节精度高，泄漏量小等优点。可广泛用于石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与居民建筑楼群等各种工业设备中用气体，液体及蒸汽介质减压、稳压（用于阀后调节）或泄压、稳压（用于阀前调节）的自动控制。附设冷凝器，可在350℃的蒸汽下连续工作。

压力调节范围：压力范围0.25~10000kpa,分级调节。

阀门压力等级：6.4、10、16、25、42MPa，采用活塞式气动机构，压力平衡双座阀芯，耐高压。

一、主要技术参数

1、阀门尺寸、公称压力及连接方式

阀门内径尺寸：DN15-500mm (内部过流通径可以根据流通能力Cv值缩径，最小可缩至3mm,0.01Cv值)

公称压力：ANSI Class125、150、300、600，JIS 10、16、20、30、40K，PN1.6、4.0、6.4、10、16、25、42MPa

法兰标准：化工部HG20592-2009、化工部HG20615-2009、日标JIS B2201-1984、美标ANSI B16.5-1981、国标GB/T9119-2010、机械部JB/T79.1～.4--1994 、石化部SH3406---1996等
连接型式：法兰密封面形式有，FF光滑全平面、RF突面、MFM凹凸面、TG榫槽、RJ环连接
焊接形式：PL板式平焊、SO带颈平焊、WN带颈对焊、SW承插焊、PJ/SE对焊环松套、PJ/RJ平焊环松套或TH螺纹
材料：铸钢（ZG230-450）、铸不锈钢（ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、ZG00Cr18Ni12Mo2Ti）、高温铬钼钢、防腐蚀哈氏合金钢等

2、上阀盖与阀体密封形式：

（1）阀杆伸出类型

常温标准型：-17～+230℃
伸长Ⅰ型：-45～-17℃ +230～+566℃ 带散热片高温伸长型
伸长Ⅱ型：-100～-45℃ 低温伸长型
伸长Ⅱ型：-196～-100℃ 超低温伸长型用于液氮等介质

弹性波纹管密封型：适用于液氯、导热油、氧气、氢气等易燃易爆高危介质，防外漏

注:工作温度不能超过各种材料的允许范围。
（2）压盖型式：低压螺栓压紧式、中高压美标Class300以上压力等级MFM凹凸面、TG榫槽阀盖阀体密封；楚墨公司中高压阀门阀体与上阀盖都采用美标高等级MFM凹凸面、TG榫槽面、RJ环连接密封。

（3）阀体、阀盖密封特性及应用工况

a、凹凸面密封：配套使用，安装时便于对中，还能防止垫片被挤出，受力面积小，使用较小螺栓锁紧压力就可以达到强力密封，适用于压力较高的场合，25Mpa以下。

b、榫槽面密封：同凹凸面差不多，也是一公一母的配对密封面类型，同样是配对使用；但其垫片位于环状凹槽内，受两侧金属壁的限制可免于垫片受压变形而被挤入管道中；由于垫片不与管内流体介质直接接触，较少遭受流体介质的浸蚀或腐蚀，故可用于高压、易燃易爆、有毒介质等对密封要求较严的场合，如液氯等。

c、环连接密封：对于高压工况如42Mpa,楚墨公司都使用RJ环连接密封，这种密封面专用于由金属材料加工成形状为八角形或椭圆形的实体金属垫片配合，实现密封连接；由于金属环垫可以依据各种金属的固有特性，即自密封，因而这种密封面的密封性能好，对安装要求也不太严格，适合于高温、高压工况，但密封面的加工精度较高。

3、填料：V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉编织填料、柔性石墨、柔性石墨复合金属缠绕填料、高温高压金属填料。
4、阀内组件 阀芯型式：单座柱塞型阀芯。
5、流量特性：快开型；调节精度5%。

注：关于聚四氟乙烯阀座的工作温度和压差，参考流量特性曲线图
6、阀体、阀座、阀芯、阀杆材料：不锈钢（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、17-4PH、9Cr18、316L）、不锈钢堆焊STL司钛立特合金、钛和耐腐蚀合金等；STL司钛立特具有高的尺寸稳定性，非常高的耐磨、耐蚀、 抗氧化和硫化能力，在870℃以下因高的热硬性使合金具有高的磨损抗力，楚墨调节阀阀芯都使用不锈钢堆焊STL，特别适用于高压、高温阀座阀芯强磨损工况。阀杆材料不锈钢、合金钢、双相不锈钢；在高温高压工况，我司调节阀阀杆都使用双相不锈钢，双相不锈钢在低应力下有良好的耐中性氯化物应力腐蚀性能，高铬双相不锈钢的耐孔蚀和缝隙腐蚀性能超过了AISI 316L，综合力学性能好，有很高的强度和抗疲劳强度，屈服强度是18—8型普通不锈钢的2倍。

7、阀芯结构及功能：

（1）套筒笼式阀芯：平衡节流多孔型，起一定减压、消除噪音作用，适用于阀前阀后压力不是非常大场合，对蒸汽空化气蚀起一定防范作用。

（2）多级降压阀芯：刀片式切口能及时有效地刺破空化产生的气泡，减少对阀体的冲蚀延长使用寿命，递减式降压适用于高压差场合。

8、适用介质：水、空气、蒸汽、燃气、“导热油、液氯、氧气、氢气等易燃易爆高危介质（防阀杆密封外漏需加高弹性波纹管密封，同时应选用ExdIIBT4防爆等级电动执行器）”、“氧气、氢气阀体需脱脂处理”。与常规调节阀不同，不适用于超高温、超低温、强腐蚀性介质。

9、流量可调比：30：1

10、泄漏量标准：泄漏量-硬密封 ANSI Class IV、V;泄漏量-软密封 ANSI Class V、VI

11、自力式减压阀工作原理：

（1）阀前压力P1经过阀芯、阀座的节流后，变为阀后压力P2。P2经过引压管线输入执行机构上膜室内作用在顶盘上，产生的向下移动阀杆作用力与下膜室弹簧的向上移动阀杆反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀后压力。当P2增加时，P2作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘上的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置。这时，阀芯与阀座之间的流通面积减少，流阻变大，P2降低，直到顶盘上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使P2降为设定值。同理，当P2降低时。作用方向与上述相反，这就是阀后压力调节的工作原理。

（2）自力式减压阀阀前压力调节的工作原理同阀后压力调节的工作原理，应注意阀芯反装。

（3）取压引管位置：阀后或阀前70～100厘米，不能在阀前或阀后过近位置引压，此时数据不准不能真正代表阀前阀后压力，外螺纹引压管接口，G1/4或G1/2外牙。一端连接管道，另一端连接执行机构膜腔。

（4）压力设定：通过调节执行机构上的调节螺栓压紧或释放弹簧作用力，设定阀前或阀后压力。

12、阀内件特点:高负载型 顶部导向不平衡内件 笼压式阀笼 快拆式结构

13、阀门作用形式及方向

（1）阀的正作用－反作用是相对减压阀的薄膜执行器而言，推杆向下运动叫正作用，推杆向上运动叫反作用。

（2）流开－流闭是对介质而言的。在节流口介质的流动方向向着阀门打开方向流动时称为流开型，反之，向着阀门的关闭方向流动时为流闭型。
（3）减压阀的正装和反装。阀芯有正装和反装两种形式。阀芯下移，阀芯与阀座间的流通截面积减小的称为正装阀;相反，阀芯下移时，流通截面积增加的称为反装阀。
14、执行机构配置：a. 气动薄膜执行机构 b. 气动活塞执行机构

二、流量特性曲线图及特点分析

1、 等百分比流量特性

等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。

2、 线性特性

线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。

3、 快开特性：一般很少用，流量变化太大，调节精度不高。

一般调节阀都使用等百比特性，调节精度高，究其原因为流量与阀门开度呈对等相对值变化。

三、备选材料名称及型号

四、自力式减压阀特点

自力式压力减压阀不需要任何外加能源，利用被调介质压力，自身调节阀门开度，实现阀后减压稳压、阀前泄压稳压。该产品特点，相对于电动调节阀、气动调节阀，能在无电、无气的场所工作，同时又节约了能源，压力设定值在运行中可随意调整。采用快开流量特征，动作灵敏、密封性能好，因而它广泛应用于石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与居民建筑楼群等各种工业设备中各种气体、液体及蒸汽介质减压、稳压。

五、带指挥器自力式减压阀与不带指挥器自力式减压阀的区别

1、指挥器是一个比例减压阀，是一个将输入压力按比例减压输出的一个减压阀。 通过配装指挥器后的自力式减压阀，实际上就变化成了一个有二步力平衡比较的自力式减压阀。最前一个就是一个指挥器，先将控制输入压力按比例减压输入至下一个执行机构，即主控制调节压力的自力式减压阀的执行机构中，由主控制阀依据输入压力调节阀的开启度来实现压力的调节。采用自力式减压阀完成一个闭环自控系统，是又无需外部能源供给就可以完成的。但以前却也存在控制误差较大的缺陷。现在有了配装指挥器这个比例减压阀后，就可以实现制造厂商提出的精确控制。这也是自力式减压阀配装指挥器的一个突出优点。

2、配装了指挥器的自力式减压阀是一个有着二步压力控制器的自力式减压阀，指挥器可以认定为一个实现自动控制系统中完成自动控制系统控制目标设定和比例作用的控制器，而自力式减压阀的执行机构是一个具有自动控制系统控制目标设定和积分控制作用的控制器。这就将原来具有一个控制器功能的自力式减压阀执行机构通过配装指挥器后分成了有二个独立功能的控制器，实现控制点偏差减到最小。

3、配装了指挥器后的自立式减压阀，与没有配装指挥器的自力式减压阀相比较，在执行机构的有效面积没有改变的前提下，配装指挥器的自力式减压阀执行机构输出力小于没有配装指挥器的自力式减压阀执行机构输出力，这个小于的量取决于指挥器的减压比例。最终因这个执行机构输出力变小，配装指挥器后的整个自力式减压阀克服压差的能力也将会下降。

结论：在克服压差的允许范围内，选择配装指挥器的自力式减压阀具有提高控制精确度，减小控制点偏差意义。