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國(guó)產(chǎn)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)   發(fā)布時(shí)間:17-07-21

國(guó)產(chǎn)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)


1
 概述調(diào)節(jié)閥行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

   目前調(diào)節(jié)閥主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等,是流體機(jī)械中控制通流能力的關(guān)鍵部件。調(diào)節(jié)閥在機(jī)械產(chǎn)品中占有相當(dāng)大的比重,據(jù)國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì),調(diào)節(jié)閥的產(chǎn)值是壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和泵產(chǎn)值的總和,約占整個(gè)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的5%。
   關(guān)于國(guó)外調(diào)節(jié)閥行業(yè)技術(shù)水平,有關(guān)資料表明,幾十年來,隨著大型成套裝置技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外出現(xiàn)了一系列新的成套設(shè)備和樣機(jī),與之配套的調(diào)節(jié)閥也表現(xiàn)為大型化、高參數(shù)化、自動(dòng)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(guān)閉閥、防火閥和水冷閥等。調(diào)節(jié)閥基本參數(shù)有很大的提高,如閘閥最大口徑達(dá)到4.2m,溫度為1050℃,壓力為105MPa。球閥最大口徑達(dá)到3.05m,溫度為1200℃,壓力為70MPa。且國(guó)外調(diào)節(jié)閥品種多、性能好,密封可靠,壽命較長(zhǎng)。如球閥能達(dá)到10萬次以上無泄漏。鑄鐵閘閥開關(guān)3萬次,動(dòng)作可靠,開關(guān)迅速。
   目前,國(guó)內(nèi)自主開發(fā)調(diào)節(jié)閥的能力較弱。國(guó)內(nèi)工業(yè)過程自動(dòng)化儀表行業(yè)與國(guó)外先進(jìn)水平相比,技術(shù)水平方面差距約15年左右,工藝裝備測(cè)試手段及管理等方面差距約20年以上。近十多年來,就調(diào)節(jié)閥來說自主開發(fā)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和水平有明顯提高,但還存在很多問題:國(guó)產(chǎn)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品主要集中在中低端市場(chǎng),這些產(chǎn)品供過于求;對(duì)于高端產(chǎn)品的研發(fā)水平不高,大型成套工程配套所需的關(guān)鍵品種短缺。以自控系統(tǒng)的品種國(guó)內(nèi)滿足率為例,一般性工程項(xiàng)目為85%~90%,大型工程項(xiàng)目不到60%,如電站、冶金、石化等重大技術(shù)裝備尚缺60多個(gè)品種,國(guó)外自動(dòng)化儀表紛紛進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)40%左右。長(zhǎng)期以來,國(guó)內(nèi)工業(yè)過程自動(dòng)化儀表產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為:模擬儀表產(chǎn)品多,數(shù)字化、智能化產(chǎn)品少,高技術(shù)產(chǎn)品品種占總品種的比例還不到20%(工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)75%)。

2
調(diào)節(jié)閥門應(yīng)用

2.1
在石化行業(yè)的應(yīng)用
在石化生產(chǎn)中,調(diào)節(jié)閥是自動(dòng)控制中起執(zhí)行作用的重要組成部分,其主要應(yīng)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(xiàn)[4]以北京燕山石油化工(集團(tuán))有限公司6×105t/年連續(xù)重整和106t/年中壓加氫改質(zhì)裝置位號(hào)為TV5106典型調(diào)節(jié)閥的計(jì)算及選型為例,闡述調(diào)節(jié)閥計(jì)算及選型的一般性步驟及原則。
文獻(xiàn)[5]對(duì)于石油化工裝置中引起調(diào)節(jié)閥泄漏的原因,從內(nèi)漏和外漏2方面進(jìn)行了分析,對(duì)防止和消除泄漏的對(duì)策及方法做了重點(diǎn)探討,主要包括優(yōu)化設(shè)計(jì)選型、填料函泄漏對(duì)策、消除閥體連接部位的泄漏、閥桿泄漏對(duì)策幾部分。
2.2
在電力行業(yè)的應(yīng)用
文獻(xiàn)[6]通過對(duì)國(guó)內(nèi)眾多汽輪機(jī)廠的調(diào)研,全面介紹了國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段電站調(diào)節(jié)閥的主要來源及使用情況,并基于此調(diào)查結(jié)果,分析展望了未來電站調(diào)節(jié)閥的發(fā)展前景,進(jìn)而綜合考慮提出了明確主攻目標(biāo)、提高產(chǎn)品質(zhì)量等幾點(diǎn)建議。電站調(diào)節(jié)閥主要分布在鍋爐、汽輪機(jī)和輔機(jī)3大系統(tǒng)中,其次分布在許多輔助性系統(tǒng)中。對(duì)于中溫中壓蒸汽參數(shù)的發(fā)電機(jī)組,一般采用少量的國(guó)產(chǎn)常規(guī)調(diào)節(jié)閥,而對(duì)于高參數(shù)、大容量火電機(jī)組,一般在大于100MW以上機(jī)組,就采用越來越多的引進(jìn)調(diào)節(jié)閥。參數(shù)越高,機(jī)組容量越大,火電站的熱控技術(shù),機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就作為主要的目標(biāo),而各種各樣的調(diào)節(jié)閥就作為實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行的有效手段。例如上海石洞口發(fā)電二廠的2臺(tái)超臨界參數(shù)600MW發(fā)電機(jī)組,共計(jì)采用了400余只各種類型的調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)閥,分布于各系統(tǒng)中,其中調(diào)節(jié)閥全部從國(guó)外進(jìn)口。
2.3
在冶金行業(yè)的應(yīng)用
文獻(xiàn)[7]介紹了溫差自力式調(diào)節(jié)閥在攀鋼3號(hào)高爐鑄鐵冷卻壁系統(tǒng)試驗(yàn)取得成功之后,被應(yīng)用到攀鋼1號(hào)高爐銅冷卻壁系統(tǒng)中,以實(shí)現(xiàn)銅冷卻壁冷卻水量的自動(dòng)調(diào)節(jié),保護(hù)冷卻壁,提高冷卻水冷卻能力的利用率。該溫差自力式調(diào)節(jié)閥在1號(hào)高爐銅冷卻璧運(yùn)行正常,已取得初步效果。
文獻(xiàn)[8]介紹了馬鋼9號(hào)高爐無料鐘爐頂料流調(diào)節(jié)閥開度的測(cè)試過程。根據(jù)測(cè)定結(jié)果,在實(shí)際生產(chǎn)中,礦的布料圈數(shù)為4~5圈,相應(yīng)焦流量為95kg/s,節(jié)流閥開度設(shè)為γo為28°,γc為32°高爐開爐后,運(yùn)行狀況良好。
2.4
在城市供熱行業(yè)的應(yīng)用
文獻(xiàn)[9]根據(jù)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行管理要求,對(duì)恒壓差調(diào)節(jié)閥及恒流量調(diào)節(jié)閥在供熱系統(tǒng)中的選擇計(jì)算和安裝進(jìn)行了論述。
文獻(xiàn)[10]分析了供熱系統(tǒng)中出現(xiàn)水力失調(diào)的原因,介紹了幾種解決水力失調(diào)問題的措施,通過對(duì)比分析,提出采用自力式流量調(diào)節(jié)閥是解決熱網(wǎng)水力失調(diào)和實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的有效途徑。
2.5
在城市燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用
文獻(xiàn)[11]介紹了一種燃?xì)鉄崴髡{(diào)節(jié)閥總成在設(shè)計(jì)、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(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一,并力求一閥多用。文章還介紹了它在實(shí)際中的使用效果。

3
發(fā)展趨勢(shì)

3.1
模塊化組配結(jié)構(gòu)將被廣泛應(yīng)用
現(xiàn)代工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展使調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)功能模塊化、小型化成為調(diào)節(jié)閥發(fā)展的方向。模塊化設(shè)計(jì),可使每個(gè)系列調(diào)節(jié)閥的零件總數(shù)更少,使同類產(chǎn)品的調(diào)節(jié)閥零件總量減少了25%,各種成本減少約1/5,可組配的調(diào)節(jié)閥品種規(guī)格增加40%,對(duì)制造廠而言,工裝模具的制造量減少了近50%,半成品庫(kù)和成品庫(kù)的存量可大大減少,任何一個(gè)閥內(nèi)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(zhuǎn)閥)將占主導(dǎo)地位
從使用量上來看,20世紀(jì)末,直行程的CV3000型和精小型閥占主導(dǎo)地位,相對(duì)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(diǎn)。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(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向和主流[2]。
3.3
控制技術(shù)的高度智能化
隨著各基礎(chǔ)學(xué)科和控制技術(shù)水平的不斷提高,先進(jìn)控制技術(shù)與先進(jìn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的綜合應(yīng)用,調(diào)節(jié)閥操作的人機(jī)交互界面變得簡(jiǎn)單化,控制技術(shù)將向高度智能化發(fā)展。
3.4
應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化
隨著現(xiàn)場(chǎng)總線的廣泛應(yīng)用,過程控制已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展時(shí)代,全數(shù)字化的通訊接口,不僅是儀表網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,而且為儀表生產(chǎn)、過程檢測(cè)、維護(hù)提供了極大的方便和過程可控性,調(diào)節(jié)閥也會(huì)向總線型發(fā)展。
3.5
標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程加快
2006年,中國(guó)與國(guó)際接軌的控制閥12項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施,并有3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)上公開征求意見。系列新標(biāo)準(zhǔn)的草擬及推出標(biāo)志著國(guó)內(nèi)控制閥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)入了一個(gè)新的快速發(fā)展階段。

一、氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥--概述

 

ZMAP/ZMBP 氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥是自動(dòng)控制系統(tǒng)中最常用的執(zhí)行器,它由氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)和低流阻調(diào)節(jié)閥組成。單座適用于對(duì)泄露量求嚴(yán)格、閥前后壓差低及有一定粘度和含纖維介質(zhì)的場(chǎng)合;雙座閥不平衡力小、允許壓差大、流通能力大等特點(diǎn),適用于泄露量要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合;套筒閥具有穩(wěn)定性好,不易產(chǎn)生震動(dòng),噪音低,對(duì)溫度敏感小,適用于壓差較大及泄露量要求不嚴(yán)格場(chǎng)合。

 

二、氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥--主要技術(shù)性能指標(biāo)

 

項(xiàng)目指標(biāo)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(qū)%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(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥--規(guī)格與技術(shù)參數(shù)

 

公稱通徑mm202540506580100150200250300350400
閥座直徑mm10121520253240506580100125150200250300可與本公司
商洽生產(chǎn)  
額定流量
系數(shù)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn),可按JB/79.1-94、JB/79.2-94、ANSI、JIS、DIN 等標(biāo)準(zhǔn)訂貨生產(chǎn)
閥體材質(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)換器 空氣過濾減壓器
可調(diào)比R30:1
氣源接頭M16×1.5


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