自力式調壓閥改進方案

【資料簡介】

自力式調壓閥改進方案自控是保證供熱系統正常運行和滿足節能要求的重要措施,也是供熱技術水平現代化的標志之一。 以往,我國在集中供熱和采暖系統中的監控、調節設備太簡單,甚至沒有任何調控適用于沒有腐蝕性且黏度低的液體、氣體、蒸汽(溫度可達300~350℃)等介質的壓力控制。如輕質油品、水、水蒸汽、空氣等。
在供氣控制系統中，自力式調節閥的作用是在來氣壓力不穩定的情況下，給調壓閥一個設定值，它通過被調介質自身壓力按設定值進行自動調節，保證下游壓力流量平穩。而它的動作靈敏度直接關系著平穩供氣質量。據現場統計有70%左右的故障出自調節閥，因此，針對調節閥運行的故障，我們也采取了相應的對策。
    2001年，哈爾濱分輸站更新改造時，采用了進口IWK自力式壓力調節閥。該閥是指揮器式硬密封閥后壓力調節閥，閥芯結構形式為圓盤形不銹鋼閥芯，行程30mm。DN250mm壓力調節閥閥芯結構見圖1。

自力式調壓閥改進方案自立式調節閥特征
節能環保，無需外加能源即能實現自動控制，有利于企業節約成本
1、閥門主體結構中，信號和推動的部件與主閥相互密封隔開，不會象其他控制方式那樣因閥內部零件移損而出現滴、冒、漏現象。
2、把各控制要素如信號采測、放大、反饋、控制、執行集為一體，并在運行時巧妙地運用流體力學和氣動原理，整個控制過程在一個閥體內全部完成，盡管結構不復雜，但十分可靠。
3、不需要用電和氣等輔助能源，依靠管道內被控介質的自身壓力進行控制，結構簡單、安裝方便、投資小運行成本低，特別適合在鋼管密布或潮濕的環境中應用，而采用其他方式一般都需要用電或壓縮空氣作動力，系統結構相對復雜，給安裝和使用帶來很大不便，而且投入大、可靠性差。
 在投運初期，發現閥桿在行程中間無法停留，閥桿提升高度很快到30mm，呈全開狀態，當閥后壓力到設定壓力后，很快呈全關狀態。調節閥流量特性曲線呈陡升、陡降趨勢。
 在供氣時，調節閥噪聲很大，伴有尖鳴聲，分輸管路振動劇烈，市區管網壓力波動頻繁。分輸管路大分輸量達13萬立方米/時，遠遠超過分輸管路流量3.3萬立方米/時，無法準確計量煤氣流量。由于分輸量過大，煤氣流速大，造成管路上的壓力表、計量孔板損壞嚴重。使用不到一星期，拆開調節閥檢查發現閥芯、閥口已經出現嚴重沖刷痕跡。
                             
2 自力式調壓閥改進方案改進措施
2.1閥芯結構。

此調節閥閥芯和閥口形狀均為圓柱形，閥芯和閥口緊配合，改進閥口形式難度很大，它的行程也無法改變，只有改進閥芯形狀易行。設計了一種圓塞形狀的閥芯（見圖2），它的厚度為40mm，比行程大10mm，當達到大行程時，閥芯還有10mm厚度留在閥口內，此時煤氣流通橫截面是一個環形。

 2.2 自力式調壓閥改進方案閥芯和閥口材料。

調節閥的閥芯和閥口材料均為不銹鋼材料，沒有考慮高含量雜質的沖刷性。為了提高閥芯、閥口使用壽命，必須提高其耐沖刷性。如果閥芯、閥口全部采用高硬度材料，制造費用非常昂貴，而且不易加工成形。經過認真研究，確定了三種方案，逐一進行實驗。
（1）將原閥芯、閥口在材料不變的情況下，進行表面淬火處理，提高其表面硬度。經過實際分析驗證，此方法效果不理想。

（2）用鉻硼鈦高硬度電焊條在原閥芯、閥口表面堆焊，然后研磨。結果其抗沖刷性能提高了很多，但維修費用較高，表面也不光滑，效果不理想。
（3）采用電鍍技術，在閥芯、閥口表面電鍍一層高硬度材料。經實踐檢驗，抗沖刷性能提高6倍。而且電鍍閥芯、閥口表面光滑，配合緊密，泄露量在允許范圍內，效果理想。

 3 自力式調壓閥改進方案改進前后性能比較
（1）改進前調節閥流量特性曲線呈陡升陡降趨勢，改進后調節閥呈直線安裝原塞形狀閥芯的調節閥供氣非常平穩，在各個中間行程均可穩定輸氣。隨著市區管網壓力波動，可隨時提高或降低供氣量，維持市區管網壓力穩定。調節閥的行程和相應的供氣量見表1。可以看出，調節閥呈直線流量特性。

（2）改進前無法計量，改進后，煤氣流量不超過3萬立方米/時，在孔板計量范圍之內。
（3）改進前調壓室內噪聲巨大，管路設備損壞嚴重。改進后調壓室內噪聲在規范允許范圍內，管路設備運行至今沒有損壞。