自力式调节阀的选型及应用

自力式调节阀的选型及应用

摘要：在我们厂炼油的生产运行过程中，为了保证回路压力控制的稳定性，减少驱动能源的消耗，需要对回路压力进行精确的、无需外加驱动能源的自动调节，以降低工艺生产能耗，提高采收率。

关键词：自力式调节阀先导式节能选型

引言

本文首先介绍了现有自力式调压阀的基本原理、分类、特点及发展状况，对自力式调节阀作出了分类比较，并对自力式调节阀与控制阀的原理和特点进行了对比。最后在对比分析各类型自力式调节阀原理和技术性能指标的基础上，总结了自力式调节阀的选型方法。

一、概述

仪表控制系统是炼油工程中的关键环节之一，它是各种炼油工艺开发设施的大脑和安全卫士。仪表控制系统一方面连续检测和控制各种工艺生产、公用设备的正常运行，另一方面又对各种意外事故进行实时监测，一旦出现意外问题，第一时间进行报警并经过系统逻辑自动地进行处理，以便将不安全的因素控制在最小的范围内，从而保障炼油装置的生产安全，确保人员设施的安全。

1.自力式调节阀的分类

1.1按用途可分为减压阀（控制阀后压力）、背压/泄压阀（控制阀前压力）、压差控制阀（控制两个压力差）等。

1.2按工作方式分类可以分为直接作用式、先导式和外部加载式等。

二、自力式调节阀的应用

1.自力式调节阀在压力容器中的应用

自力式调节阀现已广泛应用于石化炼油的工艺流程中，下面就针对自力式调节阀在压力容器的稳压调节的应用进行分析。

1.1对蒸汽工况的应用

绝大多数的加热工艺需要的是低压蒸汽，原因在于低压蒸汽含有更多的潜热，这就意味着只需要少量的蒸汽就可以得到所需的热量，这就要用到减压调节作用的自力式调节阀。根据具体工况，可以进行单级减压也可以进行多级减压。（2）工艺生产流程

自力式调节阀也可用于生产过程中的控制，和储存工艺的控制。

2.自力式调节阀在大型常压储罐中的应用

2.1 大型常压储罐的介绍

在常压储罐的工艺中，氮封是一种常用的密封工艺。氮封系统就是指一种利用惰性气体密封，使储存物体与外界空气隔绝的一种工艺。是一种当密闭储罐或容器内储存产品泵出/泵入或其他原因导致储罐内部压力发生变化时，利用惰性气体保持储罐内部微正压的一种工艺。

2.2 自力式调节阀在大型常压储罐的应用

在常见的常压储罐中，为保证储罐内部产品与外界空气和湿气的隔绝，通常需要氮封系统进行密封。

与控制阀相比，自力式调节阀应用在氮封系统中有明显的优点：

2.2.1对微量压力变化反应速度非常快。

2.2.2自成系统，无需外接电源或气源。

2.2.3出厂之前完成校准和测试，无需现场校准。

2.2.4设计简单，维护和安装非常简便。

三、自力式调节阀的选型分析

1.自力式调节阀的选型

首先我们应分析自力式调节阀的作用方式，并通过分析工艺工况选择阀门型式，直接作用式或先导式。其次应分析自力式调节阀具体的工艺工况并结合工艺参数，对阀门进行材质的选择和流通量的计算，针对不同流体介质的物况，例如腐蚀性和压力，初步选择阀内件和阀体材质。

具体的选项，应依据具体工艺工况和工艺需求进行选择。相对同一种工况，最好的材质和最高的配置不一定是最合理的选择，我们一定要按照具体工艺需求结合项目成本等方面选择最合适，最合理的阀门。在设计选用自力力式调节阀时应注意以下情况：

1.1所提阀前、阀后压力及设定值条件应接近实际工艺条件。

自力式调节阀对所提工艺条件的要求较一般控制阀要严谨。工艺参数确定

后，不允许有较大范围的更改。由于自力式调节阀所允许的设定值调整范围较小，一般直接作用式调节阀的设定值允许偏差为±8%，先导式的自力式调节阀的设定值允许偏差为±4%左右。若超出设定弹簧的允许调压值，为达到原设定值要求，则必须通过更换设定弹簧的方法才能实现，这需要送回生产厂家才能完成。

1.2选用允许压差时，应注意自力式调节阀的允许压差小的特点。小口径（口径小于或等于50mm）的允许压差一般为1.6MPa。

1.3自力式调节阀的调节精度不高，阀门的流量特性一般为快开特性，因此只适用于无外来能源和调节品质要求不高的场合。

1.4自力式调节阀的取压管口径一般很小，不适用于太高粘度的介质。

1.5自力式调节阀结构简单、操作简便、易维修，且成本较低。

1.6自力式调节阀依靠自身的机械结构就能够对管道压力进行自动调节，无需外供能源。

1.7自力式调节阀尺寸一般不小于管线尺寸的1/2，通过计算阀门的流通能力选择缩径。自力式调节阀一般适用于尺寸不超过8”，较大尺寸给阀门的执行机构带来了难度。

1.8自力式调节阀现已广泛应用于石油工业，多数使用在那些能源供给困难、维护难度较大且调节品质要求不高的工艺流程。

四、结论

自力式调节阀作为一种节能型调节阀，与调节阀相比，它的优势是能够实现对管道压力等的自动调节，无需外部供给能源。对于一些工艺需求的调节品质不高，要求快速响应以及供气供电困难的场所，均可以考虑选用自力式调节阀。具体工况应具体分析，过高粘度的介质、贵重或有毒介质，强烈腐蚀性的场所均不适合选用；而大型罐体设备的出口，泵的出口，作为控制阀门或设备的仪表气的管路均可合理选用自力式调节阀。

在炼油装置中，合理地选用自力式调节阀，对提高控制质量有很大的帮助，同时又降低了能耗节约了能源，有利于有效提高炼油生产的经济效益。

参考文献：

[1] 严一，王松田.自力式压力调节阀的特点及应用.石油化工自动化，2004，（4）：89～92

[2] 叶昭驹.化工自动化基础.北京：化学工业出版社，1984.245～255

[3] 杜晓峰，赵岩.仪表设计中执行器的选用.化工自动化及仪表，2002，（5）：86～89.