自力式氮氣調(diào)壓閥在氮氣硫化應(yīng)用

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 之前介紹平板閘閥的工作原理，現(xiàn)在介紹自力式氮氣調(diào)壓閥在氮氣硫化應(yīng)用因輪胎由熱水硫化改為氮氣硫化，引進罐裝液氮設(shè)備，系統(tǒng)使用氣態(tài)氮氣設(shè)計峰值流量：1000m3/h，使用流量600-800 m3/h,為確保產(chǎn)品質(zhì)量及工藝的穩(wěn)定性，使用管路上壓力控制范圍要求在2.4-2.6 MPa ,氮氣壓力過高會造成產(chǎn)品過硫化，壓力過低會使產(chǎn)品硫化不足，此氮氣管路上減壓閥設(shè)計選用了氣體活塞式減系閥ZYW-40P。減壓閥組前端壓力在3.0-3.3 MPa,兩組一用一備模式，經(jīng)過冬季到春季的使用過程中發(fā)現(xiàn)，隨著環(huán)境氣溫的變化，使用端管的氮氣壓力也會大副上升或下降，時常白天會造成使用端壓力管控值低到下限以下，夜間則壓力超出管控值達0.2MPa，供氣能力不穩(wěn)定。為保證生產(chǎn)過程中氮氣壓力的穩(wěn)定性及生產(chǎn)的順利進行，需要人為反復(fù)調(diào)節(jié)減壓閥的中心值，造成工作上的困擾。  

自力式氮氣調(diào)壓閥在氮氣硫化應(yīng)用現(xiàn)況調(diào)查及原因分析  

經(jīng)使用過程中的觀察調(diào)查了解到：

1.使用氮氣各時間段內(nèi)流量變化波動范圍不大，沒有超出設(shè)計值,活塞式減壓閥受流量變化的影響無法快速彌補2。減壓閥前端壓力變化范圍也沒因氮氣流量的大小變化而超出；3.使用氮氣壓力超出控制范圍的時間段：下降趨勢在白天13：30-15：00時間段；上升在24：00-02：00段；此段時間氮氣的溫度高在28℃，低在14℃之間，經(jīng)深入分析并驗證活塞式減壓閥內(nèi)部調(diào)節(jié)彈簧受氮氣溫度的變化的而變化，溫差超出14℃時，輸出壓力會發(fā)生變化導(dǎo)致超出控制范圍；而液氮在汽化時是吸熱過種，氣態(tài)氮氣管路是不保溫管路，致減壓閥的輸出壓力中心值無法確保在0.2MPa范圍內(nèi)。（如圖一） 
自力式氮氣調(diào)壓閥(氮氣減壓穩(wěn)壓裝置)由檢測執(zhí)行機構(gòu)、閥本體、取壓管與閥前(后)接管組成。其結(jié)構(gòu)見圖一圖一a、用于控制閥后壓力的調(diào)壓閥，閥作用方式為壓閉型。

其作用原理如下：
      上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥介質(zhì)由箭頭方向流入閥體，經(jīng)閥座、閥芯節(jié)流后輸出。另一路經(jīng)取壓管(介質(zhì)為蒸汽時加冷凝器)被引入執(zhí)行機構(gòu)作用于膜片上，使閥芯隨之發(fā)生相應(yīng)的位移，達到減壓、穩(wěn)壓的目的。如閥后壓力增加，作用于膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動閥芯，使閥門開度減少，直至閥后壓力下降至設(shè)定值為止。同理，如閥后壓力降低，作用在膜片上的力減小，由于彈簧的反作用力，帶動閥芯，使閥門的開度加大，直至閥后壓力上升至設(shè)定值為止。
 
圖一b、用于控制閥前壓力的調(diào)壓閥，閥作用方式為壓開型。

其作用原理如下：
      介質(zhì)由箭頭方向流入閥體，經(jīng)閥座、閥芯節(jié)流后輸出。另一路經(jīng)取壓管(介質(zhì)為蒸汽時加冷凝器)被引入執(zhí)行機構(gòu)作用于膜片上，使閥芯隨之發(fā)生相應(yīng)的位移，達到泄壓、穩(wěn)壓的目的。如閥前壓力增加，作用于膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動閥芯，使閥門開度增大，直至閥前壓力下降至設(shè)定值為止。同理，如閥前壓力降低，作用在膜片上的力減小，由于彈簧的反作用力，帶動閥芯，使閥門的開度加小，直至閥前壓力上升至設(shè)定值為止。若閥前壓力小于設(shè)定值則該閥一直是關(guān)閉的。

整機作用方式確定：
閥前壓力調(diào)節(jié)閥(K型)其初始位置的閥芯在關(guān)閉位置，當閥前壓力逐漸升高，閥逐漸打開，直至閥前壓力穩(wěn)定在要求的給定值。

閥后壓力調(diào)節(jié)閥(B型)其初始位置的閥芯在開啟位置，當閥門壓力逐漸升高，閥逐漸關(guān)閉，直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的給定值。

改善方案  為確保氮氣輸出壓力的控制范圍，而又不必投入大量資金,須對現(xiàn)有減壓裝置作研究改善。 將傳統(tǒng)的活塞式減壓閥依靠彈簧調(diào)節(jié)壓力之式分為兩路：一部份壓力維持原有之彈簧保證；另一部分依靠輸出氣體壓力自我調(diào)節(jié)；兩部分壓力疊加到一起，確保后終壓力在管控范圍內(nèi)。  改造方式：在活塞式減壓閥上加一個雙級調(diào)壓閥。其上部開孔引入一路氣源，經(jīng)雙級調(diào)節(jié)閥作用到減壓閥膜片，原有的壓力調(diào)節(jié)螺桿長度截短，將設(shè)定壓力限定到固定值約0.7MPa,并將螺桿之螺母端面銑成凹槽迷宮式密封，加墊片密封，雙級調(diào)壓閥的壓力調(diào)到1.85-1.95MPa,經(jīng)過調(diào)試后使用觀察,氮氣高溫度達35℃, 低溫度在17℃,輸出壓力沒有偏離管制值,且壓力變化偏移中心值在0.1MPa,內(nèi), 人員不必頻繁調(diào)節(jié)減壓閥,保證了制程工藝上氮氣壓力的穩(wěn)定性。   現(xiàn)場改造方案（如圖二：現(xiàn)場狀況）及調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)（如圖三：結(jié)構(gòu)及示意圖）：與本產(chǎn)品相關(guān)論文：超高溫?zé)煹赖y閥桿斷裂處理