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自力式微壓調(diào)節(jié)閥在化工氫氣燃燒應(yīng)用
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自力式微壓調(diào)節(jié)閥在化工氫氣燃燒應(yīng)用

自力式微壓調(diào)節(jié)閥是一種不需要外加能源而能自動(dòng)調(diào)節(jié)一種或兩種介質(zhì)壓差,使壓差維持在恒定值,如在工業(yè)爐氣體燃燒系統(tǒng)中,用于控制甲、乙兩種燃料混合比流量調(diào)節(jié),達(dá)到理想的燃燒條件,節(jié)省燃料及投資,也可以作為煤氣、天燃?xì)狻⒁夯蜌狻睔狻⒌獨(dú)狻⒀鯕獾雀鞣N工業(yè)氣體的減壓、微壓、差壓的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。還可用于氫冷發(fā)電機(jī)組密封油系統(tǒng),控制密封油與氫氣間的壓力差,以確保可靠密封。

微壓調(diào)節(jié)閥37.jpg

氫氣在空氣中燃燒會(huì)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,若有燒杯罩在上方則會(huì)有水珠凝結(jié)在杯壁,同時(shí)會(huì)放出大量的熱。氫氣在空氣中有一定比例時(shí),點(diǎn)燃會(huì)爆炸。氫氣在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式是2H2+O2==2H20(條件是點(diǎn)燃)助燃空氣從底部進(jìn)入,環(huán)繞氣室和噴管流出,在中心位置有空氣旋流盤,讓空氣旋轉(zhuǎn)起來,與周圍的噴頭噴出的氫氣交叉混合,再進(jìn)入燃燒區(qū)燃燒。在噴頭周圍設(shè)置空氣穩(wěn)焰盤,穩(wěn)焰盤上設(shè)置層流空氣出口小孔,圍繞噴頭形成層流空氣與噴頭氫氣混合。

氫氣燃燒器的設(shè)計(jì)采用“弱化燃燒"設(shè)計(jì)理論,減緩、減弱燃料氣與空氣的混合,延長燃燒時(shí)間,以消除爐膛溫度不均。同時(shí)采用外混合燃燒方式、較大的燃料氣噴孔直徑、較小的燃料氣流與空氣流夾角、短火盆、一次配風(fēng)、高燃料氣壓力、低燃燒空氣溫度等。

氫的燃燒性好,點(diǎn)燃快,與空氣混合時(shí)具有廣泛的可燃范圍,并且燃點(diǎn)高,燃燒速度快;燃燒后的產(chǎn)物是水,基本沒有污染環(huán)境的問題,而且生成物是水,可以循環(huán)利用。氫屬于潔凈的燃料,其燃燒性能很特殊。氣在空氣中爆炸極限4%~75.6%,或占5%至95%的濃度時(shí)與氯氣混合時(shí)是極易爆炸的氣體,在熱、日光或火花的刺激下易引爆;氫氣的著火點(diǎn)為500℃。氫氣噴頭流速:高速400~600m/s,低速180~220m/s(建議)氫氣燃燒機(jī)為外預(yù)混、擴(kuò)散式燃燒,在燃燒器出口位置與空氣混合后進(jìn)行燃燒

自力式微壓調(diào)節(jié)閥在化工氫氣燃燒應(yīng)用氫氣燃燒主要特性:

1)點(diǎn)火能小,極易著火;

2)燃燒速度高,燃燒區(qū)域集中,火焰短小;

3)預(yù)混燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣确浅8撸拓?fù)荷 運(yùn)行時(shí)回火問題突出;

4)火焰對(duì)爐管的能量輻射率低;導(dǎo)致燃燒器出口處熱量局部聚集,煙氣溫度非常高,造成爐內(nèi)溫度分布不均,噴嘴損壞。

序號(hào)

 

型 號(hào) 及 規(guī) 格

單位

數(shù)量

1

自力式微壓減壓閥

自力式微壓減壓閥ZZVP  DN125 PN16

進(jìn)口壓力 30 KPA,

出口壓力 3-20   KPA

流量600標(biāo)方每小時(shí)

介質(zhì):常溫氫氣

需要套筒加平衡波紋管,穩(wěn)定壓力

零泄漏,不容許泄漏

閥腔內(nèi)部光滑

臺(tái)

1

自力式微壓調(diào)節(jié)閥在化工氫氣燃燒應(yīng)用氫燃燒特點(diǎn)

氫的發(fā)熱值雖然比核燃料低,但卻是所有的化石燃料,化工燃料和生物燃料中最高的,約1.4x105kJ/kg,是汽油發(fā)熱值的3倍:氫的燃燒性好,點(diǎn)燃快,與空氣混合時(shí)具有廣泛的可燃范圍,并且燃點(diǎn)高,燃燒速度快;燃燒后的產(chǎn)物是水,基本沒有污染環(huán)境的問題,而且生成物是水,可以循環(huán)利用。

微壓調(diào)節(jié)閥17.jpg

1、結(jié)構(gòu)緊湊---內(nèi)置彈簧結(jié)構(gòu)使調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)更緊湊,同時(shí)具有更好的防護(hù)性。

2、無填料---在微壓控制時(shí)任何摩擦阻力都會(huì)影響調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)精度,此閥無填料結(jié)構(gòu)使整個(gè)調(diào)壓結(jié)構(gòu)有很好的靈敏度,同時(shí)又減少了外漏點(diǎn)。

3、推力放大---微壓控制閥因其控制壓力極低,所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的拉力有限,調(diào)壓閥的杠桿力放大調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將膜片組件產(chǎn)生的微小推力放大6倍,使之具有優(yōu)秀的調(diào)節(jié)及耐壓性能,同時(shí)下游系統(tǒng)流量減為“0"時(shí),閥芯能在微壓狀態(tài)下關(guān)斷流體,使系統(tǒng)保壓。

4、安全過載---為最大限度減少零件重量對(duì)控制壓力的影響,調(diào)壓閥的整個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)盡可能輕小,精細(xì)的原則設(shè)計(jì),在正常工作時(shí),下游壓力極低,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)受力很小,但在實(shí)際使用過程中過載是難免的,下游壓力完有可能在非正常狀態(tài)下達(dá)到閥前壓力,這時(shí)磨片組件產(chǎn)生的推力對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來說絕對(duì)是破壞性的,調(diào)壓閥的過載保護(hù)機(jī)構(gòu)能有效卸載其過載力,使調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不會(huì)損壞,也就是說調(diào)壓閥在大多數(shù)工況中執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室可承受閥前最高使用壓力而不會(huì)損壞。

5、安裝方便---閥門出廠時(shí)無法預(yù)估現(xiàn)場管線走向和安裝空間,安裝后經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)由于周邊設(shè)備的影響使調(diào)壓閥的調(diào)校,觀察很不方便,調(diào)壓閥的執(zhí)行器連同調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在不解體的狀態(tài)下做360度旋轉(zhuǎn),且調(diào)整后不影響其原有的性能參數(shù)。

微壓調(diào)節(jié)閥19.jpg

自力式微壓調(diào)節(jié)閥在化工氫氣燃燒應(yīng)用主要特點(diǎn)為:

1、對(duì)單座微(差)壓閥而言,若閥前壓力100Kpa則安裝ZZYP型自力式進(jìn)行減壓至100KPa,因此可用于壓力特別小的場合(例如0.5KPa)。

2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)元件極為靈敏,極微小的壓力變化會(huì)感測出來。

3、壓力調(diào)節(jié)極為方便,無需停止生產(chǎn)即可進(jìn)行設(shè)定值調(diào)整。

自力式微壓調(diào)節(jié)閥在化工氫氣燃燒應(yīng)用

序號(hào) 名稱 材料

1 封蓋 2Cr13

2 彈簧座 45

3 彈簧 60Si2Mn

4 托盤 1Cr18Ni9Ti

5 膜片 丁腈橡膠

6 小膜片 耐油橡膠

7 閥芯 PTFE

8 閥座 1Cr1

微壓調(diào)節(jié)閥18.jpg

自力式微壓調(diào)節(jié)閥在化工氫氣燃燒應(yīng)用主零件材料

材料代號(hào)C(WCB)P(304)R(316)
  主要 
零件
閥體、閥蓋WCB(ZG230-450)ZG1Cr18Ni9Ti(304)ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(316)
閥芯、閥座1Cr18Ni9Ti(304)1Cr18Ni9Ti(304)1Cr18Ni12Mo2Ti(316)
閥桿2Cr131Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo2Ti
填料V型聚四氟乙烯(F4)、柔性石墨、
墊片增強(qiáng)聚四氟乙烯(F4) 、不銹鋼墊片、金屬石墨纏繞墊片
上下膜蓋A3鋼板沖壓
波紋膜片丁晴橡膠、耐油橡膠、氟橡膠
彈簧60Si2Mn
波紋管1Cr18Ni9Ti

三、自力式微壓調(diào)節(jié)閥 性能指標(biāo)

微壓調(diào)節(jié)閥018.jpg

公稱通徑DN(mm)20253240506580100
額定流量(KV)單座(P)81120325080100160
雙座(N)5083
額定行程(mm)68101520
調(diào)節(jié)精度(%)±10
公稱壓力PN(MPa)ZZC0.10 1.0
ZZV0.10
介質(zhì)溫度(℃)≤80
允許泄漏量(L/h)單座(P)10-4×閥額定容量
雙座(N)103×閥額定容量
壓力調(diào)節(jié)范圍(Kpa)0.5~5.5、5~10、9~14、13~19、18~24、22~28、26~33、31~38、36~44、41~51、49~58、56~66、64~78、76~90、76~90


四、自力式微壓調(diào)節(jié)閥 主要技術(shù)參數(shù)

公稱通徑DN20253240506580100150
φA308394308394308394394394394
ZZVH378460370445460490490510720-
L150160180200230290310350480
ZZCH378465365445455490490510
L150160180200230
222
290
220
310350
重量kg121315172028384556
信號(hào)接頭螺紋M16×1.5




1) 自力式微壓調(diào)節(jié)閥屬于現(xiàn)場儀表,要求環(huán)境溫度在-25~60℃范圍內(nèi),相對(duì)濕度≤95%。如果安裝在露天或高溫場合,應(yīng)采取防水和冷卻措施。如果有振動(dòng)源增加振動(dòng)措施的情況下,可采取防水和冷卻措施。

2)一般應(yīng)垂直安裝,特殊情況下可傾斜。如果傾斜角度很大或閥門本身有自己的傾斜角度,則應(yīng)遠(yuǎn)離閥門。如果安裝管道太高,管道高度大于2m,應(yīng)盡量設(shè)置平臺(tái),方便操作手輪和維護(hù)。

微壓調(diào)節(jié)閥34.jpg

3)安裝前,氮?dú)饷芊忾y應(yīng)清洗管道,清除污垢和焊渣。安裝后,為了保證閥體內(nèi)沒有雜質(zhì)殘留,閥門應(yīng)再次清洗,即所有閥門在進(jìn)入介質(zhì)時(shí)都應(yīng)打開,以免雜質(zhì)卡住。使用手輪機(jī)構(gòu)后,應(yīng)恢復(fù)到原來的位置。為了使調(diào)節(jié)閥故障或維護(hù)自力調(diào)節(jié),生產(chǎn)過程可以繼續(xù)進(jìn)行,調(diào)節(jié)閥應(yīng)增加旁路管道,并特別注意調(diào)節(jié)閥的安裝位置是否符合工藝要求。