ZZYS型自力式角形调节阀

ZZYS型自力式角形调节阀产品说明

ZZYS型自力式角形减压阀是在ZZYP型自力式调节阀基础上派生出来的产品。ZZYS型自力式角阀是利用被调介质本身的压力变化来直接推动执行机构达到自动调节和稳定阀后压力为恒定值。由于该阀不需要任何附加能源即能进行自身调节的特点，因此一方面适用于无电、无气场合，另一方面又具有节能的重要意义。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀

    ZZYS型自力式角形调节阀主要用在：
1、阀前压力高于6.4MPa的介质场合。
2、公称压力温度级别高于PN64，如PN100，PN160，PN220，PN320等。
3、阀前后压差特别高的场合，阀前后压差比大于10，需多级减压才能达到要求的场合。
4、高温高压且口径较小（≤DN50）场合。

 ZZYS型自力式角形调节阀调节功能

    顾名思义，调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在五个方面：
    1） 流量特性
    流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系，以适应不同的系统特性要求，如对流量调节系统反应速度快需对数特性；对温度调节系统反应速度慢，需直线流量特性。流量特性反映了调节阀的调节品质。

阀门气动装置**、可靠、成本低，使用维修方便，是阀门驱动结构中的一大分支。目前气动装置在具有防爆要求的场合应用较多。阀门气动装置采用气源的工作压较低，一般不大于 0.82MPa。又因结构尺寸不宜过大，因而阀门气动装置的总推力不可能很大。 
超高压气动减压阀的工作原理如图1所示。当压头无外力作用时，气源来的气体由输入口进入阀体下部气室，进气阀门在气压和复位弹簧的作用下与进气阀门座压紧，阀输出口无气体输出。当压头受外力F作用时，压头下移，通过平衡弹簧压缩复位弹簧1，将排气阀门压下与排气阀门座接触，使输出口与大气隔离，压头继续下移，顶开进气阀门，压缩空气由进气阀门控制的通道进入阀后面的执行元件气缸。随着气缸压力的增加，进气阀门的开度逐渐减小，直到输出口压力p2与压头上的作用力相平衡时进气阀门关闭。当外力消除后，进气阀门在气压和复位弹簧2的力作用下，向上移动关闭。与此同时，压头与排气阀门在复位弹簧1的力及排气压力的作用下复位，排气口开启，原输出的气体由排气阀门经消声器排入大气。
现在再来研究排气阀门处于某一平衡位置时的状态。忽略压头、排气阀门等的重力和摩擦力，排气阀门受力平衡方程为：
F=p1A1+p2(A2-A1)+Fs+Ff(1)
式中：Fs――两个复位弹簧的弹力之和;
Ff――密封圈的摩擦力;
A1、A2――分别为进、排气阀门的有效受压面积，
A1=π(d12-d012)/4，
A2=π(d22-d022)/4;
d――排气阀门座直径;
d01――顶杆下段直径;
d02――顶杆上段直径。
由式(1)知，阀的输出压力p2与压头上的作用力F成比例。
超高压气动减压阀的工作原理
3、设计和计算
设计超高压气动减压阀一般是先根据给定的设计参数和工作条件，选择阀的结构型式，然后进行结构参数的选择和计算。
通常给定的参数有：气源压力、阀*大输出压力、通气能力、*大操纵力和行程等。设计和计算的内容有：选择的结构型式，据通气能力和工作压力确定阀的结构尺寸，据行程和操纵力设计平衡弹簧等。
阀的结构设计重点在于进气阀门、排气阀门和活门座的密封结构，因为气体粘度小，且工作压力高，容易泄漏。阀的结构见图1。
(1)通气能力计算
阀的通气能力是指在给定的气源压力、阀输出压力、执行元件气缸及阀后管道的容积的情况下，阀的充气、排气时间。
通气能力取决于进气通道和排气通道的面积。阀在充气和排气过程中时间很短，我们忽略热交换的影响，即绝热充气和绝热排气。另外，根据阀的工作压力，阀是以音速充气和音速排气。因此阀的进气通道有效面积Aa按下式计算[2]：
式中：V――充气总容积;
K――比热比，绝热充气时，K=1.4;
T――空气的温度，标准空气的温度T=293.15K;
t1――充气时间;
R――气体常数，R=287.1N*m/kg/K;
p1――阀输入口压力;
p2――阀输出口压力;
p20――气缸内在充气开始前的压力。
∵A1=Aa
∴根据结构(见图1和图2)，进气孔直径
按等面积原理，进气阀门与阀门座的轴向距离(开度)
hc≥(d12-d012)/(4d1)(4)
放气通道有效面积按下式计算
式中：t2――排气时间;
p20――气缸内排气初始压力;
pa――外界压力。
其它符号意义同式(3)。
放气孔直径(见图1和图2)
放气阀门与阀门座的轴向距离(开度)
h2≥(d22-d022)/(4d)(7)
(2)排气阀座直径的计算
由阀的工作原理知道，排气阀门座直径d的大小直接影响阀的调压精度。若其直径大，则阀的调压精度高;反之，则阀的调压精度低。但是，排气阀门座直径又受到操纵力的限制。排气阀门座直径(见图3(b))可由式(1)得到
式中：Fmax――给定的*大操纵力。
在满足操纵力值的前提下，排气阀门座直径尽可能取大值。
(3)进、排气阀门的设计
进、排气阀门的设计主要包括结构型式、材料的选取和几何尺寸的确定。阀门结构采用金属包胶阀门(所谓金属包胶阀门就是将橡胶直接硫化在金属骨架上)。它利用了橡胶材料弹性高和密封比压低的优点，使阀门在工作过程中具有良好的补偿功能;另外利用了金属材料的强度和刚度。阀门加工制造工艺性好，制造成本低廉。
橡胶材料的选择主要根据其机械性能和阀的工作温度。
硫化橡胶的厚度根据阀门座型面高度h选取，橡胶压缩量在(20～25)%为宜。
进、排气阀门的金属骨架宜用黄铜，因其与橡胶的结合性能好。
(4)进、排气阀门座型面的设计
阀门座型面与阀门的橡胶面直接接触，在工作过程中使胶面变形，起密封作用，而且对阀的寿命影响很大。阀门座型面结构如图2所示(其中：图2(a)为进气阀门座，图2(b)为排气阀门座)。图中高度h范围内为阀门座型面，R为密封面。R值小，阀的灵敏度高;R值大，阀的寿命长。经优化设计，R在 0.3～0.5范围内取值较好。阀门座型面的粗糙度同样也影响阀的密封性和寿命，粗糙度Ra应不大于0.4μm
图2中b为支承面。它是用来限制胶面过度变形，起保护胶面的作用。
(5)平衡弹簧的设计
根据阀的性能分析，平衡弹簧与排气阀门座直径一样，直接影响阀的调压精度。减压弹簧的刚度越小，阀的调压精度越好。但是刚度太小，弹簧行程过长。它受到给定行程的限制，应根据给定的参数设计弹簧刚度：
k=Fmax/(h1+h2)(9)
有了弹簧刚度、弹力和行程，便可进行弹簧的设计了。两个复位弹簧的刚度可设计成相同，而且，其刚度小于平衡弹簧的刚度。
一、阀门气动装置的使用条件 
使用条件 
气源工作压力    0.4~0.7（MPa） 
环境温度和介质温度    5~60（℃） 
活塞工作速度和叶片径线速度    10~500（mm/s） 
电磁控制输入信号电流    4~20mA 
二、阀门气动装置的分类 
阀门气动装置按其结构特点分为三种型式：薄膜式气动装置、气缸或气动装置、摆动式气动装置。此外还有气动马达式气动装置。 
气动装置分类 
薄膜式    1、薄膜气缸 
2、膜片 ①盘形膜片 ②平膜片 
3、弹簧 
4、活塞杆 
气缸式    1、气缸 ①单气缸 ②双气缸 
2、活塞与活塞环 ① O形密封圈 ② J 形密封圈 ③ U 形密封圈 ④ V 形密封圈
3、活塞杆 
4、手动操作机构 
5、气路附件 ① 回路系统 ② 信号返回路 ③ 空气过滤器 ④ 减压阀油雾器 ⑤ 控制换向阀 
摆动式    1、缸体 
2、定子 
3、转子 
4、叶片 
三、各类气动装置的结构特点 
一、选择依据介绍：
1.操作推力阀门电动装置的主机结构有两种：一种是不配置推力盘，直接输出力矩；另一种是配置推力盘，输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。
2.操作力矩操作力矩是选择阀门电动装置的*主要参数，气动执行器输出力矩应为阀门操作*大力矩的1.2～1.5倍。
3.阀杆直径对多回转类明杆阀门，如果电动装置允许通过的*大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆，便不能组装成电动阀门。因此，电动装置空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对部分回转阀门以及多回转阀门中的暗杆阀门，虽不用考虑阀杆直径的通过问题，但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸，使组装后能正常工作。
4.输出轴转动圈数阀门电动装置输出轴转动圈数的多少与阀门的公称通径、阀杆螺距���螺纹头数有关，要按M＝H／ZS计算（M为电动装置应满足的总转动圈数，H为阀门开启高度，S为阀杆传动螺纹螺距，Z为阀杆螺纹头数）。
5.气动阀门执行器有其特殊要求，即必须能够限定转矩或轴向力。通常阀门电动装置采用限制转矩的连轴器。当电动装置规格确定之后，其控制转矩也就确定了。
6.输出转速阀门的启闭速度若过快，易产生水击现象。因此，应根据不同使用条件，选择恰当的启闭速度。
气动装置结构特点 
型式    特点 
薄膜式    行程短，＜40mm，结构紧凑，灵活，无手动机构 
气缸式    行程长，必要时需加缓冲机构，出力不够采用双气缸结构，有手动和手气动切换结构
摆动式    结构简单，成本低，往复运动直接变成旋转运动 
气动马达式    可以直接代替阀门电动装置的电动机而成为气动装置，因而可具有电动装置的力矩控制等功能，但结构复杂 

    (3)阀门液动装置的正确选择
    由于阀门液动装置可以获得很大的输出力矩，故当驱动阀门需要很大的力矩时可采用
液压驱动装置。
    在正确选择阀门驱动装置时还应看到：在所有阀门驱动装置中，电动和薄膜式气动装置应
用*广。电动装置主要用在闭路阀门上；薄膜式气动装置主要用在调节阀上；电磁传动主要用
于小口径阀门上；置人式的波纹管传动装置主要用在阀瓣的行程不大的阀门上和有腐蚀性和
毒性的介质中，但它的使用范围住往受控制主传动装置的辅助的先导装置的限制。
    选择阀门驱动装置，对阀门驱动装置不可忽视的一项特殊要**，必须能够限定转矩
或轴向力，阀门电动装置采用限制转矩的联轴器。在液动和气动驱动装置中，其*大作用
力取决于膜片或活塞的有效面积以及驱动介质的压力。也可以用弹簧来限制所传递的作
用力。
压、液压或其组合形式的动力源来驱动，其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来
控制。
    由于阀门驱动装置应有的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置的工作规范以及
阀fj在管线或设备上的位置。因此，阔门驱动装置正确的选择与阀门类型与技术参数戚戚
相关。正确选择阀门驱动装置的依据是：
    ①阀门的型式、规格与结构。
    ②阀门的启闭力矩（管道压力、阀门的*大压差）、推力。
    ③*高环境温度与流体温度。
    ④使用方式与使用次数。
    ⑤启闭速度与时间。
    ⑥阀杆直径、螺矩、旋转方向。

    2） 可调范围R
    可调范围反映调节阀可控制的流量范围，用R＝Qmax：Qmin之比表示。R越大，调节流量的范围越宽，性能指标就越好。通常阀的R＝30，好的阀，如V型球阀、全功能超轻型调节阀，R可达100～200。
    3） 小开度工作性能
    有些阀受到结构的限制，小开度工作性能差，产生启跳、振荡，R变得很小（即Qmin很大），如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能，即可满足很小流量的调节，且工作又要求十分平衡，这类阀如V型球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
    4） 流量系数Kv
    流量系数表示通过流量的能力，同口径Kv值越大越好，尤其是球阀、蝶阀、全功能超轻型阀，它们的Kv值是单座阀、双座阀、套筒阀的2～3倍。
    5） 调节速度
    满足系统对阀动作的速度要求

□ZZYS型自力式角形调节阀制造特点

ZZYS型自力式角阀
1、壳体材料：35、20钢按GB699；35CrMoA钢按GB3077；不锈钢1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti钢按GB1220标准验收。
2、结构尺寸按JB2766-92，《PN16.0-32.0MPa锻造高压阀门结构长度》。
3、连接管按JB/T2768-92，《PN16.0-32.0MPa管子、管件、阀门端部尺寸》。
4、法兰按JB/T2769-92，《PN16.0-32.0MPa螺纹法兰》，该法兰由制造厂商提供。
5、接头、接头螺母、双头螺柱、螺母、透镜垫、管件等分别按JB/T2770-92、JB/T2771-92、JB/T2772-92、JB/T2773-92、JB/T2774-92、JB/T2775-92  JB/T2776-92、JB/T2777-92、JB/T2778-92制造和验收。
6、阀体、接管、阀盖、副阀体、接头、阀芯阀座堆焊件按JB/T6903-93进行超声探伤检查，其中阀体、阀盖、副阀体出具检查报告。
7、阀门压力试验（壳体强压试验、上密封试验、密封面）按GB/T13297-92进行．
8、出厂检验按GB/T4213-92《气动调节阀》进行。

ZZYS型自力式角形调节阀发展历史

自动调节阀的历史可追溯到自力式调压阀，它包括一个带有重物杆的球形阀，重物用来平衡阀芯力，从而得到某种程度的调节，另一种早期的自力式调压阌的形式是压力平衡式调压阀。工艺过程的压力用管线接到弹簧薄膜调压阀的薄膜气室上。无论是减压阀、阀后压力式调压阀或是差压调压阀都笔够从这种基型阀门的变更而制造出来。气动变送器和调节器的出现，就必然地导致气动词节阀的应用。它们本质上是减压阀或阀后压力式调压阀，改用仪表压缩空气来代替工艺过程的流体。现在许多生产减压阀的公司已经发展成为调节阀制造厂。电子式直行程电动角型调节阀的应用从数量上和复杂性方面继续不断地得到发展，许多阀门的阀体和附件的改进可以用来解决各种各样的问题。本手册的意图是使工程师们熟悉调节阀的结构和因素，帮助仪表工程师在应用中选用*好的阀体、执行机构和附件。属于控制阀系列，主要作用是调节介质的压力、流量、温度等等参数，是工艺环路中*终的控制元件。调节阀是*终控制元件的*广泛使用的型式。其他的*终控制阀元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板（一种蝶阀的变型）、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于阀门的电动机定位装置。尽管调节阀得到广泛的使用，调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。

□ZZYS型自力式角形调节阀主要零件材料

零件名称 材料 阀体 20、35、35CrMoA、  1Cr18Ni9Ti、  1Cr18Ni12Mo2Ti 阀芯 1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti（堆焊stellite） 阀座 1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti（堆焊stellite） 阀杆 1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti（硬化） O形圈 氟橡胶、PTFE增强 填料 聚四氟乙烯、柔性石墨、石棉盘根 垫片 聚四氟乙烯、1Cr18Ni9Ti、紫铜、石墨缠绕1Cr18Ni9Ti 套筒（导套） 1Cr18Ni9Ti、17-4PH、17-7PH（沉淀硬化型不锈钢）
	□ZZYS型自力式角形调节阀结构与作用原理     气体或蒸汽介质以箭头方向（若是液体则流动方向相反）进入阀体，通过阀座，阀芯多级减压后经出口流出，减压后的压力经阀后接管经冷凝器被引到执行机构中活塞下面，压力对于执行机构的作用所产生的向上的推力由相反方向的弹簧的弹力加以平衡。当被减压的介质压力发生变化时，就破坏了这种平衡关系，阀芯移动直至向上的推力和弹簧力恢复平衡为止。它总能使阀后压力向用户设定值靠拢。

□ZZYS型自力式角形调节阀主要技术参数及性能指标

口径大于DN50须特殊设计。

□ZZYS型自力式角形调节阀安装与调试

1、阀在气体或低粘度液体介质中使用时，通常ZZY型自力式压力调节阀为直立安装在水平管上，当位置空间不允许时才倒装。

2、阀在蒸汽或高粘度液体介质中使用时，通常ZZY型自力式压力调节阀为倒立安装在水平管上。

安装时，应注意以下几点：
1、冷凝器应高于调压阀的执行机构而低于阀前后接管，冷凝器内应装满冷水。
2、为便于现场维修及操作，调压阀四周应留有适当空间，阀前应设置截止阀。
3、当介质为洁净气体或液体时，阀前过滤器可不安装。

调试方法：

1、慢慢开启截止阀，自力式阀即开始工作，若介质不允许混有空气，则须把截止阀打开一点点，拧松执行机构的排放塞，排放掉多余的空气，让介质充满执行机构，然后拧紧排放塞。
2、全开截止阀，若发现实际压力与设定压力有偏差，则转动调节盘，压缩或放松弹簧，及至达到设定值为止。

□ZZYS型自力式角形调节阀型号编制说明

ZZYS-100（160、220、320）B
Z：执行器大类；Z：自力式系列；Y：压力调节阀：S：角形单座阀；10：PN10.0Mpa、160：16MPa  320：32MPa
B：控制阀后，压力增加时阀关闭。

□ZZYS型自力式角形调节阀外形尺寸

公称通径 L1 L2 H 10 90 165 610 15 105 175 610 20 120 210 640 25 120 210 640 32 135 235 650 40 205 295 680 50 240 330 680

□订货须知

一、① 产品名称与型号②口径③是否带附件以便我们的为您正确选型④ ZZYS型自力式角形调节阀使用压力⑤使用介质的温度。
二、若已经由设计单位选定公司的 ZZYS型自力式角形调节阀型号，请型号直接向我司销售部订购。

三、当使用的场合非常重要或环境比较复杂时,请您尽量提供设计图纸和详细参数，由我们申弘阀门的技术为您审核把关。产品所属调节阀系列，感谢您访问我们申弘阀门的网站如有任何疑问.您可以致电给我们,我们一定会尽心尽力为您提供上等的服务。如需要了解更多其它阀类产品的信息可以点击减压阀查看。