ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例

ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例

氣動薄膜調節閥，作為流體控制系統中的關鍵元件，其結構與工作原理對于理解其性能及正確使用至關重要。氣動薄膜調節閥由氣動薄膜執行機構與調節閥兩大核心部分構成。閥體內部包含多個組件，如氣室、薄膜、推力盤、彈簧、推桿、調節螺母、閥位標尺、閥桿、閥芯、閥座、填料函、閥體、閥蓋以及支架等。這些組件的精密配合，確保了氣動薄膜調節閥在流體控制系統中的穩定性和可靠性。ZXP型新系列氣動薄膜直通單座調節閥采用頂導向結構，配用多 彈簧執行機構。具有結構緊湊、重量輕、動作靈敏、流體通道呈S流線型、壓降損失小、閥容量大、流量特性、拆裝方便等優點。廣泛應用于控制氣體、液 體、蒸汽等介質，工藝參數如壓力、流量、溫度、液位保持在給定值。特別適用于允許泄漏量小閥前后壓差不大的工作場合。

本系列產品有調節型、調節切斷型、波紋管密封型、夾套保溫型等多種品種。產品公稱壓力等級有PN10、16、40、64；閥體口徑范圍DN20~200。 適用流體溫度由-200℃~560℃范圍內多種檔次。泄漏量標準有IV級或VI級。流量特性為線性或等百分比。多種多樣的品種規格可供選擇。

▍ 工作原理

氣動薄膜調節閥的工作機制在于，當調節器發出信號壓力時，該壓力會輸入氣動執行機構的氣室中。氣動壓力推動閥芯移動，通過改變流通截面積實現對介質流量的調節。這一推力通過推桿與閥芯的連接，推動閥芯產生相應的位移，即行程變化。閥芯位置的變動，進而改變了閥的流通截面積，從而實現對介質流量的有效調節。



02ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例的選型與應用

▍ 直通單座閥

直通單座閥設計精巧，其泄漏量極小，適合泄漏量要求嚴格的小管徑、低壓差場合。它能夠有效減少流體對單座閥芯的不平衡力，是理想的選擇。

▍ 直通雙座閥

直通雙座閥設計獨特，閥體內設有上下兩個閥芯，這兩閥芯受到的流體推力因方向相反而大致相互抵消，顯著減小了不平衡力。它廣泛應用于較大壓差環境，例如高壓差的要求。然而，在高壓差環境下工作時，閥體容易受到沖蝕損傷，不適合用于輸送高粘度、含懸浮顆粒或纖維的介質。

▍ 角式高壓閥

角式高壓閥的閥體設計呈直角狀，其流路簡潔明了，流體阻力較小。這種設計使得閥體受到高速流體的沖蝕影響較小，因此特別適用于處理高壓差、高粘度以及含有懸浮物顆粒狀物質的場合，防止結焦和堵塞。

▍ 安全性選型

在選擇氣動薄膜調節閥的類型時，需根據具體生產工藝的安全需求選擇氣開或氣閉閥。當信號壓力中斷時，需確保調節閥所處的位置不會對工藝生產造成危害。

▍ 流量特性選型

選擇流量特性是需依據系統負荷變化和調節精度要求。在自控系統設計中，四種典型的理想流量特性為：直線、等百分比、快開和拋物線流量特性。根據不同的生產需求選擇合適的流量特性。

▍ 調節閥口徑選擇

在確定調節閥口徑時，首要任務是根據流體特性計算出所需的流量系數CV值。通過計算流量系數CV值得出合適的調節閥口徑，以確保控制系統的穩定性。



ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例產品特點

◇　頂導向單座調節閥，結構緊湊，部件少、易維修。
◇　金屬閥芯適用多種工作場合，達IV級泄漏標準，ZXPQ型軟密封結構閥芯達VI級泄漏標準。
◇　閥體按流體力學原理設計成等截面低流阻流道，額定流量系數增大30%。
◇　可調范圍大，固有可調比為50。
◇　執行機構采用多彈簧結構，高度減少30%、重量減輕30%。
◇　ZXPV型波紋管密封型調節閥，對移動的閥桿形成的密封，堵絕流體外漏。
◇　ZXPJ型調節閥帶有保溫夾套，用于流體冷卻后易結晶、凝固造成堵塞的場合。

   



ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例主要零件材料

◇　閥體、閥蓋：HT200，ZG230-450，ZG1Cr18Ni9Ti
◇　閥芯、閥座：1Cr18Ni9Ti，司太萊合金堆焊
◇　軟密封閥芯：增強聚四氟乙烯
◇　填料：聚四氟乙烯，柔性石墨
◇　波紋管：1Cr18Ni9Ti
◇　墊片：橡膠石棉板、10、1Cr18Ni9Ti、石棉纏繞墊片
◇　膜蓋：A3
◇　波紋膜片：丁晴橡膠夾增強滌綸織物
◇　彈簧：60SIMN
◇　閥桿、推桿：2Cr13、1Cr18Ni9Ti
◇　襯套：2Cr13






ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例技術參數

公稱通徑DN（mm）20253240506580100125150200(10)(12)(15)(20)額定流量系數KV直線1.82.84.46.91117.627.54469110176275440690等百分比1.62.54.06.31016254063100160250400630
額定行程L（mm）		16	25	40	60
膜片有效面積Ae（cm2）		280	400	600	1000
信號范圍Pr(KPa)		20~100、40~200
氣源壓力Ps(MPa)		0.14~0.4
固有流量特性		直線、等百分比
固有可調比		50
允許泄漏量		硬閥座：IV級（10-4閥額定容量）    軟閥座：VI級
公稱壓力PN（MPa）		1.0、1.6、4.0、6.4
工作溫度t（℃）	常溫型	-20~200、-40~240、-60~250
	散熱型	-40~450、-60~450
	高溫型	450~560
	低溫型	-60~-100、-100~-200、-200~-250

本產品性能指標貫徹GB/T4213-92標準

   

允許壓差

氣閉式調節閥允許壓差表 單位: MPa

膜片有膠面積Ae(cm2)			280			400			600			1000
信號范圍Pr(KPa)			20-100	20-100	40-200	20-100	20-100	40-200	20-100	20-100	40-200	20-100	20-100	40-200
氣源壓力Ps(MPa)			0.14	0.14	0.25	0.14	0.14	0.25	0.14	0.14	0.25	0.14	0.14	0.25
需配附件			-	P	P	-	P	P	-	P	P	-	P	P
公 稱 通 徑 DN （mm） 及 閥 座 直 徑 d (mm)	20	10	5.35	6.40	6.40
		12	3.72	6.40	6.40
		15	2.33	5.55	6.40
		20	1.34	3.12	4.01
	25	25	0.86	2.00	2.57
	32	32				0.75	1.74	2.24
	40	25				1.22	2.85	3.67
		32				0.75	1.74	2.24
		40				0.48	1.11	1.48
	50	32				0.75	1.74	2.24
		40				0.48	1.11	1.48
		50				0.31	0.71	0.91
	65	65							0.27	0.63	0.81
	80	50							0.46	1.07	1.38
		65							0.27	0.63	0.81
		70							0.18	0.42	0.52
	100	65							0.27	0.63	0.81
		70							0.18	0.42	0.52
		100							0.11	0.26	0.34
	125	125										0.12	0.29	0.37
	150	100										0.19	0.44	0.57
		125										0.12	0.29	0.37
		150										0.09	0.20	0.25
	200	125										0.12	0.29	0.37
		150										0.09	0.20	0.25
		200										0.05	0.11	0.14






























































































*P:閥門定位器
**對于ZXPV型單座紋管密封調節閥,允許壓差為1.0MPa，表中數據若數值小于1.0MPa則不變，若數值MPa，則取值1.0MPa。

   



氣開式調節閥允許壓差表 單位: MPa

膜片有膠面積Ae(cm2)			280		400		600		1000
信號范圍Pr(KPa)			20-100	20-100	20-100	20-100	20-100	20-100	20-100	20-100
氣源壓力Ps(MPa)			0.14	0.25	0.14	0.25	0.14	0.25	0.14	0.25
需配附件			-	P	-	P	-	P	-	P
公 稱 通 徑 DN （mm） 及 閥 座 直 徑 d (mm)	20	10	5.35	6.40
		12	3.72	6.40
		15	2.33	5.55
		20	1.34	3.12
	25	25	0.86	2.00
	32	32			0.75	1.74
	40	25			1.22	2.85
		32			0.75	1.74
		40			0.48	1.11
	50	32			0.75	1.74
		40			0.48	1.11
		50			0.31	0.71
	65	65					0.27	0.63
	80	50					0.46	1.07
		65					0.27	0.63
		70					0.18	0.42
	100	65					0.27	0.63
		70					0.18	0.42
		100					0.11	0.26
	125	125							0.12	0.28
	150	100							0.19	0.44
		125							0.12	0.26
		150							0.09	0.20
	200	125							0.12	0.28
		150							0.09	0.20
		200							0.05	0.11






























































































*P:閥門定位器
**對于ZXPV型單座紋管密封調節閥,允許壓差為1.0MPa，表中數據若數值小于1.0MPa則不變，若數值MPa，則取值1.0MPa。



ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例外形尺寸及重量
標準型、散熱形、高溫型外形尺寸表  單位：MM


公稱通徑			20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
			282		308			394			494
L	PN16，40		150	160	180	200	230	290	310	350	400	480	600
	PN64		230	230	260	260	300	340	380	430	500	550	650
H1	PN16		53	58	70	75	83	93	100	110	125	143	170
	PN40		53	58	70	75	83	93	100	118	135	150	188
	PN64		65	70	78	85	90	103	108	125	148	173	208
H	標 準 型	PN16	429	438	474	476	502	622	646	687	835	889	981
		PN40	429	438	474	476	502	622	646	695	845	896	1000
		PN64	456	468	511	525	535	663	673	705	868	958	1260
	散熱高溫型		570	570	610	610	630	730	810	820	960	1090	1180

散熱高溫型高度（H）為PN16的數值
**夾套型高度H1及H均增加15%




波紋管密封型外形尺寸 單位：MM

公稱通徑	20	25		32	40	50		65	80	100	125	150	200
ФA	282		308				394				494
L	150	160		180	200	230		290	310	350	400	480	600
H1	53	58		70	75	83		93	100	110	125	143	170
H標準型	446.5	453.5		490	542	537.5		617.5	667	675	735	907.5	900




公稱通徑			20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
ФA			282		308			394			494
L	PN16, PN40		150	160	180	200	230	290	310	350	400	480	600
	PN64		230	230	260	260	300	340	380	430	500	550	650
H1	PN16, PN40		52.5	5705	70	75	8205	92.5	100	117.5	135	150	187.5
	PN64		65	70	7705	85	900	102.5	107.5	125	147.5	172.5	207.5
H2	-60~-100℃		500	500	500	500	500	600	600	600	700	700	700
	-100~-200℃		700	700	700	700	700	800	800	800	900	900	900
	-200~-250℃		900	900	900	900	900	1000	1000	1000	1100	1100	1100
H	-60~ -100 (℃)	PN16, PN40	810	810	832	832	832	1026	1026	1024	1200	1198	1198
		PN64	810	810	832	832	832	1026	1026	1024	1200	1198	1198
	-100~ -200 (℃)	PN16, PN40	1010	1010	1032	1032	1032	1226	1226	1124	1400	1398	1398
		PN64	1010	1010	1032	1032	1032	1226	1226	1124	1400	1398	1398
	-200~ -250 (℃)	PN16, PN40	1210	1210	1032	1232	1232	1426	1426	1424	1600	1598	1598
		PN64	1210	1210	1032	1232	1232	1426	1426	1424	1600	1598	1598
ФD3			260	260	285	305	340	370	405	460	525	590	700
ФD4			290	290	315	335	370	400	435	490	555	630	740
螺栓孔N(個)-D(直徑)			8-14	8-14	8-14	8-16	8-16	10-16	10-16	12-18	14-18	16-18	18-18




調節閥重量表        單位:KG

公稱通徑		20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
標準型	PN16	16	17	19	21	23	35	48	57	64	70	900
	PN40	16	17	19	21	23	35	48	60	67	74	95
	PN64	20	21	25	30	33	44	71	91	100	115	145
散熱高溫型		17	18	20	22	25	36	51	60	67	74	95
波紋管型		20	21	25	30	33	48	71	91	102	115	145
低溫型		20	21	23	26	28	42	58	69	77	84	108

*本表中散熱高溫型的重量以PN16為依據,低溫型以PN40為依據

   



連接標準

法蘭標準 鑄鐵法蘭按GB4216.5-84
鑄鋼法蘭按GB9113-88 JB/T79-94
法蘭密封面型式:PN10 、PN16為凸面;PN40 PN64為凹凸面,閥體為凹面.
薄膜執行機構氣信號接口:內螺紋M16×1.5
夾套保溫型夾套載熱體接口:對焊φ18×4
*閥體法蘭及法蘭端面距離可以按用戶指定的標準制造.
如:ANSI JIS JPI等標準.





03ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例安裝與維護

▍ 安裝要點

氣動薄膜調節閥應垂直安裝于水平管道，以確保其功能的正常發揮。調節閥安裝時應盡可能遠離高溫、振動和腐蝕性強的環境，以防止調節閥膜片因老化而縮短使用壽命。此外，調節閥應安裝在便于檢修的位置，確保安裝后的調節閥能夠順利進行維護和檢修。

▍ ?檢修維護

在氣動薄膜調節閥的維護過程中，有幾個關鍵部件需要特別關注。這些部件包括閥座、閥芯、薄膜、連接件以及緊固件。在檢修時，務必仔細檢查這些部件的磨損和老化問題，以確保調節閥的正常運行。

▍ 常見故障及解決措施

在檢修氣動薄膜調節閥的過程中，常見的故障包括調節閥不動作和動作遲鈍。解決這些問題的方法包括：通過檢查更換磨損部件如閥芯和膜片，同時對填料及連接部件進行適當的清潔和潤滑。對于不動作的故障，主要原因是缺少信號壓力、膜片漏氣或機械卡死，通過拆開膜頭，檢查并修補更換受損的膜片，以及調整或更換閥芯與閥座間的部件可以得到有效解決。

氣動調節閥，在石油、化工、電力、冶金等工業企業中，扮演著至關重要的角色。在復雜的化工生產環境中，調節閥猶如生產過程自動化的關鍵樞紐，確保系統的穩定運行。接下來，我們將一起走進氣動調節閥的世界，探尋其背后的奧秘與價值。

▲ 調節閥的結構與工作原理

氣動調節閥，這一在眾多工業領域中發揮核心作用的設備，以壓縮空氣為動力，通過氣缸執行機構驅動閥門動作。它借助電氣閥門定位器、轉換器、電碟閥、保位閥等附件，實現對管道介質流量、壓力、溫度等工藝參數的精確調節。其工作原理簡單明了，響應迅速，且本質安全，無需額外防爆措施。

調節閥由氣動執行機構和調節閥兩部分組成，執行機構分為單作用和雙作用兩種。單作用執行器內設復位彈簧，確保在起源喪失或故障時，閥門能自動回歸預設的開啟或關閉狀態。而雙作用執行器則無此功能。

此外，氣動調節閥還有氣開型和氣關型之分，即常開型和常閉型。這種區分主要通過執行機構的正反作用和閥態結構的差異來實現。

02ZXP型氣動薄膜直通單座調節閥選型應用案例安裝與維護原則



▲ 安裝位置及方式

氣動調節閥作為工業控制領域的關鍵設備，其結構圖詳細展示了各組成部分的相互關系。在安裝過程中，遵循一定的原則確保其能夠穩定、高效地發揮調節作用，對于保障工藝流程的穩定性和安全性具有重要意義。調節閥需安裝在易于拆裝和維護的高度，并且水平安裝于管道上，通常需在閥下設置支撐以確保穩固性。

若因特殊情況需在豎直管道上水平安裝時，也應采取相應支撐措施（小口徑調節閥除外），并注意避免給調節閥帶來額外應力。

▲ 環境要求與連接注意事項

調節閥的工作環境應滿足溫度范圍為(-30~+60)℃，且相對濕度不超過95%。在安裝過程中，需確保調節閥前后有足夠的直管段，其長度至少為10倍的管道直徑（10D），以保障流量特性的穩定性。

若調節閥的口徑與工藝管道不一致，應使用異徑管進行連接。在小口徑調節閥的安裝中，可選擇螺紋連接方式。同時，閥體上的流體方向箭頭必須與實際流體方向保持一致。

▲ 旁通管道與管道清理

旁通管道的設置至關重要，它為調節閥的檢修提供了便利，允許在不停車的情況下切換或手動操作調節閥，便于對其進行檢修。在安裝前，必須清除管道內的雜物，如污垢和焊渣等，以確保調節閥的正常運行。





氣動薄膜調節閥的維護方法

1、 閥體：要經常檢查閥體內壁的受腐蝕及磨損情況，尤其是用于腐蝕介質和高壓差、空化作用等工況惡劣條件下的閥門，要保證其耐壓強度和耐腐、耐磨性能。

2、 閥芯：閥芯起到調節和切斷流體的作用，是流體的截流元件，因此受流體的沖刷、腐蝕和顆粒的碰撞為嚴重，在高壓差、空化情況下更容易損壞，所以要檢查它的各部分是否破壞、磨損、腐蝕，是否要維修或更換。

3、 閥座：閥座接合面是保證閥門能否關閉的關鍵，它受腐蝕受磨損的情況也比較嚴重。而且由于流體的滲透，導致閥座的螺紋內表面常常受到腐蝕而松動。

4、 閥桿：要檢查閥桿與閥芯、推桿的連接是否松動，能否產生過大的變形、裂紋和腐蝕。

5、 膜片：對薄膜式氣動調節閥來說，膜片是重要的元件，在流體系統正常的情況下，如果執行機構不動作，就應該想到膜片是否破裂、是否沒安裝好。

6、 活塞: 流體執行機構的活塞產生驅動力，因此活塞的損壞、磨損是不允許的。

7、 氣(液)管：流體進入調節閥的通路，因此要經常檢查是否接牢保證不泄漏。

8、 推桿：要檢查推桿有無彎曲、變形、脫落。推桿與閥桿連接要牢固，位置要調整好，確保足夠的行程并關閉閥門。

9、 彈簧：要檢查彈簧有無斷裂。制造、加工和熱處理不當都會使彈簧斷裂。有些彈簧在過大的載荷作用下，也可能斷裂。



氣動薄膜調節閥安裝的注意事項

1、氣動薄膜調節閥屬于現場儀表，要求環境溫度應在－25～60℃范圍，相對濕度≤95%。如果是安裝在露天或高溫場合，應采取防水、降溫措施。在有震源的地方要遠離振源或增加防振措施。

2、氣動薄膜調節閥一般應垂直安裝，特殊情況下可以傾斜，如傾斜角度很大或者閥本身自重太大時對閥應增加支承件保護。

3、安裝調節閥的管道一般不要離地面或地板太高，在管道高度大于2m時應盡量設置平臺，以利于操作手輪和便于進行維修。

4、調節閥安裝前應對管路進行清洗，排除污物和焊渣。安裝后，為保證不使雜質殘留在閥體內，還應再次對閥門進行清洗，即通入介質時應使所有閥門開啟，以免雜質卡住。在使用手輪機構后，應恢復到原來的空檔位置。

5、控制閥的安裝位置應便于觀察、操作和維護。

6、執行機構應固定牢固，操作手輪應處在便于操作的位置。

7、安裝用螺紋連接的小口徑控制閥時，必須裝有可拆卸的活動連接件。

8、執行機構的機械傳動應靈活，無松動和卡澀現象。

9、執行機構連桿的長度應能調節，并應保證調節機構在全開到全關的范圍內動作靈活、平穩。

10、當調節機構能隨同工藝管道產生熱位移時，執行機構的安裝方式應能保證其和調節機構的相對位置保持不變。

11、執行機構的信號管應有足夠的伸縮余度，不應妨礙執。