化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案

氮封裝置調(diào)節(jié)閥主要由快速泄放閥和自力式微壓調(diào)節(jié)閥，以及壓力彈簧、指揮器、脈沖管等相關(guān)部件組成，主要用于保持容器頂部保護(hù)氣體（一般為氮氣)的壓力恒定，以避免容器內(nèi)物料與空氣直接接觸，防止物料揮發(fā)，被氧化，以及容器的安全，特別適用于各類大型儲罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。供氮裝置，將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與與彈簧、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點時，平衡破壞，使指揮器閥芯，打開，使閥前氣體經(jīng)減壓閥，節(jié)流閥、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上、下膜室，打開主閥閥芯，向罐內(nèi)充注氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點，由于預(yù)設(shè)彈簧力，關(guān)閉指揮器閥芯、由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧作用，關(guān)閉主閥，停止供氮。

泄氮裝置，該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與預(yù)設(shè)彈簧預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點時，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點，由于預(yù)設(shè)彈簧力作用，關(guān)閉閥門。廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)中。它的主要作用是在儲罐、反應(yīng)釜等設(shè)備中，通過向設(shè)備內(nèi)部充入氮氣，使設(shè)備內(nèi)部的空氣與物料隔離，從而保護(hù)物料免受氧化、污染和潮濕等不良影響。本文將詳細(xì)介紹進(jìn)口氮封閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、應(yīng)用領(lǐng)域以及使用注意事項等方面。

本實用新型涉及由先導(dǎo)閥內(nèi)兩處之間的壓力差致動的平衡閥領(lǐng)域，具體為一種用于向儲罐提供氮封氣體的氮封閥。當(dāng)前儲罐氮封主要用自力式調(diào)節(jié)閥進(jìn)行氮氣補(bǔ)壓。用于氮封供氣的自力式調(diào)節(jié)閥對入口壓力有限制，不能超過100PSIG(合0.69MPaG)，通常需要減壓后才能給自力式調(diào)節(jié)閥供氣；出口壓力zui低只能到2"W.C(合0.0005MPaG);由于用于氮封的自力式調(diào)節(jié)閥是閥后取壓(內(nèi)取壓或外取壓)，閥后壓力為閥門的動力源，因為閥后壓力極低，膜片感應(yīng)到的壓力變化需要通過機(jī)械裝置放大后才能驅(qū)動閥芯動作，因此閥后的穩(wěn)定壓力區(qū)間較大，而且不能做到緊密密封；同時閥后壓力與儲罐實際壓力存在誤差，給現(xiàn)場調(diào)試帶來不便；自力式調(diào)節(jié)閥的流量與壓力降成正比，即壓力降大則流量大，壓力降小流量小，不能瞬間快速補(bǔ)氮。

【化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案實用新型內(nèi)容】

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏、密封性強(qiáng)、調(diào)試方便、補(bǔ)氣迅速的調(diào)節(jié)閥，本實用新型公開了一種用于向儲罐提供氮封氣體的氮封閥。還可用于工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)控制兩種燃燒氣混合比流量或用于氫冷發(fā)電機(jī)組密封油系統(tǒng)、各種工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)燃料氣體、石油在制品或油庫貯罐保護(hù)氣體與熱處理保護(hù)氣體的微壓自動調(diào)整等場合。其氮封閥打開時，當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時，膜片因為感應(yīng)壓力下降而向下移動，推動氣導(dǎo)閥打開，氮氣經(jīng)過孔板、氣導(dǎo)閥的出口進(jìn)入儲罐，使儲罐內(nèi)的壓力增加，同時氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降，氮氣通過內(nèi)部通道從特殊閥芯室進(jìn)入主閥閥芯室。工作時通常情況下是不需要任何外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)的執(zhí)行器產(chǎn)品。同時又具有節(jié)約能源，壓力設(shè)定值在運(yùn)行中可隨意調(diào)整，采用快開流量特性，動作靈敏、密封性能好，介質(zhì)壓力穩(wěn)定，調(diào)節(jié)精度高，泄漏量小等優(yōu)點。

截止閥,電動截止閥本系DZY氮封閥列產(chǎn)品有DZY標(biāo)準(zhǔn)型（自力式壓力調(diào)節(jié)閥）、DZYP-16BⅡ型（帶指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥）、DZC型（自力式差壓調(diào)節(jié)閥）、DZV型（自力式微壓－氮封調(diào)節(jié)閥）等多種型式。產(chǎn)品公稱壓力等級有PN（Mpa）1.6、4.0、6.4、10.0；閥體口徑范圍DN（mm）15~300；泄漏量標(biāo)準(zhǔn)有Ⅳ級、Ⅴ級；流量特性為快開。多種品種規(guī)格可供選擇。本系列氮封閥利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源，引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯位置，改變兩端的壓差和流量，使閥前（或閥后）壓力穩(wěn)定。具有動作靈 敏，密封性好，壓力設(shè)定點波動小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄壓穩(wěn)壓的自動控制。

一、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案氮封閥的工作原理

進(jìn)口氮封閥是一種自動調(diào)節(jié)閥，它的工作原理是利用氮氣壓力與設(shè)備內(nèi)部壓力之間的差異，通過控制氮氣的進(jìn)出量，保持設(shè)備內(nèi)部的氮氣壓力恒定。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部壓力下降時，氮封閥會自動打開，向設(shè)備內(nèi)部充入氮氣；當(dāng)設(shè)備內(nèi)部壓力升高時，氮封閥會自動關(guān)閉，停止氮氣的充入。通過這種方式，進(jìn)口氮封閥能夠有效地保護(hù)設(shè)備內(nèi)部的物料，延長其保存期限。

（1）當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時，主閥的活塞是在一個密封室內(nèi)，當(dāng)儲罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時，膜片就被向上頂起，氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動，把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上，關(guān)閉了控制氣的進(jìn)口，同時特殊閥芯室的壓力增加并接近氮氣總管的壓力，此壓力通過內(nèi)部通道，從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處于氮氣總管壓力的作用，由于主閥閥芯上、下所受氣體壓力平衡，所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關(guān)死。

（2）氮封閥打開時，當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時，膜片因為感應(yīng)壓力下降而向下移動，推動氣導(dǎo)閥打開，氮氣經(jīng)過孔板、氣導(dǎo)閥的出口進(jìn)入儲罐，使儲罐內(nèi)的壓力增加，同時氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降，氮氣通過內(nèi)部通道從特殊閥芯室進(jìn)入主閥閥芯室。由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積，并有彈簧的彈力和主閥的重量，所以當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定點時，特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小，主閥仍然保持關(guān)閉，氮氣只從氣導(dǎo)閥進(jìn)入儲罐。

二、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案氮封閥的結(jié)構(gòu)特點

氮封閥的結(jié)構(gòu)特點主要包括以下幾個方面：

1. 材質(zhì)優(yōu)良：進(jìn)口氮封閥通常采用高品質(zhì)的材料制造，如不銹鋼、銅等，具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性能，能夠適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。

2. 結(jié)構(gòu)緊湊：進(jìn)口氮封閥的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，安裝方便，不會占用過多的空間。

3. 調(diào)節(jié)精確：進(jìn)口氮封閥采用先進(jìn)的控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的氮氣調(diào)節(jié)，確保設(shè)備內(nèi)部的氮氣壓力穩(wěn)定。

4. 安全可靠：進(jìn)口氮封閥具有多重安全保護(hù)措施，如過載保護(hù)、過壓保護(hù)等，能夠有效地保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分                             表2

主要技術(shù)參數(shù)                         表3-1 氮封調(diào)節(jié)閥主要技術(shù)參數(shù)

   注:壓力調(diào)節(jié)范圍可根據(jù)客戶要求定制.

                            化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案         表3-2 小流量氮封調(diào)節(jié)閥主要技術(shù)參數(shù)

氮封裝置由供氮閥、 泄氮閥、 呼吸閥 組成，供氮閥由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮閥由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成，通過氮封裝置控制。當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟，向罐內(nèi)添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮閥壓力設(shè)定值時，泄氮閥打開，向外界釋放氮氣，使罐內(nèi)壓力下降，降至泄氮閥壓力設(shè)定點時，自動關(guān)閉。當(dāng)儲罐出液閥開啟，用戶放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮閥開啟，向儲罐內(nèi)注入氮氣，使罐內(nèi)壓力上升，升至供氮閥壓力設(shè)定點，自動關(guān)閉。

化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案安裝使用 
　　1、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案安裝: 
　　(1)安裝前，檢查整機(jī)零件是否缺損或者松動，對管道應(yīng)進(jìn)行清洗，介質(zhì)流向應(yīng)與閥體箭頭指向一致。 
　　(2) 為便于現(xiàn)場維修與操作，閥四周應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g。
　　(3)閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法蘭連接，要注意軸度，并應(yīng)安裝在環(huán)境溫度不 過-25~55°C的場合使用。
 

　　2、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案使用 
　　(1)開啟閥前截止閥，使介質(zhì)緩慢流入閥 
　　(2)擰開指揮器護(hù)罩，松開指揮器調(diào)節(jié)螺釘
　　(3)調(diào)節(jié)指揮器主彈簧，使閥后壓力至設(shè)定值
　　(4)固定指揮器調(diào)節(jié)螺釘，裝好護(hù)罩，調(diào)壓閥即可開始工作 
　　(5)不用時，關(guān)閉閥前截止閥
 

　　3、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案維護(hù) 

　　(1)拆卸閥門時，要保護(hù)好精密零件的表面，拆裝閥座時，要使用工具
　　(2)閥芯與閥座，不管修理或者更換，密封面都 進(jìn)行研磨
　　(3)彈簧若有裂縫跡象， 更換
　　(4)密封墊片與0型圈每次檢修時全部更換，膜片根據(jù)檢查結(jié)果而定。
　　(5)閥門平時維護(hù)，只有觀察閥后導(dǎo)壓器上的壓力表是否符合設(shè)計值要求即可。另外若發(fā)現(xiàn)各連接處有滲漏，可擰緊螺母與螺釘或更換密封墊片與0型圈
 

　　化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設(shè)計方案故障分析與維護(hù)
　　1某大芳烴裝置開車初期，發(fā)現(xiàn)3臺氮封閥工作都正常。拆閥檢查，發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢，經(jīng)過擦拭，涂 潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開車后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮氣吹到了氮封閥內(nèi)，使主閥不能回到閥座上。
　　2導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞，氮封閥沒有反饋信號，也會造成氮氣不停地向罐內(nèi)補(bǔ)充，按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。
　　3彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室不臟，而且導(dǎo)壓管也未堵塞，應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力，若彈力減小，會使氮封閥不停地補(bǔ)氣。可以將彈簧拉長，增加其彈力。
　　4密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊，導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂，起不到密封作用，更換密封圈即可。
　　5控制氣入口與氣導(dǎo)閥出口裝反。這屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題。結(jié)合氮封閥的工作原理圖，即可作出判斷。