電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例

電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例產(chǎn)品應(yīng)用

電動球閥通常用于密封要求嚴(yán)格的場合，除控制氣體、液體、蒸汽介質(zhì)外，還適宜控制污水和含有纖維性雜質(zhì)的介質(zhì)，廣泛用于石油、化工、冶金、輕工、造紙、電站、制冷等工業(yè)領(lǐng)域。Q941F電動球閥適用于經(jīng)常操作、兩位切斷、調(diào)節(jié)的場合。球閥與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接采用直連方式，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)置伺服系統(tǒng)，無須另配伺服放大器，輸入 4~20mA 信號及 220V AC 電源即可控制運(yùn)轉(zhuǎn)。具有連線簡單，結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕、阻力小、動作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)可根據(jù)用戶要求配置不同型號電子式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。



電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例定義

電動高壓法蘭球閥是集成 “電動驅(qū)動裝置 + 高壓法蘭球閥" 的自動化控制閥門，專為 10MPa-42MPa 高壓及遠(yuǎn)程操控工況設(shè)計(jì)，主體采用鍛鋼（A105、A182 F304、F316L）材質(zhì)制造。通過電動執(zhí)行器（多為開關(guān)型或調(diào)節(jié)型）驅(qū)動球形閥芯 90° 旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高壓介質(zhì)快速通斷或精準(zhǔn)流量調(diào)節(jié)，閥門兩端自帶法蘭（適配 ASME、GB 等標(biāo)準(zhǔn)），搭配金屬硬密封或增強(qiáng)軟密封結(jié)構(gòu)，具備高壓密封可靠、遠(yuǎn)程控制便捷的特點(diǎn)，符合 ASME B16.34、API 6D 標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于石油化工高壓自動化系統(tǒng)、天然氣長輸管道、電力儲能遠(yuǎn)程控制回路等場景。

電動高壓法蘭球閥關(guān)鍵參數(shù)

結(jié)構(gòu)與材質(zhì)參數(shù)：閥體材質(zhì)選 A105 鍛鋼（耐 10-32MPa / 常溫，適配油氣、高壓水）、A182 F304 鍛鋼（耐 10-32MPa + 輕度腐蝕，適配中性高壓流體）、F316L 鍛鋼（耐 10-42MPa + 強(qiáng)腐蝕，適配高壓酸堿流體）；閥芯材質(zhì)同閥體 + 硬質(zhì)合金涂層（防高壓磨損）；密封形式選金屬硬密封（耐 42MPa/425℃，工況）、PTFE 增強(qiáng)軟密封（密封好，適配低壓差常溫）；電動執(zhí)行器參數(shù)：電源 AC220V/380V（常規(guī)）、DC24V（防爆場景），輸出力矩 200-2000N?m（適配不同口徑高壓閥門），控制方式開關(guān)型（通斷）、調(diào)節(jié)型（4-20mA 信號，流量調(diào)節(jié)）；法蘭標(biāo)準(zhǔn)選 ASME B16.5（美標(biāo)）、GB/T 9113（國標(biāo)），密封面類型榫槽面（高壓密封優(yōu)）、凹凸面（通用）。

性能與工況參數(shù)：公稱壓力 PN10.0-42.0MPa（常用 PN16.0/32.0MPa）；公稱通徑 DN25-DN150（主流 DN40-DN100）；密封等級泄漏率≤1×10??MPa?m3/s（高壓靜態(tài)密封）；工作溫度 - 29℃-425℃；執(zhí)行器響應(yīng)時間≤5 秒（開關(guān)型）、調(diào)節(jié)精度 ±1%（調(diào)節(jié)型）；啟閉壽命≥5 萬次；適用介質(zhì)為高壓油氣、高壓水、高壓化工流體等高危或腐蝕性介質(zhì)。

電動高壓法蘭球閥選型要點(diǎn)

選型先定工況需求：高壓常溫油氣自動化場景選 A105 鍛鋼 + 金屬硬密封 + 開關(guān)型執(zhí)行器 + ASME 法蘭；高壓腐蝕流體場景選 F316L 鍛鋼 + 金屬硬密封 + 調(diào)節(jié)型執(zhí)行器 + GB 法蘭；常溫低壓差場景選 F304 鍛鋼 + 軟密封 + 開關(guān)型執(zhí)行器。再匹配參數(shù)：按系統(tǒng)壓力選公稱壓力（25MPa 系統(tǒng)選 PN32.0MPa，留安全余量）；按流量需求選通徑（主管路選 DN100，支管路選 DN40）；按控制需求選執(zhí)行器（僅通斷選開關(guān)型，需流量調(diào)節(jié)選調(diào)節(jié)型）。最后注意：執(zhí)行器需帶高壓防護(hù)與過熱保護(hù)；需做 1.5 倍公稱壓力水壓測試；防爆場景選隔爆型執(zhí)行器（Ex d IIB T4）。精小型電動執(zhí)行器電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)適用于部分回轉(zhuǎn)類閥門(如蝶閥、球閥和風(fēng)門擋板等),采用進(jìn)口電子部分元件,優(yōu) 質(zhì)鋁合金壓鑄件外殼,精細(xì)流暢,體積小重量輕、免維護(hù)、耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)良性能,可在狹窄地方使用。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于樓宇自動化、水利、造紙、電力、化工等自 動化控制系統(tǒng)。



電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)

    1. 體積小,力矩大    整體體積和重量僅相當(dāng)于同類傳統(tǒng)產(chǎn)品的1/3;整體輸入功率小、輸出力矩大,所需安裝空間小;安裝運(yùn)輸非常方便。

    2. 強(qiáng)勁電動機(jī)   根據(jù)閥門工作特性而設(shè)計(jì)的電機(jī),具有高啟動力矩,低啟動帶電流以及較小轉(zhuǎn)到慣量。定子繞組裝有內(nèi)藏式過熱保護(hù)器(自動恢復(fù)型),當(dāng)閥門發(fā)生意外卡堵時,保護(hù)器即控制電機(jī)停止,保護(hù)整套設(shè)備安全。

    3. 精密齒輪  由精密相切的多齒輪和軸組成,齒輪和軸由熱處理高合金鋼制成,強(qiáng)度高、耐性好,可經(jīng)受長期疲勞負(fù)荷沖擊。齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)加注進(jìn)口食品級鉬基潤滑脂,完成*潤滑,無需點(diǎn)檢或維護(hù)。

    4. 機(jī)械限位裝置  不、不銹鋼制作的機(jī)械行程限制螺栓和限位擋塊可精確調(diào)節(jié)行程機(jī)構(gòu)至所需角度。為了方便調(diào)節(jié),此螺栓至于外殼外部,每次調(diào)節(jié)后用不銹鋼螺帽鎖定所需位置。

    5. 閥門開度顯示  鏡片與本體采用進(jìn)口食品級玻璃膠粘接,粘接高度強(qiáng),使產(chǎn)品無污染,耐高溫,能有效抵抗雨水寖泡等惡劣環(huán)境的腐蝕。

    6. 人工搖柄  在調(diào)試或斷電時可使用不銹鋼手柄驅(qū)動閥門轉(zhuǎn)動,S為順時針方向,O為逆時針方向。

    7. 電纜接口  設(shè)有兩個G1/2防水電纜接頭,分別用于電纜線和信號線,防止干擾。

    8. 微動開關(guān)   HD系列選用進(jìn)口微動開關(guān),觸點(diǎn)質(zhì)量、動作壽命、絕緣性能等指標(biāo)優(yōu)良可靠。

    9. 精密電位器  采用進(jìn)口高精密電位器,使用壽命高達(dá)三萬次!非常適用于閥門的小開度調(diào)節(jié)需要!有效確保電動閥門的精度調(diào)節(jié)。

    10. 控制模塊   樹脂封裝的控制模塊具有分解度高、功能強(qiáng)勁、抗震動、壽命長和可靠性等顯著特點(diǎn)。

    11. 伺服機(jī)構(gòu)   內(nèi)置控制模塊不斷比較輸入信號和電位器的反饋信號,當(dāng)達(dá)到平衡時,即停止電機(jī)工作,然后輸出軸使閥門保持在相應(yīng)位置直至輸入信號變化。確保精確連續(xù)調(diào)節(jié)閥門開度

    12. 自動控制   智能一體化裝置有信號4~20mA·DC輸入輸出可由電腦PLC和DCS系統(tǒng)控制,比例調(diào)節(jié)控制和定位,無需人工控制,可位置自鎖、連線簡單、性能穩(wěn)定可靠、控制精度高、反應(yīng)速度快等。

    13. 安裝方便,連接簡單。

    14. 常規(guī)為單相220V電壓,特殊供貨有DC220V、DC24、AC110V三種規(guī)格



電動高壓法蘭球閥應(yīng)用場景

石油化工：加氫裝置高壓進(jìn)料自動化管路，A105 鍛鋼 ASME 法蘭開關(guān)型電動球閥（DN50，PN32.0MPa），遠(yuǎn)程控制進(jìn)料通斷，保障裝置安全；

天然氣長輸：管道增壓站高壓輸氣回路，F(xiàn)316L 鍛鋼 GB 法蘭調(diào)節(jié)型電動球閥（DN80，PN25.0MPa），4-20mA 信號調(diào)節(jié)輸氣量，適配遠(yuǎn)程監(jiān)控；

電力儲能：抽水蓄能電站高壓水閘控制回路，A105 鍛鋼 GB 法蘭開關(guān)型電動球閥（DN65，PN16.0MPa），遠(yuǎn)程操控水閘啟閉，適配無人值守；

化工高壓反應(yīng)：高壓聚合反應(yīng)釜出料管路，F(xiàn)316L 鍛鋼 ASME 法蘭調(diào)節(jié)型電動球閥（DN40，PN32.0MPa），精準(zhǔn)調(diào)節(jié)出料流量，耐溶劑腐蝕；

冶金行業(yè)：大型高爐高壓氧氣管路，A182 F304 鍛鋼法蘭開關(guān)型電動球閥（DN40，PN32.0MPa），隔爆執(zhí)行器，遠(yuǎn)程控制氧氣通斷。

電動高壓法蘭球閥與相似產(chǎn)品比較

與手動高壓法蘭球閥比較：前者電動驅(qū)動（遠(yuǎn)程控制，適配無人值守）；后者手動驅(qū)動（需現(xiàn)場操作，適配低頻場景），自動化與遠(yuǎn)程控制場景選前者；

與氣動高壓法蘭球閥比較：前者電動執(zhí)行器（無需氣源，適配無氣源場景）；后者氣動執(zhí)行器（需氣源，防爆性能優(yōu)），無氣源或需精細(xì)調(diào)節(jié)場景選前者，防爆且有氣源場景選后者；

與電動高壓對夾球閥比較：前者法蘭連接（安裝穩(wěn)定，適配大口徑高壓）；后者對夾連接（無獨(dú)立法蘭，適配小口徑），大口徑高壓主路選前者，小口徑空間受限場景選后者。



電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例產(chǎn)品特點(diǎn)

（1）流體阻力小、球閥是所有閥類中流體阻力最小的一種，即使是縮徑球閥，其流體阻力也相當(dāng)小。
（2）止推軸承減小閥桿摩擦力矩，可使閥桿長期操作平衡靈活。
（3）閥座密封性能好，采用聚四氟乙烯等材料制成的密封圈，結(jié)構(gòu)易于密封，而且球閥的閥封能力隨著介質(zhì)壓力的增設(shè)而增大。
（4）閥桿密封可靠，由于閥桿只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而不做升降運(yùn)動，閥桿的填料密封不易破壞，且密封能力隨著介質(zhì)的壓力增設(shè)而增大。
（5）由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自潤滑性，與球體的摩擦損失小，幫球閥的使用壽命長。
（6）下裝式閥桿和閥桿頭部凸階防止閥桿噴出，如火災(zāi)造成閥桿密封破壞，凸階與閥體間還可形成金屬接觸，確保閥桿密封。



電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例

序號	品  名	型 號 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量
1	電動球閥	電動智能型防爆高壓球閥   Q941F-250P  DN25   PN250 壓力：25MPa，通徑：25mm 進(jìn)法蘭到出法蘭閥體總長:170MM 進(jìn)出口法蘭是凹面法蘭 對角螺絲孔中心距105MM 密封口凹進(jìn)去直徑:   42MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小21.6MM 介質(zhì)：氮?dú)?約46%)、天然氣、二氧化碳 工作溫度：-30~40°C 閥前壓力   ：3，8， 10MPA 閥后壓力：2.5MPA 帶電控防爆智能執(zhí)行器; 帶控制信號輸入輸出:4~20mA， 帶485通訊協(xié)議; 電壓:DC24V; 防爆等級CT6; 防護(hù)等級:IP65。 調(diào)節(jié)精度：+1%	套	4

主要技術(shù)參數(shù)

公稱通徑DN(mm)	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
額定流量系數(shù)KV	21	38	72	112	170	273	384	512	940	1452	2222	3589
公稱壓力(MPa)	PN1.6、2.5、4.0、6.4 MPa；ANSI 150、300LB
允許壓差(MPa)	≤公稱壓力
閥體形式	兩段式鑄造球閥
連接形式	法蘭式、焊接式、螺紋式
閥芯形式	"O"型球形閥芯
密封填料	V型聚四氟乙烯填料、柔性石墨填料等
流量特性	近似快開型
動作范圍	0～90°
泄露量Q	按GB/T4213-92，小于額定KV0.01%
基本誤差	±1%
回差	±1%
死區(qū)	≤1%(可調(diào))
可調(diào)范圍	250：1								350：1
配置執(zhí)行機(jī)構(gòu)	可配PSQ、HQ、UNIC、361RS、JO等系列角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
控制方式	開關(guān)到位燈(開關(guān)兩位控制)、無源觸點(diǎn)信號、1/5K電位計(jì)、智能調(diào)節(jié)(4～20mA模擬量信號控制)

執(zhí)行器技術(shù)參數(shù)


執(zhí)行器類別	引進(jìn)型JOX系列執(zhí)行器參數(shù)	引進(jìn)型3610R系列執(zhí)行器參數(shù)	引進(jìn)型JHQ系列執(zhí)行器參數(shù)
電源電壓	標(biāo)準(zhǔn)：220V AC單相 可選：110V AC 單相、380/440V AC 三相、24V/110V/220V AC
輸出力矩	50N·M～2000N·M	50N·M～1500N·M	50N·M～3000N·M
動作范圍	0～90° 0～360°	0～90°	0～90°、0°～270°可選
控制方式	開關(guān)到位燈(開關(guān)兩位控制)、無源觸點(diǎn)信號、1/5K電位計(jì)、智能調(diào)節(jié)(4～20mA模擬量信號控制)
動作時間	15秒/30秒/60秒	10秒/15秒/30秒	18S～112S
保護(hù)裝置	過熱保護(hù)	過載保護(hù)	內(nèi)置過熱保護(hù)、過載保護(hù)
環(huán)境溫度	-30°～60°	-30°～60°	-20℃～+70℃
手動操作	同附帶手柄操作	同附帶手柄操作	機(jī)械離合機(jī)構(gòu)，配手輪操作
機(jī)械限位	電氣、機(jī)械二重限位	電氣、機(jī)械二重限位	2個外部調(diào)整螺栓
防護(hù)等級	IP65	IP55	IP65、IP67、可定制IP68
防爆等級	無防爆	ExdⅡ BT4	ExdⅡ BT4,ExdⅡ CT6
位置測量	可選裝開關(guān)或電位計(jì)	比例控制單元	電位計(jì)、比例控制單元
驅(qū)動電機(jī)	8W/E	AC可逆電機(jī)	鼠籠式異步電機(jī)
進(jìn)線接口	PE1/2〞進(jìn)線線鎖	2-PF 1/2〞進(jìn)線線鎖	2個 PF 3/4"
殼體材料	鋁合金	鋼，鋁合金	鋼，鋁合金，鋁青銅，聚碳酸脂
外涂層	干粉，環(huán)氧聚酯，具有防腐功能
采用獨(dú)特的電制動線路，因而定位精度高，執(zhí)行機(jī)構(gòu)靈敏，啟動停止迅速,運(yùn)行平穩(wěn)。同時具有抗干擾、抗浪涌電壓、防擊穿能力強(qiáng)的特點(diǎn)
適用于動作頻繁的調(diào)節(jié)回路，當(dāng)接通持續(xù)率為25%時，每小時動作次數(shù)可達(dá)630-1200次

主要零件材料

零件名稱	材料
閥體、閥蓋	WCB	304(CF8)	316(CF8M)	316L(CF3M)
球體	2Cr13+氮化處理	304	316	316L
閥桿	2Cr13	304	316	316L
閥座密封圈	PTFE、碳素纖維＋PTFE、對位聚苯
填料	V型PTFE、柔性石墨

主要性能規(guī)范

公稱通徑DN(mm)		DN15-300
公稱壓力	PN(MPa)	1.0	1.6	2.5	4.0	6.4
試驗(yàn)壓力	強(qiáng)度試驗(yàn)	1.5	2.4	3.75	6.0	9.60
	密封試驗(yàn)	1.1	1.76	2.75	4.4	7.04
	低壓氣密試驗(yàn)	0.5～0.7
適用介質(zhì)	水、油、蒸氣、硝酸類(溫度≤200℃)、醋酸類(溫度≤200℃)

外形結(jié)構(gòu)、






電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例要外形尺寸

公稱通徑 DN(mm)		15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300
L		130	140	150	165	180	200	220	250	280	320	360	400	630	750
H、A		由于閥門密封選擇及溫度選擇不同，執(zhí)行器尺寸需根據(jù)實(shí)際配置，該尺寸可咨詢凱利科公司技術(shù)部。
A1	防爆型	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137
	標(biāo)準(zhǔn)型	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40
PN1.6MPa法蘭連接尺寸
D		95	105	115	140	150	165	185	200	220	250	285	340	405	460
D1		65	75	85	100	110	125	145	160	180	210	240	295	355	410
D2		46	56	65	76	84	99	118	132	156	184	211	266	319	370
b		14	16	16	18	18	20	22	24	24	26	28	24	26	28
f		2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
n-φd		4-14	4-14	4-14	4-18	4-18	4-18	4-18	8-18	8-18	8-18	8-22	12-22	12-26	12-26
PN2.5MPa法蘭連接尺寸
D		95	105	115	140	150	165	185	200	235	270	300	360	425	485
D1		65	75	85	100	110	125	145	160	190	220	250	310	370	430
D2		46	56	65	76	84	99	118	132	156	184	211	274	330	389
b		14	16	16	18	18	20	22	24	24	26	28	34	38	42
f		2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
n-φd		4-14	4-14	4-14	4-18	4-18	4-18	8-18	8-18	8-22	8-26	8-26	12-26	12-30	16-30

本公司球閥壓力標(biāo)準(zhǔn)范圍：PN1.6、2.5、4.0、6.4、10.0MPa，超過4.0MPa以上法蘭尺寸請咨詢本公司技術(shù)部。
以上法蘭尺寸是根據(jù)國標(biāo)（GB/T9113-2000的標(biāo)準(zhǔn)）設(shè)計(jì)，也可根據(jù)客戶要求定制其他標(biāo)準(zhǔn)。


電動球閥適宜做開關(guān)、切斷閥使用，但近來的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用，如V型球閥。適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。

電動智能型防爆高壓球閥操作應(yīng)用案例



電動球閥它具有旋轉(zhuǎn)90度的動作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。電動球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維修。球閥在管路中主要用來做電動球閥切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。

下面著重談一談電動球閥正確的安裝步驟：

1、閥門應(yīng)盡可能安裝在水平管道上并使閥體垂直閥桿垂直而且在水平線的上方）。這是因?yàn)椋妱友b置的位置是垂直安裝（輸出鈉垂直位置，且裝在閥體的上方）。而從閥門本身來看，垂直安裝也是有利的，因?yàn)榇剐惭b便于檢修和維護(hù)；而橫裝時，由于閥門部件溫度不勻，密封結(jié)構(gòu)容易泄脈也不便于維修。

2、閥門閥桿螺母的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)與電動裝置輸出軸旋轉(zhuǎn)方向一致。從閥桿端看，閥桿螺母傾時針方向旋轅為關(guān)閉閥門；逆時針方向旋轉(zhuǎn)，為開啟閥門，此旋向?yàn)殚y門的標(biāo)準(zhǔn)旋向。當(dāng)旋向與標(biāo)準(zhǔn)旋向不一致冰應(yīng)該改造閥門，因?yàn)楦脑祀妱友b置要田難得多，有時甚至是不可能的。

3、重要閥門的操作機(jī)構(gòu)應(yīng)引到值班人員容易到達(dá)的位置，例如與控制室同一標(biāo)高的平臺等。這時電動裝置采用落地式安裝并通過萬向聯(lián)軸節(jié)與閥門連接。

4、閥門閥桿螺母朗分應(yīng)裝配正確并加注潤滑脂，以保證潤滑良好。對于高溫閥門，閥桿螺母部分應(yīng)有吸收閥桿熱膨脹的碟形單簧，如果閥門缺少達(dá)一環(huán)節(jié)，就應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場條件改造閥桿螺母部分的結(jié)協(xié)增設(shè)吸收閥桿熱膨脹的碟形單簧。

5、閥門應(yīng)有良好的保溫，以保證電動裝置的工作溫度能在它的允許范圍內(nèi)。對于高溫閥門，為了減少熱傳導(dǎo)對電動裝置工作溫度的影響，閥門的支架應(yīng)有足夠的高度，以保證電動裝置的工作溫度能在它的允許范圍內(nèi)。在加長支架有用難時，也可以在閥蓋和支架上加裝散熱片，以保證電勸裝置的工作溫度正常。甚至還可以利用萬向聯(lián)軸節(jié)和落地支座位電動裝置和閥門分離安裝.以改善電動裝置的工作條件。

6、閥門的填料應(yīng)壓緊。為了保證填料的密封，只要使填科下層的徑向壓力超過管內(nèi)介質(zhì)的工作壓力就足夠了。閥桿填科過度壓緊不但不能保證填料的密封，而且還會使填料失去彈性而造成泄漏。