帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例

氣動薄膜調節閥是自動控制系統中執行器，它由氣動薄膜執行機構和低流阻調節閥組成。單座適用于對泄露量求嚴格、閥前后壓差低及有一定粘度和含纖維介質的場合；雙座閥不平衡力小、允許壓差大、流通能力大等特點，適用于泄露量要求不嚴格的場合；套筒閥具有穩定性好，不易產生震動，噪音低，對溫度敏感小，適用于壓差較大及泄露量要求不嚴格場合。



帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例原理：

氣動薄膜調節閥是最終控制元件的泛使用的型式。其他的最終控制元件包括計量泵、調節擋板和百葉窗式擋板(一種蝶閥的變型)、可變斜度的風扇葉片、電流調節裝置以及不同于閥門的電動機定位裝置。盡管調節閥得到廣泛的使用，調節系統中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護工作量。在許多系統中，調節閥經受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴重，然而，當它控制工藝流體的流動時，它必須令人滿意地運行及最少的維修量。



調節閥由電動執行機構或氣動執行機構和調節閥兩部分組成。調節閥通常分為直通單座式調節閥和直通雙座式調節閥兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩定的特點，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。




帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例電-氣閥門定位器

電氣閥門定位器是工業自動化中氣動執行器的主要配套儀表，可用來提高閥門位置的線性度、克服閥桿的磨擦力和消除調節閥不平衡力的影響等，從而保證閥門位置按控制系統或調節儀表傳來的0~10mA DC或4-20mA的電流信號成比例關系，實現正確定位。（有多種型號規格可選配）
本公司電-氣閥門定位器配用型（HEP-15隔爆型，HEP-17本安型）。也可按不同需求配用（ZPD2000系列、EP3000系列、EP4000系列、YT1000系列、YT2000系列、SIPART PS2西門子系列及智能定位器系列產品）



帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例

1              通用型

2              通用型+帶機械位置指示器

5              旋轉角度擴展到270o

6              旋轉角度擴展到270o+帶機械位置指示器②代碼      設計代碼

0              工廠默認③代碼      輸入/通信端口

1              4-20mA輸入，兩線制+LKS適配器插座

2              4-20mA輸入，兩線制+LKS適配器插座和FSK調制模塊(用于HART通信) ④代碼      防爆保護

0              無

1              ATEX ExⅡ2GE ExibⅡCT6

2              FM/CSA

4              ATEX EExnAⅡT6

5              IECEx ExibⅡCT6

6              IECEx ExnAⅡT6

7              ATEX ExⅡ2G EExiaⅡCT6⑤代碼      輸出/安全位置(斷電時)

1              單作用，故障安全

2              單作用，故障閉鎖

4              雙作用，故障安全

5              雙作用，故障閉鎖⑥代碼      連接

2              電纜：螺紋1/2-14NPT；氣管：螺紋1/4-18NPT

5              電纜：螺紋M20×1.5；氣管：螺紋1/4-18NPT

6              電纜：螺紋M20×1.5；氣管：螺紋G1/4⑦代碼      可選模塊用于模擬或數字位置反饋

0              無

1              模擬位置反饋板，4-20mA，兩線制

3              數字位置反饋板

4              關閉模塊

5              模擬位置反饋板，4-20mA，兩線制+數字位置反饋板

6              模擬位置反饋板，4-20mA，兩線制+關閉模塊

7              模擬位置反饋板，4-20mA，48VDC(防爆型定位器不能選該型號)⑧代碼      可選的機械位置反饋組件

0              無

1              帶接近開關SJ2-SN（常閉或邏輯1）

3              帶接近開關SJ2-S1N（常開或邏輯0）

5              帶24VDC/AC微動開關⑨代碼      設計代碼

0              原廠代碼(必須保留) ⑩代碼      設計(顏色代碼)

1              標準

P              防護等級IP66(NEMA4X)(帶機械位置指示的定位器才能選)

E              化學工業特殊涂層(帶機械位置指示的定位器才能選)

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例






隔爆智能電氣定位器選型表V18348-①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩?①代碼      機殼/安裝
1              通用性
2              通用型+機械位置指示器
3              一體式安裝
4              一體式安裝+機械位置指示器
5              旋轉角度擴展至270°
6              旋轉角度擴展至270°+機械位置指示器②代碼      工廠默認
0              工廠默認③代碼      操作
1              帶操作鍵盤和顯示④代碼      防爆保護
1              ATEX ExⅡ2 G EExdⅡCT4、T5、T6
2              FM/CSA Class1、Div.1、Group C-D(explosion-proof)
3              ATEX EEx ib and EEx d ⅡCT6
4              FM/CSA intrinsically safe and explosion_proof
5              IECEx Ex ib ⅡC T6
D             GOST Russia Ex d ⅡC T4/T5/T6⑤代碼      輸出/安全位置(斷電時)
1              單作用，故障安全
2              單作用，故障閉鎖
3              雙作用，故障安全
4              雙作用，故障閉鎖⑥代碼      連接(EEx d的格蘭頭)
1              電纜：螺紋M20×1.5；氣管：螺紋G1/4
2              電纜：螺紋M20×1.5；氣管：螺紋G1/4-18NPT
3              電纜：螺紋1/2-14NPT；氣管：螺紋G1/4-18NPT⑦代碼      可選模塊
0              無
1              模擬位置反饋板，信號范圍4-20mA，兩線制
3              數字位置反饋板
4              模擬位置反饋板，信號范圍4-20mA，兩線制+數字位置反饋板
5              關閉模塊(只有“故障-安全"的定位器才能選)
6              模擬位置反饋板，信號范圍4-20mA，兩線制+關閉模塊⑧代碼      可選的機械式數字位置反饋組件
0              無
1              帶接近開關SJ2-SN(常閉或邏輯1)
2              帶接近開關SJ2-S1N(常開或邏輯0)
3              帶24VDC/AC微動開關⑨代碼      參數設定和總線地址
1              缺省參數和地址
2              設定用戶的參數和地址⑩代碼      設計(顏色/代碼)
1              標準
2              特殊(按需要提供)?代碼      設備識別標簽
0               無
1               粘貼牌(請提供位號列表)
2               不銹鋼牌(請提供位號列表)

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例的等百分比特性：



等百分比特性的相對行程和相對流量不成直線關系，在行程的每一點上單位行程變化所引起的流量的變化與此點的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的優點是流量小時，流量變化小，流量大時，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調節精度。

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例氣動薄膜調節閥的流量特性：

線性特性的相對行程和相對流量成直線關系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時，流量相對值變化小，流量小時，則流量相對值變化大。



帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例氣動薄膜調節閥的拋物線特性：

流量按行程的二方成比例變化，大體具有線性和等百分比特性的中間特性。
從上述三種特性的分析可以看出，就其調節性能上講，以等百分比特性為，其調節穩定，調節性能好。而拋物線特性又比線性特性的調節性能好，可根據使用場合的要求不同，挑選其中任何一種流量特性。



帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例

序號	品  名	型 號   及 規 格	單位	數量	單　價 （元）	金 額 （元）	閥體材質 及其它
1	氣動薄膜式 調節閥	氣動薄膜式調節閥ZJHP-40P   PN40  DN50       入口壓力2.7MPa（G） 出口0.35MPa（G） 流量620Nm3/h 0-100%調節 連接方式：DN50 PN40 HG20592(B) 帶定位器定位器隔爆型 ExdIICT4, IP66 定位器4-20mA+Hart ， 帶4-20mA回訊 電氣接口 2個NPT1/2 定位器使用說明書帶上，需要滿足要求	套	2			304不銹鋼 具體尺寸見附件圖

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例執行機構主要技術參數

型     號	ZHA-22 ZHB-22	ZHA-23 ZHB-23	ZHB-34 ZHB-34	ZHA-45 ZHB-45	ZHA-56 ZHB-56
有效面積cm2	350	350	560	900	1600
行    程mm	16	25	40	60	100
彈簧范圍KPa	20～100(標準):40～200;80～240; 20～60; 60～100
操作方式	普通型、帶手動手輪操作型（側裝式、頂裝式）

主要技術參數

公稱通徑mm		20				25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300
閥座直徑mm		10	12	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300
額定流量 系數Kv	直線	1.8	2.8	4.4	6.9	11	17.6	27.5	44	69	110	176	275	440	690	1100	1760
	等百分比	1.6	2.5	4	6.3	10	16	25	40	63	100	160	250	400	630	1000	1600
額定行程L（mm）		10				16		25		40			60				100
執行器型號		ZHA/B-22				ZHA/B-22		ZHA/B-23		ZHA/B-34			ZHA/B-45				ZHA/B-56
薄膜有效面積Ae（cm2）		350				350		350		560			900				1600
氣源壓力Ps(MPa)		0.14～0.4
信號范圍Pr(KPa)		20～100、40～200、80～240 段幅：20～60、60～100
電信號		4～20mA DC或0～10mA DC （切斷型：電磁閥AC220V或DC24V）
作用模式		氣開式（K）型、氣關式（B）型
流量特性		直線、等百分比、快開性
允許泄漏量（L/h）		硬密封：（IV級）10-4×閥額定容量、 軟密封：VI級
固有可調比R		50:1
氣源接頭		M16×1.5
公稱壓力PN(MPa)		1.6 2.5 4.0 6.4

閥體部分：

閥體型式：	直通鑄造球型閥
公稱通徑：	DN20 、25 、32 、40 、50 、65 、80 、100 、200
公稱壓力：	PN 1.6、2.5、4.0、6.4、10.0Mpa
	ANSI 150、300、 600Lb
	JIS 10K、20K、30K、40K
連接方式：	法蘭：FF、RF、RTJ、等
	螺紋：（適用于 1"以下）
	焊接：SW、BW
法蘭距：	符合IEC 534
閥蓋形式：	標準型、加長型（散熱、低溫、波紋管密封）
填　　料：	V型聚四氟乙烯、柔性石墨填料等
密封墊：	金屬夾石墨密封墊、聚四氟乙烯墊
執行機構：	氣動：多彈簧執行機構 、單彈簧執行機構
	電動：3810L系列 、PSL系列

閥內部件：

閥芯型式：	單座柱塞
流量特性：	等百分比、線性 、快開
內件材質：	標準材質組合及使用溫度、壓力范圍請參閱附錄

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例表1．可提供的用戶選擇

閥體	型式	直通	閥蓋	型式	標準、加長型
	材質	WCB、WC9、304、316等		材質	WCB、WC9、304、316等
閥芯	特性	直線、等百分比、快開	填料	“V"型PTFE、柔性石墨、波紋管
	材質	304、304+STL/PTFE、316、316+STL/PTFE
執行器	氣動:見表8
	電動:見表7
定位器	電氣閥門定位器、智能型數字定位器
附件	電磁閥、閥位反饋器、手操機構、保位閥、空氣過濾減壓器等

氣動薄膜單座調節閥 材料及內部結構

表2．本體材質為碳鋼 1 閥體 WCB LCB WC9 2 墊片 316+石墨/PTEF 3 螺栓 35 40MnB 25Cr2Mo1VA 4 閥座 304 304 304 5 閥芯（桿） 304 304 304 6 墊片 316+石墨/PTEF 7 導向套 304 304 304 8 閥蓋 WCB LCB WC9 9 螺母 25 35 25Cr2Mo1VA 10 填料墊 304 304 304 11 填料 PTFE/柔性石墨 12 壓套螺母 304 304 304 表3．本體材質為不銹鋼 1 閥體 CF8 CF8M CF3M 2 墊片 316+石墨/PTEF 3 螺栓 304 316 316L 4 閥座 304 316 316L 5 閥芯（桿） 304 316 316L 6 墊片 316+石墨/PTEF 7 導向套 304 316 316L 8 閥蓋 CF8 CF8M CF3M 9 螺母 304 316 316L 10 填料墊 304 316 316L 11 填料 PTFE/柔性石墨 12 壓套螺母 304 316 316L

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例

注：

1、以上為標準的配置結構，閥座為金屬對金屬，PTFE軟閥座是VI級密封的可選件。還可提供用斯太萊合金涂層的硬化閥內件。針對具體使用溫度，我們有更加合理的螺栓螺母選擇。

2、PTFE V形環閥桿填料是的標準配置也可選用柔性石墨，一個配備石墨填料的加長型閥蓋可用于溫度超過232℃（450華氏溫度）的場合。

3、標準的閥體材料是碳鋼和不銹鋼，還可以提供多種用于高腐蝕性應用場合的合金材料。

帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例表4．ZJHP系列氣動薄膜單座調節閥尺寸及縮腔型內件與行程額定Cv值：

閥門尺寸inch(mm)	閥芯尺寸(mm)	額定行程(mm)	額定Cv值
			閥門開度%行程
			等百分比特性					直線特性
			10%	30%	50%	70%	100%	10%	30%	50%	70%	100%
3/4 (20)	8	16	0.09	0.17	0.34	0.95	1.6	0.27	0.68	1.09	1.49	1.8
	10		0.14	0.27	0.53	1.48	2.5	0.42	1.06	1.69	2.32	2.8
	15		0.22	0.43	0.85	2.37	4	0.67	1.66	2.65	3.65	4.4
	20		0.34	0.68	1.35	3.74	6.3	1.05	2.60	4.16	5.72	6.9
1 (25)	15	16	0.22	0.43	0.85	2.37	4	0.67	1.66	2.56	3.65	4.4
	20		0.34	0.68	1.35	3.74	6.3	1.05	2.60	4.16	5.72	6.9
	25		0.55	1.08	2.14	5.93	10	1.67	4.15	6.64	9.11	11
1 1/4 (32)	20	25	0.34	0.68	1.35	3.74	6.3	1.05	2.60	4.16	5.72	6.9
	25		0.55	1.08	2.14	5.93	10	1.67	4.15	6.64	9.11	11
	32		0.87	1.73	3.42	9.49	16	2.67	6.63	10.62	14.58	17.6
11/2 (40)	25	25	0.55	1.08	2.14	5.93	10	1.67	4.15	6.64	9.11	11
	32		0.87	1.73	3.42	9.49	16	2.67	6.63	10.62	14.58	17.6
	40		1.36	2.72	5.35	14.82	25	4.17	10.37	16.59	22.79	27.5
2 (50)	32	25	0.87	1.73	3.42	9.49	16	2.67	6.63	10.62	14.58	17.6
	40		1.36	2.72	5.35	14.82	25	4.17	10.37	16.59	22.79	27.5
	50		2.18	4.32	8.54	23.71	40	6.67	16.68	26.56	36.46	44
2 1/2 (65)	40	40	1.36	2.72	5.35	14.82	25	4.17	10.37	16.59	22.79	27.5
	50		2.18	4.32	8.54	23.71	40	6.67	16.58	26.56	36.46	44
	65		3.34	6.81	13.45	37.35	63	10.47	20.01	41.63	57.17	69
3 (80)	50	40	2.18	4.32	8.54	23.71	40	6.67	16.58	26.56	36.46	44
	65		3.34	6.81	13.45	37.35	63	10.47	26.01	41.63	57.17	69
	80		5.45	10.81	21.36	59.28	100	16.69	41.46	66.37	91.14	110
4 (100)	65	40	3.34	6.81	13.45	37.35	63	10.47	26.01	41.63	57.17	69
	80		5.45	10.81	21.36	59.28	100	16.69	41.46	66.37	91.14	110
	100		8.72	17.29	34.17	94.85	160	26.70	66.34	106.2	145.8	176
5 (125)	80	60	13.62	10.81	21.36	59.28	100	16.69	41.46	66.37	91.14	110
	100		21.80	17.29	34.17	94.85	160	26.70	66.34	106.2	145.8	176
	125		13.62	27.06	53.40	148.2	250	41.72	103.7	165.9	227.9	275
6 (150)	100	60	21.80	17.29	34.17	94.85	160	26.70	66.34	106.2	145.8	176
	125		13.62	27.06	53.40	148.2	250	41.72	103.7	165.9	227.9	275
	150		21.80	43.23	85.42	237.1	400	66.75	165.85	265.5	364.6	440
8 (200)	125	60	13.62	27.06	53.40	148.2	250	71.72	103.7	165.9	227.9	275
	150		21.80	43.23	85.42	237.1	400	66.75	165.85	265.5	364.6	440
	200		34.34	68.08	134.5	373.5	630	104.7	260.1	416.3	571.7	690

圖1.ZJHP系列氣動薄膜單座調節閥 等百分比特性曲線




圖2.ZJHP系列氣動薄膜單座調節閥 直線特性曲線


氣動薄膜單座調節閥 最大允許壓差：

表5.多彈簧薄膜式執行機構 單位：Mpa

氣行機構規格	氣源壓力Kpa	彈簧范圍Kpa	閥芯尺寸 Inch(mm)
			3/420	125	1 1/432	1 1/240	250	2 1/265	380	4400	5125	6150	8200
ZHB22	140	20～100	1.17	0.75	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	240	40～200	2.73	1.75	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	300	80～240	5.85	3.75	-	-	-	-	-	-	-	-	-
ZHB23	140	20～100	1.64	1.05	0.63	0.4	0.26	-	-	-	-	-	-
	240	40～200	3.82	2.45	1.49	0.96	0.61	-	-	-	-	-	-
	300	80～240	8.19	5.24	3.19	2.05	1.31	-	-	-	-	-	-
ZHB34	140	20～100	-	-	1.02	0.66	0.42	0.24	0.16	0.10	-	-	-
	240	40～200	-	-	2.38	1.53	0.98	0.58	0.38	0.24	-	-	-
	300	80～240	-	-	5.12	3.28	2.10	1.24	0.82	0.52	-	-	-
ZHB45	140	20～100	-	-	-	-	-	0.40	0.26	0.17	0.11	0.07	0.02
	240	40～200	-	-	-	-	-	0.93	0.61	0.39	0.25	0.17	0.07
	300	80～240	-	-	-	-	-	1.98	1.32	0.84	0.54	0.37	0.16

※以上推薦使用壓差等只是相對而言，針對各種壓差會有多種配置組合，對于復雜的控制系統請您與我們技術部門聯系，我們有多年的過程控制產品生產的經驗，為您提供更合理的執行機構配置。

表6-配置ZH系列氣動執行機構控制閥外形尺寸 單位: mm



帶Hart定位器氣動薄膜式調節閥應用案例

閥門尺寸		L						H1	H2	h1	H3	C	B	A	L2	執行機構
inch	mm	ANSI150 PN16、25		ANSI300 PN40		ANSI600PN64、100
3/4	20	184	7.25	184	7.25	206	8.12	425	53	213	704	288	200	200	289	ZHB-22
1	25	184	7.25	184	7.25	210	8.25	435	58	218	710	288	200	200	289	ZHB-22
1 1/4	32	200	7.87	200	7.87	251	9.88	448	70	231	722	288	200	200	289	ZHB-22
1 1/2	40	222	8.75	222	8.75	251	9.88	448	75	231	722	288	200	200	289	ZHB-23
2	50	254	10	254	10	286	11.25	487	83	255	740	288	200	200	289	ZHB-23
2 1/2	65	276	10.88	276	10.88	311	12.25	628	93	311	884	360	355	355	347	ZHB-34
3	80	298	11.75	317	12.50	337	13.25	645	98	328	902	360	355	355	347	ZHB-34
4	100	352	13.88	368	14.50	394	15.50	656	115	328	913	360	355	355	347	ZHB-34
5	125	420	16.53	400	15.75	500	19.69	806	125	389	1274	470	570	570	476	ZHB-45
6	150	451	17.75	473	18.62	508	20.00	857	143	440	1325	470	570	570	476	ZHB-45
8	200	600	21.38	568	22.38	610	24	926	180	514	1394	470	570	570	476	ZHB-45

氣動薄膜調節閥安裝前，解決管道開展清除，清除廢棄物和焊穿。安裝后還應再度對管路和閘閥開展清除，并查驗閘閥與管路相接處的密封性特性。當時次進入物質時，應以閘閥處在開全部位以防雜志雜質卡死。



1、為了保證氣動薄膜調節閥門工作中的可以信賴，應盡可能選用水準安裝，閥前后左右要確保12D的接管段距離，應防止在振動抗壓強度很大的場所安裝。如泵出入口部位要盡可能選用增加管道的方法，以防止對氣動調節閥門導致損害。

2、保證氣動薄膜調節閥門與加工工藝管道在相同平行線上，一起要讓電動執行器維持豎直。

3、螺栓要采用雙頭螺栓。密封墊要應用可從復應用的金屬材料纏繞式密封墊以保證氣動調節閥門的密封性可信性

4、要保證氣動薄膜調節閥門在將來應用中的充足維護保養室內空間。通常氣動調節閥門上面配有負線，在節閥出現緊急狀況時可轉換負線，可是在安裝負線是要留意給調節閥門空出必須的維護保養室內空間，通常為高于60CM的間距。

5、拆換閥芯、高壓閘閥。對于有搖桿機構的氣動薄膜調節閥門，門把輪機構轉動到極限位置，用專用帶寬內六角扳手松掉氣動調節閥門推桿和閥芯的十字線連接塊，讓電動執行器與閥芯的連接松掉。松掉上閥蓋螺絲把所有上閥蓋連到電動執行器一起拿出去。

能夠 用維修工具各自把閥心高壓閘閥換下，隨后換掉新的閥心高壓閘閥即可。

6、拆換電動執行器：安裝時要留意的是氣罐的豎直（立柱式）或平整度（臥房）制。汽缸上下左右務必自如友家，不可以有卡澀狀況。以便有利于維護保養維修，起動電動執行機構應安裝在挨近路面或混凝土樓板的地區。當配有閥門定位器或第一輪組織時更應確保觀查調節和實際操作的便捷。第一輪組織的功效是：在安全事故狀況下，能夠 用它來立即人工服務實際操作氣動薄膜調節閥，而無需標準氣壓驅動器。