電動智能型防爆高壓球閥操作應用案例

電動智能型防爆高壓球閥操作應用案例產品應用

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



電動智能型防爆高壓球閥操作應用案例定義

電動高壓法蘭球閥是集成 “電動驅動裝置 + 高壓法蘭球閥" 的自動化控制閥門，專為 10MPa-42MPa 高壓及遠程操控工況設計，主體采用鍛鋼（A105、A182 F304、F316L）材質制造。通過電動執(zhí)行器（多為開關型或調節(jié)型）驅動球形閥芯 90° 旋轉，實現(xiàn)高壓介質快速通斷或精準流量調節(jié)，閥門兩端自帶法蘭（適配 ASME、GB 等標準），搭配金屬硬密封或增強軟密封結構，具備高壓密封可靠、遠程控制便捷的特點，符合 ASME B16.34、API 6D 標準，廣泛應用于石油化工高壓自動化系統(tǒng)、天然氣長輸管道、電力儲能遠程控制回路等場景。

電動高壓法蘭球閥關鍵參數(shù)

結構與材質參數(shù)：閥體材質選 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 + 強腐蝕，適配高壓酸堿流體）；閥芯材質同閥體 + 硬質合金涂層（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），控制方式開關型（通斷）、調節(jié)型（4-20mA 信號，流量調節(jié)）；法蘭標準選 ASME B16.5（美標）、GB/T 9113（國標），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)行器響應時間≤5 秒（開關型）、調節(jié)精度 ±1%（調節(jié)型）；啟閉壽命≥5 萬次；適用介質為高壓油氣、高壓水、高壓化工流體等高危或腐蝕性介質。

電動高壓法蘭球閥選型要點

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（僅通斷選開關型，需流量調節(jié)選調節(jié)型）。最后注意：執(zhí)行器需帶高壓防護與過熱保護；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)行機構適用于部分回轉類閥門(如蝶閥、球閥和風門擋板等),采用進口電子部分元件,優(yōu) 質鋁合金壓鑄件外殼,精細流暢,體積小重量輕、免維護、耐腐蝕性強等優(yōu)良性能,可在狹窄地方使用。產品廣泛應用于樓宇自動化、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用案例產品優(yōu)點

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

    2. 強勁電動機   根據(jù)閥門工作特性而設計的電機,具有高啟動力矩,低啟動帶電流以及較小轉到慣量。定子繞組裝有內藏式過熱保護器(自動恢復型),當閥門發(fā)生意外卡堵時,保護器即控制電機停止,保護整套設備安全。

    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,強度高、耐性好,可經受長期疲勞負荷沖擊。齒輪機構內加注進口食品級鉬基潤滑脂,完成*潤滑,無需點檢或維護。

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

    5. 閥門開度顯示  鏡片與本體采用進口食品級玻璃膠粘接,粘接高度強,使產品無污染,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  在調試或斷電時可使用不銹鋼手柄驅動閥門轉動,S為順時針方向,O為逆時針方向。

    7. 電纜接口  設有兩個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   HD系列選用進口微動開關,觸點質量、動作壽命、絕緣性能等指標優(yōu)良可靠。

    9. 精密電位器  采用進口高精密電位器,使用壽命高達三萬次!非常適用于閥門的小開度調節(jié)需要!有效確保電動閥門的精度調節(jié)。

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

    11. 伺服機構   內置控制模塊不斷比較輸入信號和電位器的反饋信號,當達到平衡時,即停止電機工作,然后輸出軸使閥門保持在相應位置直至輸入信號變化。確保精確連續(xù)調節(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用場景

石油化工：加氫裝置高壓進料自動化管路，A105 鍛鋼 ASME 法蘭開關型電動球閥（DN50，PN32.0MPa），遠程控制進料通斷，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 法蘭調節(jié)型電動球閥（DN80，PN25.0MPa），4-20mA 信號調節(jié)輸氣量，適配遠程監(jiān)控；

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

化工高壓反應：高壓聚合反應釜出料管路，F(xiàn)316L 鍛鋼 ASME 法蘭調節(jié)型電動球閥（DN40，PN32.0MPa），精準調節(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 鍛鋼法蘭開關型電動球閥（DN40，PN32.0MPa），隔爆執(zhí)行器，遠程控制氧氣通斷。

電動高壓法蘭球閥與相似產品比較

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

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)），無氣源或需精細調節(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用案例產品特點

（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，結構易于密封，而且球閥的閥封能力隨著介質壓力的增設而增大。
（4）閥桿密封可靠，由于閥桿只作旋轉運動而不做升降運動，閥桿的填料密封不易破壞，且密封能力隨著介質的壓力增設而增大。
（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 進法蘭到出法蘭閥體總長:170MM 進出口法蘭是凹面法蘭 對角螺絲孔中心距105MM 密封口凹進去直徑:   42MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小21.6MM 介質：氮氣(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; 防護等級:IP65。 調節(jié)精度：+1%	套	4

主要技術參數(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)
可調范圍	250：1								350：1
配置執(zhí)行機構	可配PSQ、HQ、UNIC、361RS、JO等系列角行程電動執(zhí)行機構
控制方式	開關到位燈(開關兩位控制)、無源觸點信號、1/5K電位計、智能調節(jié)(4～20mA模擬量信號控制)

執(zhí)行器技術參數(shù)


執(zhí)行器類別	引進型JOX系列執(zhí)行器參數(shù)	引進型3610R系列執(zhí)行器參數(shù)	引進型JHQ系列執(zhí)行器參數(shù)
電源電壓	標準：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	開關到位燈(開關兩位控制)、無源觸點信號、1/5K電位計、智能調節(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
保護裝置	過熱保護	過載保護	內置過熱保護、過載保護
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	機械離合機構，配手輪操作
機械限位	電氣、機械二重限位	電氣、機械二重限位	2個外部調整螺栓
防護等級	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	可選裝開關或電位計	比例控制單元	電位計、比例控制單元
驅動電機	8W/E	AC可逆電機	鼠籠式異步電機
進線接口	PE1/2〞進線線鎖	2-PF 1/2〞進線線鎖	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
采用獨特的電制動線路，因而定位精度高，執(zhí)行機構靈敏，啟動停止迅速,運行平穩(wěn)。同時具有抗干擾、抗浪涌電壓、防擊穿能力強的特點
適用于動作頻繁的調節(jié)回路，當接通持續(xù)率為25%時，每小時動作次數(shù)可達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
試驗壓力	強度試驗	1.5	2.4	3.75	6.0	9.60
	密封試驗	1.1	1.76	2.75	4.4	7.04
	低壓氣密試驗	0.5～0.7
適用介質	水、油、蒸氣、硝酸類(溫度≤200℃)、醋酸類(溫度≤200℃)

外形結構、






電動智能型防爆高壓球閥操作應用案例要外形尺寸

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)實際配置，該尺寸可咨詢凱利科公司技術部。
A1	防爆型	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137	137
	標準型	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

本公司球閥壓力標準范圍：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部。
以上法蘭尺寸是根據(jù)國標（GB/T9113-2000的標準）設計，也可根據(jù)客戶要求定制其他標準。


電動球閥適宜做開關、切斷閥使用，但近來的發(fā)展已將球閥設計成使它具有節(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，而且還適用于工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應用。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用案例



電動球閥它具有旋轉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是本身結構緊湊，密封可靠，結構簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質沖蝕，易于操作和維修。球閥在管路中主要用來做電動球閥切斷、分配和改變介質的流動方向，它只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。

下面著重談一談電動球閥正確的安裝步驟：

1、閥門應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）。這是因為，電動裝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，因為垂宣安裝便于檢修和維護；而橫裝時，由于閥門部件溫度不勻，密封結構容易泄脈也不便于維修。

2、閥門閥桿螺母的旋轉方向應與電動裝置輸出軸旋轉方向一致。從閥桿端看，閥桿螺母傾時針方向旋轅為關閉閥門；逆時針方向旋轉，為開啟閥門，此旋向為閥門的標準旋向。當旋向與標準旋向不一致冰應該改造閥門，因為改造電動裝置要田難得多，有時甚至是不可能的。

3、重要閥門的操作機構應引到值班人員容易到達的位置，例如與控制室同一標高的平臺等。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，閥桿螺母部分應有吸收閥桿熱膨脹的碟形單簧，如果閥門缺少達一環(huán)節(jié)，就應該根據(jù)現(xiàn)場條件改造閥桿螺母部分的結協(xié)增設吸收閥桿熱膨脹的碟形單簧。

5、閥門應有良好的保溫，以保證電動裝置的工作溫度能在它的允許范圍內。對于高溫閥門，為了減少熱傳導對電動裝置工作溫度的影響，閥門的支架應有足夠的高度，以保證電動裝置的工作溫度能在它的允許范圍內。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介質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。