气动薄膜三通调节阀
气动薄膜三通调节阀
公称通径：DN20~250mm
公称压力：1.6~6.4MPa
适用介质：水、油品、气体等
适用温度：-20～200，-40～560℃
工作温度：-30～+60℃
连接形式：法兰
主要材质：HT200，ZG230-450，ZG1Cr18Ni9Ti
一、用途与特点
气动薄膜/活塞直通（三通）切断阀（简称切断阀），是气动单元组合仪表中的执行单元。它按调节仪表来的信号，直接控制被调介质的切断或流通，达到对压力、流量或液位等参数的自动控制。切断阀与调节阀主要的区别在于两位式断续调节，后者用于三位式连续调节。
该产品结构简单，操作方便、体形小、重量轻、阀体设计新颖、流阻小、阀容量大、密封性能好、能防火、防爆。采用平衡型阀塞结构，可提高允许压差。阀芯有软密封与硬密封两种，可根据使用性能任意选择。因而它广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻工、纺织等各种工业部门的生产过程自动控制与远程控制系统中。
二、结构与原理
切断阀由气动薄膜式/活塞式执行执行机构与切断阀两部分组成，中间用三根立柱或支架相连而成。切断阀有三种形式：单座、套筒与三通，派生形式有波纹管密封型和散热高温型其结构与原理（见图一）。
执行机构有正、反二种作用形式，当信号压力输入为0.2Mpa，推杆伸出膜室为正作用，与阀配合构成气关式。当信号压力输入为0.2Mpa，推杆退入膜室为反作用，与阀配合构成气开式（见图二）。三通阀，因阀内开启与关闭同时存在，故无气开、气关之分。其原理：当信号压力输入为0.2Mpa时，作用在膜片上产生推力，压缩弹簧，带动推杆、阀杆，使阀芯（塞）移动到极限位置，实现阀门全关（全开）或改变介质流向。当信号压力输入为“0”时，作用在膜片上的力消失，由于弹簧的反作用力使阀芯（塞）恢复到初始状态。
三、主要参数、性能指标与材料
1、主要参数与性能指标
公称通径DN（mm） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | ||||
阀座直径d（mm） | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | |||
额定流量 系数Kv | 单座、套筒 | 5 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1210 | ||
三通 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1210 | |||||
额定行程（mm） | 8 | 12 | 20 | 25 | 40 | 50 | ||||||||||
执行机构有效面积(cm2) | 100 | 200 | 400 | 600 | 1000 | |||||||||||
允许 泄漏 量 | 硬密封（l/h） | 一般：套筒5×10-3×阀额定容量，单座10-4×阀额定容量 严密型：套筒5×10-6×阀额定容量，单座1.2×10-7×阀额定容量
| ||||||||||||||
软密封（ml/min） | 0.15 | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.90 | 1.70 | 4.00 | 6.75 | 11.1 | |||||||
工作温度（℃） | -20～200，-40～560 | |||||||||||||||
公称压力PN（MPa） | 1.6，4.0，6.3 | |||||||||||||||
允许 压差 （MPa） | 正作用 | 6.4 | 5.09 | 2.91 | 1.85 | 2.18 | 1.33 | 1.52 | 0.99 | 0.62 | 0.60 | 0.69 | 0.39 | 0.34 | ||
反作用 | 6.4 | 6.4 | 3.88 | 2.47 | 2.91 | 1.77 | 2.03 | 1.32 | 0.83 | 0.80 | 0.92 | 0.52 | 0.37 | |||
ZMQM型 | 公称压力 | |||||||||||||||
信号压力（KPa） | “0”或200 | |||||||||||||||
2、主要零件材料
零 件 名 称 | 材 料 |
阀体 | HT200，ZG230-450，ZG1Cr18Ni9Ti |
推杆，阀杆，衬套 | 2Cr13，1Cr18Ni9Ti |
阀芯，阀座 | 1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni12Mo2Ti |
阀芯（软密封） | 聚四氟乙烯 |
阀芯（硬密封），套筒 | 1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni12Mo2Ti |
填料函 | HT200，45，ZG230-450 |
膜盖 | A3 |
波纹膜片 | 丁腈橡胶夹增强涤纶织物 |
弹簧 | 60Si2Mn |
填料 | 聚四氟乙烯，柔性石墨 |
垫片 | 聚四氟乙烯，金属石墨缠绕垫 |
3、外形尺寸见表三、外形图 单位：mm
公 称 通 径 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | ||
ΦA | 195 | 230 | 310 | 395 | 500 | ||||||||||
L | PN16，40 | 130 | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 | 650 | |
PN63 | 210 | 230 | 230 | 260 | 260 | 300 | 340 | 380 | 430 | 500 | 550 | 650 | 730 | ||
H1 | 单座 套筒 | PN16 | 50 | 53 | 58 | 70 | 75 | 83 | 93 | 100 | 110 | 125 | 143 | 170 | 180 |
PN40 | 50 | 53 | 58 | 70 | 75 | 83 | 93 | 100 | 118 | 135 | 150 | 188 | 210 | ||
PN63 | 60 | 65 | 70 | 78 | 85 | 90 | 103 | 108 | 125 | 148 | 173 | 208 | 240 | ||
三通 | 125 | 125 | 130 | 140 | 150 | 160 | 185 | 200 | 220 | 280 | 320 | 380 | 460 | ||
H 单座 套筒 | 标准型 | 240 | 240 | 240 | 248 | 268 | 293 | 360 | 372 | 388 | 552 | 605 | 760 | 840 | |
散热高温型 | 346 | 346 | 346 | 358 | 366 | 395 | 442 | 510 | 520 | 650 | 779 | 933 | 1010 | ||
波纹管密封型 | 415 | 415 | 415 | 425 | 440 | 450 | 590 | 605 | 620 | 729 | 782 | 937 | 1015 | ||
H 三通 | 标准型 | 244 | 255 | 270 | 280 | 335 | 343 | 353 | 507 | 588 | 808 | 880 | |||
散热高温型 | 350 | 365 | 368 | 382 | 417 | 481 | 485 | 605 | 762 | 981 | 1050 | ||||
注 1）表中数据高度H以气动薄膜切断阀配支架式执行机构为依据，配立柱式执行机构高度H变化±1%～
±5%。
2）带手轮机构高度H应增加180（DN20～50），239（DN65～100），304（DN125～250）。
3）标准法兰连接形式PN16为凸面，PN40、PN63为凹凸面，阀体为凹面；连接尺寸铸铁法兰按GB4216.5-84，铸钢法兰按GB9113-2000、JB/T-94，阀体法兰及法兰端面距也可按用户指定标准制造，如：ANSI，JIS，DIN等标准。
4、产品重量 单位：Kg
公 称 通 径 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | |
ZMQP M 型 | 标准型 | 10 | 10 | 12 | 15 | 18 | 23 | 35 | 45 | 60 | 75 | 90 | 120 | 235 |
散热高温型 | 11 | 11 | 13 | 16 | 19 | 25 | 36 | 48 | 63 | 78 | 94 | 125 | 275 | |
波纹管密封型 | 12 | 12 | 14 | 17 | 20 | 26 | 38 | 48 | 64 | 79 | 95 | 125 | 280 | |
ZMQN 型 | 标准型 | 16 | 19 | 30 | 36 | 64 | 69 | 92 | 155 | 193 | 270 | 325 | ||
散热高温型 | 18 | 21 | 34 | 42 | 70 | 81 | 102 | 170 | 212 | 295 | 360 | |||
四、安装与维护
1、 安装：
（1） 检查整机零件是否缺损与松动，对使用有害人体健康的介质，必须进行强度、密封、泄漏与精度测试。
（2） 在安装前，对管道进行清洗，阀门入口处要有足够的直管段，并配有过滤器。阀体与管道的法兰连接，要注意同轴度。
（3） 安装场地应考虑到人员与设备的安全，即便于操作，又有利于拆装与维修。
（4） 阀门应正立垂直安装在水平管道上，不得已时可倾斜安装或阀自重较大时与有振动的场合，要用支撑架，尽量避免水平安装。
（5） 介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致。气源应干燥，无油。阀门应在环境温度-25～+55℃场所使用。
（6） 为使自控系统失灵或检修阀门时，仍能连续生产，应设置旁路阀（见图5）。
2、 维护：
（1） 清洗阀门：对清洗一般介质，只要用水洗净就可以。但对清洗有害健康的介质，首先要了解其性质，在选用相应的清洗办法。
（2） 阀门的拆卸：将外露表面生锈的零件先除锈，但在除锈前，要保护好阀座、阀芯、阀杆与推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用专用工具。
（3） 阀芯、阀座：二密封面有较小的锈斑与磨损，可用机械加工的方法进行修理，如损坏严重必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面，都必须进行研磨。
（4） 阀杆：表面损坏，必须换新。
（5） 推杆、导向与密封表面的损坏：对反作用执行机构必须换新，而对正作用执行机构，可作适当修理后使用。
（6） 压缩弹簧：如有裂纹等影响强度的缺陷，必须换新。
（7） 易损零件：填料、密封垫片与O型圈，每次检修时，全部换新。膜片必须检查是否有预示将来可能发生裂纹、老化与腐蚀等痕迹，根据检验结果，决定是否更换，但膜片使用期一般最多2～3年。
（8） 阀门组装要注意对中，螺栓要在对角线上拧紧，滑动部分要加润滑油。组装后应按产品出厂测试项目与方法调试，并在这期间，可更准确地调整填料压紧力与阀芯关闭位置。
（9） 常见故障与排除方法见表五。
表五
故 障 现 象 | 产 生 原 因 | 排 除 方 法 |
信号输入时不动作 | 1、执行机构膜片破裂 2、推杆、阀体、阀芯卡死 3、阀体内有异物卡死 4、信号至执行机构漏气或堵塞 | 1、更换膜片 2、拆装，消除卡死原因 3、拆装，排除异物 4、堵漏或疏通 |
阀关闭不严密泄漏量过大 | 1、阀杆初始位置不对 2、阀体内异物卡住 3、阀芯、阀座腐蚀或磨损 4、压差过大，超过允许压差 | 1、重新调整 2、排除异物 3、更换或重新研磨 4、加大一档执行机构或用套筒切断阀 |
阀动作不稳定有振动现象 | 1、执行机构推力不够 2、填料太紧或阀杆摩擦力过大 3、支撑不稳，附近有振动源 | 1、选大一档执行机构 2、放松填料压盖至不漏为止或阀杆处 摩擦减小 3、加强支撑，消除振动源 |
填料函处渗漏 | 1、填料压盖没压紧 2、填料损坏 3、阀杆损坏 | 1、压紧填料压盖 2、更换填料 3、更换阀杆 |
阀体与上阀盖连接处渗漏 | 1、密封垫圈损坏 2、紧固件松动 | 1、更换密封垫圈 2、拧紧 |
阀动作迟钝 | 1、阀内堵塞或结焦 2、信号至执行机构连接管道漏气或 执行机构膜片破裂或损坏 3、填料太紧或损坏，阀杆摩擦力过大 | 1、清洗 2、堵漏或更换膜片 3、调整填料压盖螺钉或更换填料 |
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