液氮低温调节阀

液氮低温调节阀简介：
低温调节阀通常是指工作温度在-40℃以下的调节阀、温度低于101℃-~-196℃称之为超低温调节阀。主要分为气动低温调节阀和电动低温调节阀两种。近年来，随着低温调节阀的市场需求逐年上升，应用领域也越来越广泛。在生产超低温调节阀的过程中，低温试验装置是不可或缺的关键设备，符合要求的低温阀试验装置不仅是生产过程中的质量保障，同时也是低温调节阀生产能力的象征。
超低温调节阀严格参照JB/ T7749- 1995标准生产，也严格按照低温阀的检验与试验规范进行检验。根据相关标准规定，工作温度在低于在- 100℃的低温阀门，其主要部件在精加工前应进行深冷处理，目的是减少由于温差和金属组织改变而产生的应力。并在零下196℃ 时进行样件冲击试验，分析零件的强度和硬度等。然后通过精加工使零件尺寸保持相对稳定。
温液氮低温调节阀概述：
低温调节阀是我公司专门针对超低温工况研发的低温调节阀产品之一。低温调节阀在石油、化工、冶金等工业经营过程的自动控制中得到广泛的应用。低温调节阀它特别适用于-196~-150℃低温状态下的介质（如液氧、液氮等）的调节。为确保调节精度，必须配用阀门定位器。低温调节阀是单座调节阀、双座调节阀的变形产品。它与常温调节阀不同之处在于采用长颈型上阀盖，使填料处于常温下工作。低温调节阀由阀门定位器给出信号压力输入到气动薄膜执行机构的气室，产生推力，通过连接杆件带动阀芯，阀芯位置的变化使阀的流通截面积变化，实现对介质流量的调节。
液氮低温调节阀结构原理：
低温调节阀由气动薄膜执行机构或者电动执行器和耐低温的单、双座阀两部分组成。由调节器来的信号压力输入气动薄膜执行机构的气室，产生推力，通过连接杆件带动阀芯，阀芯位置的变化使阀的流通截面积变化，实现对介质流量的调节。低温调节阀是一种在低温，深冷场合使用的调节阀。采用长颈阀盖保温，配用多弹簧 执行结构，具有总体结构紧凑、重量轻、稳定性好等优点。阀体采用精密铸造角形结构，材料为铝合金，具有良好的耐低温性。波纹管密封保证了调节阀在低温场合不外漏。因而广泛应用于冶金、空分、制氧、石油、化工等低温、深冷场合。特别适用于精确控制低温气体、流体（如液氧、液氩等）的工艺参数保持在给定值。
液氮低温调节阀结构特点：
低温调节阀采用阀座导向型不平衡内件结构，有极佳的动态稳定性与阀座密封性能。阀杆密封采用波纹管密封与标准填料函密封双重措施，在深冷工况下不受低温介质的影响而有效保证阀杆的绝对密封性与稳定的动作灵敏性。上海台臣低温调节阀阀体及相关材质采用耐深冷低温的奥式体不锈钢或铝镁合金，保证阀体在深冷工况的强度。阀座导向型不平衡快拆式内件结构，DN100口径以下可选用外抽式上阀盖结 构，使低温阀在线维护极具的方便。根据工况可选择平衡式内件，或降噪、防气蚀等特殊阀笼内件。（具体内件说明请参阅相关内件结构控制阀）
液氮低温调节阀注意事项：
1、低温调节阀的操作温度远远低于冰点时，应采取特定的预防措施，在某些情况下，必需用特殊结构来满足操作要求。主要的问题是适当的选择结构材料，特别是在一般的低温操作条件下（到-150°F）。深冷是指温度低于-150°F的生产操作，这时要考虑许多附加因素。温度范围在-20°F—-150°F之间时，对承受压力的部件要采用特殊的抗冲击碳钢；在-20°F--50°F之间时，一般采用碳钢材料（牌号LCB），到- 150。F时，采用3.5%镍钢（牌号LC3）。这些阀门一般装有普通的长颈型上阀盖。在这样的温度范围，主要的目的是使进入系统的热量尽量减少并防止填料函部分不致因为太冷而使上阀盖的上面部分和填料函上的阀杆冻结和结冰。普通的长颈型上阀盖一般装在垂直位置。以减少操作流体本身的传热。

2、在深冷温度时，结构材料现在不采用碳钢，而是采用奥氏体不锈钢、青铜、蒙乃尔。在这样的温度范围，阀的操作一般是控制极冷的气体和液化气。常常碰到的有：空气，氮、氧、氢和氦。其中一些流体的性质列在表2中。用于这些场合，阀的承压部件除了考虑结构材料外，还要考虑许多附加的因素。
3、低温调节阀现在要特别注意长颈型上阀盖的结构。甚至当阀体材料是青铜时，长劲型上阀盖一般也用奥氏体不锈钢以减少传热。要极为注意；液化气不能都积聚在上阀盖之间，因为关闭时不断的气化有形成高压的危险。
4、在所有的情况下，调节阀要严格的绝热。在工厂低温区的工艺设备配管和调节阀常常装在“冷箱”中。这种情况下，调节阀有一个特别长的上阀盖，它可以装在水平位置。图30所示的特殊结构常常用于这种情况。直径较大的上阀盖部分用不锈钢制成，并从冷箱壁层中伸出来。这种，不涉及阀体就可以卸下包括阀芯和阀座的阀内件。阀体可以焊在系统中以减少冷箱本身的泄漏。在长颈型上阀盖内部的下端有聚四氟乙烯人字形密封垫，其作用和止回阀一样。使进入上阀盖部分冷冻剂的泄漏量减至最小，而又可以放出形成的任何气体。这样，进入系统的热量减至最小。
5、低温调节阀长颈型上阀盖的外端常常配有安装法兰，它通过挠性膜片和在冷箱上的一个较大的法兰相连接。超低温调节阀的真空绝热夹套包围住整个阀体和阀体的长颈，夹套上装有可以伸缩的不锈钢波纹管，以减少管道由于热膨胀所引起的变形。注意：它用一种薄壁圆筒代替普通的伸长阀杆以提供一个长的传导路线，并减少阀杆和阀体圆筒之间的蒸发空间。辐射热损失成为一个重要的因素，利用电抛光阀的外表面和一种铝片隔板可以将它减至最小。在这类阀中，保证重量轻是很重要的，但同时要有比较高的流通能力，因为质量小就减少了冷却的气化。同样的阀门采用“V”型结构能进一步减小压力损失，特别是双位操作时。
6、低温调节阀装有长颈型上阀盖的旋转阀常用于要求严密关闭的深冷场合。该阀采用了一个偏置阀板和一个球形阀座密封表面，使用特殊的聚三氟氯乙烯唇形密封垫，减小了突然打开所需的转矩。对于比较大的尺寸，调节阀重量轻是一个重要因素。一般，深冷阀在加工时,特别是在装配时，对清洁度的要求更为严格。
7、低温调节阀在选择润滑剂时需要特别注意，在装配零件时可以用它来防止“磨损”。有许多润滑剂会固化或变脆，而有许多完全不适用于流动的流体。为此，已经开发了许多用于这种场合的化合物，并已大量使用。还有许多需要特别注意事项，例如，当控制液态氟时，它和任何碳氢化合物接触能够自燃。控制氧时，无论在常温还是在深冷温度，存在更普遍的问题，除了和某些杂质接触有自燃的可能性外，氧还能助燃，如果一旦发生火灾，将烧毁整个管线系统。大多数公司对使用深冷液体时的净化和脱脂方法都有详细的技术规定。
 
低温调节阀主要用于乙烯，液化天然气装置，天然气LPG LNG储罐，接受基地及卫星站，空分设备，石油化工尾气分离设备，液氧、液氮、液氩、二氧化碳低温贮槽及槽车、变压吸附制氧等装置上。输出的液态低温介质如乙烯、液氧、液氢、液化天然气、液化石油产品等，不但易燃易爆，而且在升温时要气化，气化时，体积膨胀数百倍。
液化天然气调节阀的材料非常重要，材质不合格，会造成壳体及密封面的外漏或内漏；零部件的综合机械性能、强度和钢度满足不了使用要求甚至断裂。导致液化天然气介质泄漏引起爆炸。因此，在开发、设计、研制液化天然气阀门的过程中，材质是首要关键的问题。阀体、阀盖采用：LCB(-46℃)、LC3(-101℃)、CF8（304）(-196℃)。经过多年制造，台臣公司已积累了丰富的经验，从设计、工艺到制造日趋成熟，并已开发形成了低温阀门的系列产品。
低温调节阀对于温度高于-50℃,一般不采用长颈结构,对于温度低于-50℃的调节阀,颈部长度一般为250mm,或根据我公司的设计和计算确定.低温球阀主要用于输出液态低温介质如乙烯、液氧、液氢、液化天然气、液化石油产品等，不但易燃易爆，而且在升温时要气化，气化时，体积膨胀数百倍。

低温调节阀经特殊的低温处理，将粗加工的零件置于冷却介质中数小时（2-6小时），以释放应力，确保材料的低温性能，保证精加工尺寸，以防阀门在低温工况时，因温度变化造成变形而导致的泄漏。
液氮低温调节阀材料选择：
一般称可用于－101℃以下温度条件下的阀为低温阀。低温也是严酷工况的一种，对于用于低温工况的调节阀，象高温阀一样，需同样考虑许多诸多的因素，其中最主要的是材料和填料的密封问题。
低温调节阀阀体材料：
在－180℃以下的温度下，塑料和弹性材料的部件已不适宜。在这个温度范围内，填料和阀芯密封元件需要特殊地考虑，不能再采用软密封方式（软密封会变硬且缺少柔性，无法提供好的切断能力）。在这一温度条件下，要使用特殊的弹性材料并且需要提供特殊的载荷以获得好的切断效果。
填料密封应注意的问题：
在低温场合下，大气中的水分会在温度低于冰点时凝结，形成一层霜冻。如果霜冻在阀杆表面形成，当阀杆被执行机构驱动着上下运动时，这层霜冻有可能会被拉入填料造成撕裂，从而破坏密封。因此，应采用伸长型的上阀盖，以使调节阀的填料函区域远离低温区域，避免霜冻在阀杆和填料函区域形成。
典型的低温调节阀：
在低温场合下，比较适合的阀型主要有单座调节阀、双座调节阀、角形阀和小流量阀，在这些阀结构基础上还应注意低温应用的问题，配以特殊的伸长型上阀盖即可成为低温阀。伸长型上阀盖的长度取决于应用场合的温度和隔热要求，应用场合温度越低，伸长型上阀盖越长。