调节阀可行性研究报告

1、HTS型系列气动调节阀项目可行性研究报告安徽天康(集团)股份有限公司2007年8月10日 1.项目名称: HTS型系列气动调节阀项目2.项目承办单位:安徽天康(集团)股份有限公司3.项目概述：3.1项目建设的背景和目前国内外发展状况我国的调节阀市场,特别是电力、石油化工、冶金、环境、制药、造纸等行业需求为最大。以容量为100万千瓦的超超临界机组为例，通径DN25-1000 mm的调节阀需求量为6-8千台，据统计分析，一座有2套百万KW超超临界机组的电站需各类调节阀1.2-1.6万台，按每年600万KW超超临界机组建设计算，每年阀门的需求量4万余台。据国家“十一五”规划预测，“十一五”期间，核电

2、站的调节阀需求额将为20亿元，年均需求4亿元左右。另外，由于核电站花在阀门上的维修费一般占核电站维修总额的50%以上，故，每年核电站花费在阀门上的维修费用约为1.5亿元。 当前，国内调节阀主要靠进口和仿制。生产厂主要是几个大型国有企业。由于仪表行业许可贴牌,许多小生产厂与大厂在贴牌或代加工关系。还有的在代理销售国外调节阀。我国调节阀实际生产能力是有限的.根据调节阀行业调查，目前国内超3000万元/年销售的生产企业主要是宁夏吴忠、重庆川仪、上仪七厂、浙江三方集团等8家，远不够市场需要。创新自己的知识产权，发展自己的调节阀，振兴民族工业，是本项目目的。本产品属于国家发改委产业结构调整指导目录(20

3、05年本)鼓励类第十二项“机械”第7条“60万千瓦及以上超临界及超超临界火电机组成套设备技术开发、设备制造及其关键配套辅机制造”项目。3.2项目原理结构和技术（工艺）的主要内容及需达到的主要指标调节阀的作用是接受调节器（控制器）发送的控制信号，以自身特有的功能调节管道中介质的流量（即改变调节量），从而实现生产过程自动化控制。调节阀在生产过程自动化控制中担当生产工艺实施最基本的执行单元，是生产过程自动化的“手脚”，其作用和地位十分关键；调节阀作为最基本的执行单元，其不仅仅可以在简单控制系统组成典型的“闭环”自动控制单元，在多回路组成的复杂控制系统中也可以组成基本的执行控制单元，而且随着计算机技术

4、在生产过程控制系统中的广泛应用，调节阀这一基本的自动控制单元所具有的机电一体化的应用功能必将会得到更深入和广泛的应用。调节阀包括执行机构和阀两部分，它是过程控制系统中的一个重要环节；一个简单的控制系统就是由被控对象，测量变送装置，调节器，和调节阀等环节组成；调节阀分为有源和无源两大类，有源类又分为气动式和电动式，气动式由于具有防火防爆的功能，且技术成熟可靠，价格相对低廉，所以应用最为广泛。无源类的主要是自力式调节阀。本项目主要指的就是气动式调节阀和自力式调节阀。据2007年调节阀行业调查及世界仪表与自动化报道，国内气动薄膜直行程调节阀其中单座调节阀占85%，典型结构如日本山武型CV3000系列

5、，顶导向结构，流体通道呈流线型，具有压降损失小、流通量大，可调比宽、流量特性精确度高的特点。阀芯导向部分行程长，抗震性能强，关闭性能符合IEC标准。调节阀配用多弹簧式执行机构，具有结构小、重量轻、输出力大，广泛适用于高可靠性过程控制及关断要求高的场合；我国宁夏吴忠仪表集团有限公司和重庆川仪自1986年以来曾先后引进日本山武霍尼韦尔公司的具有当代国际水平的调节阀设计制造技术，通过消化吸收，现已全部实现了国产化，使我国自动化控制阀产品水平向前推进了10-15年；鞍山热工仪表厂生产的精小型气动单座调节阀ZJHP-6、16B、40K、64型具有形小、体轻、精确、高效的特点。它综合了国内成熟的设计技术并

6、吸收国外先进结构而开发研制的。是此前生产过程自动控制系统中用量较大、性价比也相对较高的产品之一。3.3项目主要工作内容：1）、产品总图设计2）、创新点设计3）、制造、检测工艺设计:4）、企业标准设计5)、产品送检、办证；6）、建立、完善质量控制体系。7）产品试制组，按生产工艺制造样品8）产品检测组。按企业标准进行自检、送检、申办特种设备生产许可证； 9）外协件、原辅材料供应组。负责外协件和原辅材料采购工作， 10）成立资金供应及财务成本测算组。主要任务是准备资金、跟踪生产过程、收集整理成本构成的各子项实际数据，计算产品成本。11）用户跟踪组。跟踪产品使用情况，了解用户意见，为产品改进收集依据。

7、4.项目技术合作单位：江苏德邦流体机械有限公司是日本山武公司在华的精密铸造件的合作伙伴，德邦公司为日方提供高质量的调节阀承压精密铸造零件。德邦公司有着完善、齐备的精密铸造装备、检验试验手段，深得日方欢迎。本项目经与德邦公司多次协商，为本项目提供和日方相同质量水平的精密铸造件，我们的产品经国家级阀门检测中心严格的检测试验完全符合国家标准。5.项目的技术创新点：1）阀体内腔应用“人”字形导流翼技术。气动薄膜直行程调节阀阀体进水方式是下进水，水通过阀体下进口涌向阀座，再通过阀座与阀瓣间隙向上流出。所谓调节阀，即调节阀瓣与阀座的间隙大小，达到调节出水量、压力。集团技术中心在研究阀体下进水过程中发现，压

8、力流体直接冲向阀体下腹腔曲壁，腹腔近似圆柱体，流体在曲壁碰头时会形成涡流，直接造成流体从阀瓣与阀座间隙中流出阻力，降低了流速。为消除涡流，我们在阀体进水的下腹腔壁，创新的设计了“人”字型“导流翼”结构。“人”字尖端对着阀座口，流体顺“人”字两侧曲面圆滑地流向出口,消除了涡流的现象。使被控介质流动效率（Kv/Dg2）从10提高到13.5左右。此技术在国内下进水方式的单座调节阀（含进口同类阀）中尚未发现。我们意外地发现，日本山武公司也将导流翼技术应用在了上进水结构的套筒型调节阀中，可谓“不谋而合”。关于导流翼设置即功能原理见下图：2）阀瓣底部曲面设计科学，调节阀的流量系数符合GB/T421392要

9、求。3）在额定DN下 ，备有17-24-44-50四组阀内件 ，用户调换内件达到可调流量系数，解决了国内ZJH系列可调比低,精确控制流量系数难的问题。 4）阀门泄漏量为10-0零泄漏，由阀体连心孔的同轴度,阀座的外固定螺纹和阀口的同轴度,阀芯密封线对导向段的同轴度,阀盖各部及阀套各部位的同轴度保证。是GB/T4213-92规定泄漏量的。本产品采用计算机辅助工艺设计(CAPP)。所有的计的工艺文件都能满足产品加工、装配、检验及标准化的需要。5）本项目国内、国际技术参数对比一览表：序号主要技术指标名称本项目技术水平国内技术水平（企业）国际技术水平ANSI/FCI 70-2-1991(美国国家标准组

10、织/流体控制组织)1基本误差 %-0.812回差 % 0.6 1.0 3死区 %0.30.44额定行程偏差 %1.22.55泄漏量试验；试验压力0.35 MP，泄漏量107.8ml/min0 10-4阀额定容量，1/h10-4阀额定容量，1/h6填料函及其它；连接口密封性；试验压力1.76 MPa，持续时间3min，无渗漏现象无渗漏现象无渗漏现象7耐压强度（该阀公称压力1.6MPa）试验压力：2.40Mpa持续时间 3min 要求：无可见渗漏1.5倍额定压力，不少于3分钟时间试验压力：1.5倍额定压力试验时间：15秒泄漏：不允许有可见泄漏8额定流量系数 34.5737.613.769固有流量特

11、性：等百分比流量特性可调比=50 相对行程h=0.20.81gKVn-lgVn-1=0.22-0.12 斜率偏差30%1gKVn-lgVn-1=0.22-0.12斜率偏差30%6.产品工艺流程:原材料.配套件进厂 机械冷加工.热加工,配套件的调试及测试 半成品压力、流量、泄露量、密封度等综合流体性能的测试 总装 综合性能的测试合格 包装。7.投资规模及生产规模项目设备投入906.5万元，需配备各类制造、测试和试验设备共66台（套），项目年产10000台套调节阀，实现销售10000万元，税金1000万元，利润1100万元，工资500万元，社会经济效益十分明显。8.项目分析：8.1.项目的市场分析

12、；根据我们到外地考察情况看，特别是我们考察了我国著名的阀门之乡温州龙湾地区的阀门一条街和阀门市场看，普通阀门和管阀件充满市场，鲜见具有机电一体化特征的调节阀销售和生产厂家，网上浏览调节阀厂家也很少，其中如上海，天津的一些厂家（公司）除部分自产，相当大部分还代理国外调节阀，国内生产能力和市场空间都很大（详略）；8.2.项目的经济效益分析；（1）成本、利润估算（按DN100单座气动调节阀进行测算）：见下表 成本、利润估算表 单位：万元序号项目项目名称单 位数 量金 额说 明1一材料大类台套14000含外协铸造件和自备料件2二配套件台套11000 含外购件，标准件3三生产费用台套1600含动力费、周

13、转费、生产管理费，工具费等4四工资台套1500含生产工人和检验工，辅助工工资5五管理费用台套1300按工资的100，其中含管理人员工资，设备的维护费和大修理费用预提。6六财务费用台套 1000利息按年周转两次计，折旧按15年折尽，分摊到单位产品。7七税收（国、地）台套 1000按销售额10测算8八销售费用台套 500按销售额5预提9九利润台套 1100 10十销售价台套 10000保守算法：按现行市场价再下浮10测算8.3.项目的风险分析：（1）市场风险分析：本项目大量应用于电力，石油化工，冶金、制药和造纸等行业，这些行业又是我国“十五”和“十一五”两个五年计划将大力发展的基础性行业，特别是石

14、化、冶金、电力三大基础工业体系更处于优先发展的特殊地位，上述诸行业对调节阀的需求量巨大，无市场风险（详略）。（2）投资风险分析：本项目固定资产投资全部用于购置通用机床设备，可适应整个机电大行业的加工工艺对加工设备的需要，设备的柔性较强，无投资风险（详略）；（3）技术风险分析：调节阀生产工艺主要以常规型机械加工，长度测量、力学测量的生产和测试手段制造方式为主，无特殊工艺制造要求，少数关键件（具体流量特性所对应的阀芯或调节套筒必须具有的线性、非线性要求的百分比，抛物线等任一种曲线的特型曲面）采用数字加工方法保证特型曲面的形成；力学测量，额定受压和额定过流的测量，决定调节阀技术特征的流量特性的测试均

15、有成熟的测试方法，其测试装备我们也具备设计及自制能力。本项目无技术风险。9.项目实施方案：9.1.项目开发计划.项目六月底完成集团内项目的商业计划书（即项目预可行性研究报告）编制和评审工作，至八月份底应完成项目相关的产品图纸协作过户，GB和制造技术条件的准备，主关件的CAPP，主要工艺装备的CAD,首批投料的产品图纸的微机输入和CAD出图等技术准备工作，与此相关的生产场地，仓储，检验测试场地和输配电、供排水等工作应同步启动；九月底全部生产，检测测试设备应全部到场，并安装、调整到位；十月份应完成首批产品的试生产和检测测试，并完成省级鉴定。整个项目的实质性运作（包括首批产品的试生产和省级鉴定）用9

16、个月时间（见甘特图）。项目实施情况甘特图5月份 7、8月份 9、10月份 11、12月份 08年4月份一.前期调研和认证二.技术准备工作三.生产准备工作四.试生产五.省级鉴定9.2.技术方案.（1）项目主要技术控制点 ：A.阀芯的机加工，着重解决阀芯特形曲面的数字加工; B套筒式气动调节阀需用的调节套筒径向曲线孔的数字加工； C.阀座控制口的密封面机动研磨加工和保证不同面的连心孔同轴度、相交孔相交度的金加工；D.总成的若干技术问题 E.流量特性的检测和测试 其他重要技术控制点的技术保证。（2）在本厂范围内加工的所有零件，部件，在本厂范围内总成的所有部装和总装将利用计算机辅助制造工艺（CAPP）

17、指导加工和装配。（3）为保证产品质量，在管理模式、管理方法及人员配备上采用略有别于目前状况的更加严格，可操作的控制管理体制，做到无缺失控制点，人员责权明析，质量问题可追诉，可补偿。（4）技术手段. A外协 阀体和连接座的精铸件采用外协方法，在浙江地区专业生产精密铸钢件的厂家定购，阀芯和连杆毛坯的金相锻造在附近有条件的厂家外协加工；B金加工 采用现有的数控车床加工阀芯和其他需要在数控机床加工的零件，可保证特形曲面的形成；对套筒型调节阀的关键件调节套筒的径向曲线孔的加工在数控线切割机床加工而成；C.对所有关键外协件、外购件和配套件如精铸阀体、连接座，执行机构中的波纹膜片、复位弹簧，应用户要求配套的

18、定位器在进入总成前全部进行严格的检验和测试；D.根据工艺需要，对所有部装件和总成都将在测试试验装置上进行相关功能和参数的检验和测试，E.其他采用的相关技术措施。（5）制造工艺规程图（见附图）；9.3.生产方案.（1）项目所需设备的测算：按年产1000台套调节阀测算，每台加权平均所需的设备工作日为4工作日（在线设备含机加工，测试试验设备，不含辅助设备），共需40000个工作日，每台设备600工作日/年（双班），需配备66.3台套设备，圆整为66台套。见表（2）表（2） 项目设备一览表 单位：万元 序号名 称型 号数量单价金额生产厂家11.6米立式车床13636齐齐哈尔1数控车床46020南京大方

19、2普通车床C650/20004624德州机床厂3普通车床C630/20008540德州机床厂4普通车床C620/15008432沈阳机床厂5普通车床C6132/10008324济南机床厂6立式铣床X530/12714齐齐哈尔机床厂7卧式万能铣床X630/12714齐齐哈尔机床厂8卧式万能铣床X620/123.57齐齐哈尔机床厂9万能外圆磨床M11004416南通机床厂10数控线切割机床600/300248无锡机床厂11台式钻床Z1550.31.5江西机床厂12立式钻床Z504520江西机床厂13摇臂钻床Z32K41.56江西机床厂15水压试压机224浙江温州16流量特性测试线21020自己设计制造17过流测试线2816自己设计制造18力学测试装置224自己设计制造8土建.水.电.气(变配电增容)等设施共五个单元的土建分为金工大件车间.数字加工车间,普件金工车间.铆焊车间.装配车间.电力增容500千瓦，6000(平方)600合计906.5如前所述，项目设备投入906.5万元，剔除已有的数控车床20万元，实际投入8