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ZZY超大口徑自力式減壓閥工作原理

  • 發(fā)布日期:2021/7/22      瀏覽次數(shù):763
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    ZZY超大口徑自力式減壓閥工作原理

    本實(shí)用新型涉及壓力調(diào)節(jié)閥技術(shù)領(lǐng)域,具體為超大口徑自力式減壓閥。是一種無需外加能源,利用被控介質(zhì)自身能量當(dāng)動(dòng)力源、引入執(zhí)行膜室產(chǎn)生推力,控制節(jié)流元件運(yùn)動(dòng)達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)。具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能??稍跓o氣、無電的場所。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、輕工、印染工業(yè)部門自控系統(tǒng)中各種設(shè)備氣體、液體及蒸汽介質(zhì)的減速壓、穩(wěn)壓(用于閥后壓力調(diào)節(jié))泄壓、穩(wěn)壓(用于閥前壓力調(diào)節(jié))的自動(dòng)控制。根據(jù)用戶不同的工況條件可選用不同的閥芯結(jié)構(gòu)型式以及不同執(zhí)行機(jī)構(gòu),以達(dá)到的控制效果。 

    本實(shí)用新型涉及一種大口徑先導(dǎo)式減壓閥,包括主閥和先導(dǎo)閥,主閥包括閥體,閥桿和閥盤,安裝在閥體頂部的膜片將主閥分隔成上部用于調(diào)節(jié)壓力的上腔和下部用于介質(zhì)流動(dòng)的下腔;膜片安裝在上壓盤和下壓盤之間并與閥桿連接,閥桿下部的閥盤與閥體上的閥口相對,套裝在閥桿上的回位彈簧其上下端分別頂在上蓋和上壓盤上;閥體上設(shè)有與進(jìn)液腔相通的前液管和與出液腔相通的后液管,上蓋上設(shè)有前接頭和后接頭,前液管與上蓋上的前接頭密封連接,用于將進(jìn)液腔內(nèi)的介質(zhì)引入上腔;先導(dǎo)閥密封連接在后液管和后接頭之間,用于將出液腔內(nèi)的介質(zhì)經(jīng)先導(dǎo)閥引至上腔以調(diào)節(jié)閥體的出口壓力.本實(shí)用新型在流量大的前提下,出口調(diào)節(jié)壓力穩(wěn)定,維修便捷,占用空間少.

    ZZYP自力式減壓閥044.jpg

    ZZY超大口徑自力式減壓閥工作原理背景技術(shù):

    自力式減壓閥分為自力式壓力、壓差和流量調(diào)節(jié)閥三個(gè)系列,自力式壓力調(diào)節(jié)閥根據(jù)取壓點(diǎn)位置分閥前和閥后兩類,取壓點(diǎn)在閥前時(shí),用于調(diào)節(jié)閥前壓力恒定,取壓點(diǎn)在閥后時(shí),用于調(diào)節(jié)閥后壓力恒定。調(diào)壓閥主要有檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)壓閥、冷凝器與閥后接管等腰三角形四部分組成,其結(jié)構(gòu)。

    ZZYP-16K自力式壓力調(diào)節(jié)閥012.jpg


    圖一a、用于控制閥后壓力的調(diào)壓閥,閥的作用方式為壓閉型。其原理如下:介質(zhì)由箭頭方向流入閥體、經(jīng)閥芯、閥座節(jié)流后輸出。另一路經(jīng)冷凝器(介質(zhì)為蒸汽時(shí)使用)冷卻后,被引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于膜片上,使閥芯隨之發(fā)生相應(yīng)的位移,達(dá)到減壓、穩(wěn)壓之目的。如閥后壓力增加,作用于膜片上的力增加,壓縮彈簧,帶動(dòng)閥芯,使閥門開啟度減小,直至閥后壓力下降到設(shè)定值為止。同理,如閥后壓力降低,作用在膜片上的力減小,由于彈簧的反作用力,帶動(dòng)閥芯,使閥門開啟度增大,直到閥后壓力上升到設(shè)定值為止。

    ZZYP自力式減壓閥49.jpg


    圖一b:用于控制閥前壓力的調(diào)壓閥,閥的作用方式為壓開型。其原理如下:介質(zhì)由箭頭方向流入閥體,另一路經(jīng)冷凝器(介質(zhì)為蒸汽時(shí)使用)冷卻后,被引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于膜片上,使閥芯隨之發(fā)生相應(yīng)的位移,達(dá)到泄壓、穩(wěn)壓之目的。如閥前壓力增加,作用于膜片上的力增加,壓縮彈簧,帶動(dòng)調(diào)芯,使閥門開啟度增大,直到閥前壓力下降到設(shè)定值為止。同理,如閥門開啟度減小,直到閥前壓力上升到設(shè)定值為止。


    ZZY超大口徑自力式減壓閥工作原理

    現(xiàn)有的自力式減壓閥在使用的時(shí)候,自力式壓力調(diào)節(jié)閥的閥桿和彈簧都暴露在空氣中,而空氣中的灰塵如果粘附在閥桿上會(huì)因?yàn)殚y桿的上下運(yùn)動(dòng)將灰塵帶入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部,使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的膜片都會(huì)粘上灰塵,從而隨著時(shí)間的推移執(zhí)行機(jī)構(gòu)和彈簧上的灰塵越來越多,將會(huì)對于壓力的判斷產(chǎn)生較大的誤差,從而使得自力式壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力的功能失靈,另外傳統(tǒng)的調(diào)試預(yù)設(shè)壓力時(shí)需要使用特定的工具對于調(diào)節(jié)盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),使用起來不夠方便,浪費(fèi)大量的時(shí)間。

    減壓閥的工作原理可以簡單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力,通過控制減壓閥內(nèi)截流口的開度大小來控制出口處的壓力,開度越小,液體通過截流口的液阻越小,壓力損失越小,出口壓力越大,反之則出口壓力越小。

    ZZYP自力式減壓閥042.jpg


    ZZY超大口徑自力式減壓閥工作原理

    假設(shè)作用在膜片上的彈簧力為F

    作用在減壓閥膜片下的出口壓力為F1    入口壓強(qiáng)為P1   膜片的作用面積為S1   F1=P1×S1

    作用在減壓閥閥芯下的入口壓力為F2    出口壓強(qiáng)為P2   閥芯的作用面積為S2   F2=P2×S2 

    當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)則有:F=F1+F2=P1×S1+P2×S2 

    當(dāng)入口處的壓力出現(xiàn)波動(dòng),假設(shè)入口壓強(qiáng)變大為P2+△P而其他條件不變,則彈簧力F<F1+F2,膜片下的壓力推動(dòng)膜片往上運(yùn)動(dòng),彈簧被壓縮F變大,同時(shí)截流口開度變小,液體阻力變大,出口壓強(qiáng)變小,F(xiàn)2變小,一直到達(dá)到新的平衡。


    ZZY超大口徑自力式減壓閥工作原理

    當(dāng)減壓閥出口無人用水或減壓閥下游被關(guān)閉時(shí),出口壓強(qiáng)持續(xù)增大,F(xiàn)2持續(xù)變大,膜片下的壓力推動(dòng)膜片不斷往上運(yùn)動(dòng)直到減壓閥關(guān)閉,此時(shí)減壓閥出口壓強(qiáng)是大于的設(shè)定值,但由于慣性作用,向上運(yùn)動(dòng)的膜片不會(huì)一下子就停下來,會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一點(diǎn),相當(dāng)于出口處閥腔變大,體積變大,內(nèi)部液體的壓力下降,直到正好等于減壓閥出口的設(shè)定壓力值