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6.2先导式减压阀和直接作用式减压阀的对比
发布时间:2016-11-10 16:15:14

一、导式减压阀分为活塞式和膜片式两种,先了解其结构原理:先导式减压阀由主阀和导阀两大部分组成,通过下游压力感应管(即反馈铜管)感应下游压力并平衡控制弹簧的力。通过调节导阀的开度来控制下游压力。流经导阀的控制压力与导阀的开度成比例,但因主阀与导阀之间的大杠杆比例关系结构设计,确保了减压阀最终的比例带非常小,因此下游压力就非常稳定了。

二、工作原理

膜片式减压阀工作原理:


随着蒸汽流出主阀,下游压力上升,并由内置压力反馈管将出口压力反馈作用在导阀隔膜的下部,该作用力平衡了导阀隔膜上部的弹簧作用力,使导阀逐渐节流关闭,从而维持主阀隔膜室内的压力,控制主阀的开度,输送适量的蒸汽,维持下游稳定的压力。

当下游压力上升时,反馈压力增大,导阀关闭,控制压力由控制孔释放,使主阀紧密关闭。

下游任何的负载变化或压力的波动,都会反馈在导阀隔膜的下方,从而调节主阀的开度,确保下游压力的稳定。

活塞式减压阀工作原理:

由主阀和导阀两大部分组成通过下游压力感应管(即反馈导管下游压力并平衡控制弹簧的力。通过调节导阀的开度来控制下游压力。流经导阀的控制压力与导阀的开度成比例,但因主阀与导阀之间的大杠杆比例关系结构设计,确保了减压阀最终的比例带非常小,因此下游压力就非常稳定了。

当蒸汽进来后,首先进入导阀腔,因为减压阀已经设定好压力,因此导阀膜片已经受到了调节弹簧向下的预设定作用力,导阀已经打开,当蒸汽进入导阀腔后,直接就进入到活塞上方的腔体,推动活塞向下运

动,将主阀打开,此时蒸汽进入到减压阀出口端。出口端的部分蒸汽通过反馈导管进入到导阀膜片的下方,给膜片一个向上的作用力,这个作用力与弹簧力共同决定导阀的开度,这开度决定了减压阀出口的压力,出口压力反过来决定着主阀的开度,主阀开度的调整可以控制进汽的流量,如此循环,这种根据设定压力自行调节的先导式减压阀,可以确保二次压力始终稳定。 

直接作用式减压阀的工作原理

A、直接作用式减压阀在启动时,压力调节弹簧处于放松状态。主阀阀芯在上游压力回复弹簧的作用下与阀座接触,处于关闭状态。顺时针旋转调节手轮向下运动,压紧调节弹簧和波纹管以设定下游压力。向下的力作用在顶杆上,使主阀打开。蒸汽经过主阀到达下游管道和波纹管下方。当下游压力升高时,压力作用在波纹管下方以平衡调节弹簧的力,在到达设定压力时关闭主阀。阀门运行时,通过调节阀芯以控制压力稳定。为了关闭阀门,波纹管下方必须有压力积聚。这时需要的下游压力要比蒸汽流动时的设定压力高。

       随着负荷的降低,下游压力会增加,当阀门关闭时,下游压力最高。压力随着负荷的变化意味着下游压力只有在某一负荷时才等于设定压力。实际的压力与设定点的偏差是比例式的,随着负荷增加而增加,这个偏差通常称为”比例带”。这比例带造成了二次压力随着入口压力的变化而产生梯度变化,往往出现跳跃性的变化。

直接作用式

因为用来关闭阀门的全部压力包括作用在波纹管下方的下游压力,作用在主阀底部的上游压力,以及回复弹簧产生的部分压力。因此为了设定下游压力,控制弹簧的压力必须大于减压后压力和进口压力以及回复弹簧的力。

任何进口压力的变化都会改变作用在主阀上的力,进而改变下游压力,所以压力不稳定。这时只能通过唯一能调节压力的零件—弹簧的弹力来推动主阀动作,从而达到调整压力的目的。因为弹簧力=弹性系数*压缩量,所以弹簧力量是有限的,而减压阀的开度由弹簧的伸缩量来决定。


三、怎样保证压力稳定性和灵敏度

压力稳定性和对阀后压力反应的敏感性取决于活塞腔或膜片室与导阀口径及开度的比例,比例越大,稳定性越好,但灵敏性越差,反之亦然。

所以生产厂商在减压阀设计时,需要对两种因素做综合考虑,取得稳定性和灵敏性的最佳平衡点,比例不能过大或过小。比例过大会造成反应迟钝,掉压,不能及时恢复;比例过小会造成压力在小范围内频繁跳动,从而造成内部零部件磨损加剧,导致减压阀寿命缩短。所以,厂家在生产研发减压阀时,必须同时兼顾稳定性和灵敏性这两个要求。目前设计比较完善的减压阀,都已经完全解决了这些问题。但是出于对现场工况和对二次压力的要求考虑,有些厂家选择膜片式,有些厂家选择活塞式。

                               

四、先导式与直接作用式减压阀的优缺点:

1、先导式减压阀优点:

A. 只需要少量的蒸汽流经导阀就可以推动活塞或膜片,进而完全打开主阀。因此,流量变化较大时,控制压力的变化很小。下游压力随蒸汽的负荷变化很小,通常从全开到全关的偏差小于0.03 bar。

尽管,上游压力的增大会增加作用在主阀阀芯上的力,但同样的压力增大会作用在活塞上方或膜片下方,进而平衡阀芯上的作用力。这样,不管上游压力如何波动,下游压力都可以精确控制并且稳定。

B. 可以承受上游压力的变化。

C、阀门寿命很长。

2、先导式减压阀缺点: 相比直接作用式的,价格较高,体积较。

3、直接作用式减压阀优点:

A. 价格便宜、体积小。B. 可实现较大的压降比。

4、直接作用式减压阀缺点

A.比例带是上游压力的30% - 40% ,因此,若入口压力不稳定,下游设定压力偏差很大。

B. 宽的比例带意味着只有在下游压力降低很多时才能达到最大流量。也就是说减压后的压力随流量的变化而变化,无法实现对下游压力的精确控制。

C. 阀门寿命短,调节弹簧易断裂。

综上所述,如何正确的选择合适的减压阀来满足实际工况使用,并降低系统的运行和维护成本,对用户不仅具经济效益,也是工厂安全生产的一个重要保证。用户的正确选择对供热系统的更好运行将会有更可靠的保障。因此,目前先导式减压阀是许多用户的首选产品


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