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减压阀的分类、所适应的场所、工作原理

减压阀是自能源(依靠管路介质的本身能量进行工作)压力调节装置中的一种形式。它能将进口压力降低至某一需要的出口压力,并当负荷(流量)及进口压力变动时,能自动地保持出口压力基本不变(仅在一个极小的允许范围内稍有变动)。
减压阀的分类
减压阀可分为直接作用式和副阀式两大类。直接作用式的敏感膜片检测到被调压力Pc变化量后,未经放大便直接用来推动阀盘;副阀式减压阀(定压载荷除外)则把检测到的Pc的变化量,经放大为动力腔压力Ph的变化,然后通过动力活塞或膜片推动主阀盘。
副阀式减压阀是由任意结构的两只直接作用式减压阀叠加而成的。根据动力腔的载荷压力变化与否,分为定压载荷和变压载荷两种。内种根据副阀向动力腔注入介质或从动力腔引出介质又可分为注入式和引流式两种。
减压阀按作用原理可分为自动式或他动式。自动式减压阀是通过启闭件(阀瓣)的节流作用,将阀门进口端的压力降至某一个需要的出口压力,并在阀门进口端压力及流量发生变化时,能利用自身介质的能量,自动的调节流量保持出口端压力基本稳定的阀门。他动式减压阀,是将压力变化转换为电信号,在通过电信号去控制执行机构使阀门动作,保持出口压力基本稳定在调节值的阀门。
有关定义如下:
直接作用式减压阀:利用出口压力的变化,直接控制启闭件(阀瓣)运动的阀门。
先导式减压阀:由导阀和主阀组成,是把出口压力的变化通过反馈作用去控制主阀动作的阀门。
薄膜式减压阀:利用膜片作敏感元件来带动启闭件(阀瓣)运动的阀门。
活塞式减压阀:利用活塞作敏感元件来带动启闭件(阀瓣)运动的阀门。
波纹管式减压阀:利用波纹管作敏感元件来带动启闭件(阀瓣)运动的阀门。
调定值:减压阀按工况要求调定的出口端压力值。
进口压力:减压阀进口端介质压力
出口压力:减压阀出口端介质压力
减压阀所适用的场合
(1)正作用式
由于主阀弹簧须克服进口介质对阀瓣的作用力及提供的密封力,因此,主阀弹簧的负荷较大。不适用于大口径的场合。压力特性偏差和流量特性偏差都是“负”值。所以任一工况时的静偏差都为“负”。同时,主阀弹簧的负荷较大,而它的结构空间却有限。为了获得大的负荷,只有提高刚度。因此,它的静偏差较大。
由于上述原因,正作用式减压阀通常只适用于小口径(小于DN5以下)低流量的场合。
(2)反作用式
进口介质使阀瓣压向阀座,保证了阀的密封。主阀弹簧只需承受运动部件的重力,负荷较小。因此有较小的流量特性偏差。W=0时,在进口压力降低到与出口压力相等之前,压力特性偏差是逐渐正向增加的。W≠0时,在进口压力降到与出口压力相等之间,压力特性偏差就由增加转为下降,直至变为负偏差。W越大,开始转为下降特性的进口压力也越高。反作用式减压阀通常都具有“正”向的静偏差。只有当流量很大,而进口压力接近   大或   小值时,静偏差才为“负”。所以,当需要获得“正”向偏差时,以采用反作用式减压阀为宜。
由于需要从阀座中穿过,故不宜于小口径的场合。同时,由于调节弹簧须克服进口介质对阀瓣的作用力,所以,当进口压力较高,而口径很大时,调节弹簧   承受的负荷极大。可能造成调节弹簧极不合理的设计。另外,阀座密封面所承受的力也相当大。所以反作用式减压阀通常适用于进口压力(严格地说应指进、出口压力差)不太高,中等口径的场合。当进口压力较高时,口径   较小,而进口压力比较低时,口径允许较大。主要取决于是否获得尺寸合理的调节弹簧及阀座密封副能否承受进口介质的作用力。
(3)卸荷式
卸荷式是静态性能较为理想的形式。由于Pj不参加运动不见得力平衡,压力特性偏差极小。W=0时,压力特性偏差为零。W≠0时,压力特性偏差为“负”,所以静偏差恒为“负”值。阀弹簧仅需提供密封力和克服运动部件的重力。调节弹簧无须克服介质对阀瓣的作用力。所以,阀弹簧和调节弹簧都只承受较小的负荷,从而刚度也可设计得较小。所以,静偏差较上述两种形式小。除了由于阀杆   从阀座中穿过而不适用于小口径的情况外,其使用范围较大。

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