减压阀
减压阀是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看,减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件,即通过改变节流面积,使流速及流体的动能改变,造成不同的压力损失,从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节,使阀后压基本信息
减压阀[1]是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。
减压阀是一种自动降低管路工作压力的专门装置,它可将阀前管路较高的液体压力减少至阀后管路所需的水平。这里的传输介质主要是水。减压阀广泛用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合,以保证给水系统中各用水点获得适当的服务水压和流量。
鉴于水的漏失率和浪费程度几乎同给水系统的水压大小成正比,因此减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用,据统计其节水效果约为30%。减压阀的构造类型很多,以往常见的有薄膜式、内弹簧活塞式等。
减压阀的基本作用原理是靠阀内流道对水流的局部阻力降低水压,水压降的范围由连接阀瓣的薄膜或活塞两侧的进出口水压差自动调节。
定比减压原理是利用阀体中浮动活塞的水压比控制,进出口端减压比与进出口侧活塞面积比成反比,这种减压阀工作平稳无振动,使得国内减压阀生产技术进一步提高;阀体内无弹簧,故无弹簧锈蚀、金属疲劳失效之虑;密封性能良好不渗漏,因而既减动压(水流动时)又减静压(流量为0时);特别是在减压的同时不影响水流量。减压阀通常有DN15~DN100等多种规格,阀前、后的工作压力分别为<1MPa和0.1~0.5MPa,调压范围误差为±5%~10%。
JB/T2203-1999《减压阀结构长度》为主的通用类。目前国内大多数减压阀生产厂家均按本标准设计生产,但本标准也不尽完美,规格不全。如气体减压阀最大公称通径为DN500,水用减压阀最大公称通径DN1000。根据厂家所生产的减压阀规格及掌握的资料来看,各厂家连接尺寸也不尽统一,如DN500气体减压阀,建议通用机械研究所对JB/T2203-1999《减压阀结构长度》进行修订。建议设计院及用户按标准选用,减压阀生产厂家按标准设计制造。
减压阀是气动调节阀的一个必备配件,主要作用是将气源的压力减压并稳定到一个定值,以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。 按结构形式可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式;按阀座数目可人为单座式和双座式;按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。
力的波动与弹簧力相平衡,使阀后压力在一定的误差范先导式减压阀内部先导式减压阀当减压阀的输出压力较高或通径较大时,用调压弹簧直接调压,则弹簧刚度必然过大,流量变化时,输出压力波动较大,阀的结构尺寸也将增大。为了克服这些缺点,可采用先导式减压阀。先导式减压阀的工作原理与直动式的基本相同。先导式减压阀所用的调压气体,是由小型的直动式减压阀供给的。若把小型直动式减压阀装在阀体内部,则称为内部先导式减压阀;若将小型直动式减压阀装在主阀体外部,则称为外部先导式减压阀。与直动式减压阀相比,增加了由喷嘴4、挡板3、固定节流孔9及气室B所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时,就会使B室中的压力发生根明显的变化,从而引起膜片10有较大的位移,去控制阀芯6的上下移动,使进气阀口8开大或关小、提高了对阀芯控制的灵敏度,即提高了稳压精度。
在主阀体外部还有一个小型直动式减压阀由它来控制主阀。此类阀适于通径在20mm以上,远距离(30m以内)、高处、危险处、调压困难的场合。
围内保持恒定。种类划分折叠编辑本段(一)直接作用式减压阀折叠
最简单的减压阀,直接作用式减压阀,带有平膜片或波纹管。因为它是独立结构,因此无需在下游安装外部传感线。它是三种减压阀中体积最小、使用最经济的一种,专为中低流量设计。直接作用式减压阀的精确度通常为下游设定点的+/-10%。
(二)活塞式减压阀折叠该类型的减压阀集两种阀―导阀和主阀―于一体。导阀的设计与直接作用式减压阀类似。来自导阀的排气压力作用在活塞上,使活塞打开主阀。如果主阀较大,无法直接打开时,这种设计就会利用入口压力打开主阀。因此,这种类型的减压阀,与直接作用式减压阀相比,在相同的管道尺寸下,容量和精确度(+/-5%)更高。与直接作用式减压阀相同的是,减压阀内部感知压力,无须外部安装传感线。
(三)薄膜式减压阀折叠在这种类型的减压阀中,双膜片代替了内导式减压阀中的活塞。这个增大的膜片面积能够打开更大的主阀,并且在相同的管道尺寸下,其容量比内导式活塞减压阀更大。另外,膜片对压力变化更为敏感,精确度可达+/-1%。精确性更高是由于下游传感线的定位(阀的外部),其所在位置气体或液体动荡更少。该减压阀非常灵活,可以采用不同类型的导阀(例如压力阀、温度阀、空气装载阀、电磁阀或几种阀同时配套适用)。[2]
基本性能折叠编辑本段调压范围折叠
它是指减压阀输出压力P2的可调范围,在此范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。
压力特性折叠它是指流量g为定值时,因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小,减压阀的特性越好。输出压力必须低于输入压力—定值才基本上不随输入压力变化而变化。
流量特性折叠它是指输入压力—定时,输出压力随输出流量g的变化而变化的持性。当流量g发生变化时,输出压力的变化越小越好。一般输出压力越低,它随输出流量的变化波动就越小。
主要作用折叠编辑本段减压阀的作用原理是靠阀内流道对水流的局部阻力降低水压,水压降的范围由连接阀瓣的薄膜或活塞两侧的进出口水压差自动调节。近年来又出现一些新型减压阀,如定比式减压阀。定比减压原理是利用阀体中浮动活塞的水压比控制,进出口端减压比与进出口侧活塞面积比成反比。这种减压阀工作平稳无振动;阀体内无弹簧,故无弹簧锈蚀、金属疲劳失效之虑;密封性能良好不渗漏,因而既减动压(水流动时)又减静压(流量为0时);特别是在减压的同时不影响水流量。
水流通过减压阀虽有很大的水头损失,但由于减少了水的浪费并使系统流量分布合理、改善了系统布局与工况,因此总体上讲仍是节能的。减压阀的每一档弹簧只在一定的出口压力范围内适用,超出范围应更换弹簧。在介质工作温度比较高的场合,一般选用先导活塞式减压阀或先导波纹管式减压阀。介质为空气或水(液体)的场合,一般宜选用直接作用薄膜式减压阀或先导薄膜式减压阀。介质为蒸汽的场合,宜选用先导活塞式减压阀或先导波纹管式减压阀。为了操作、调整和维修的方便,减压阀一般应安装在水平管道上。
技术参数折叠编辑本段主要种类折叠
1.减压稳压阀 | 主要特点:1、DN65口径以上活塞式。替了膜片提高寿命3倍以上;2、DN50口径以下,用尼龙强化橡胶的平膜片代替了原来的膜片,也提高寿命3倍以上。适用介质:水、空气。介质温度:0~90°C。 |
2.波纹管减压阀 | 本阀用于温度在180C以下的蒸汽、空气及其它无腐蚀性气体的管路上,经过调节,使通过阀内的介质压力减至某一需要的出口压力,并使介质的出口压力保持相对稳定,但进口压力与出口压力之差必须大于或等于0.5bar. |
3.支管减压阀 | 一、用途 本厂生产的水用减压阀主要用于各种建筑给水系统、消防系统、中央空调系统、采暖系统等。它用于支管减压,可使供水压力分配更加均衡,避免部分供水超压,优化高层建筑给水分区。它可代替分区调频变速水泵,在消防给水系统上可代替分区水泵,用于家用给水系统,可保护所有的水龙头和其它水器具。 二、特点 采用直接作用隔膜式结构,内部结构非常简单,无卡阻,性能可靠,经久耐用。 耐脏防水垢,不需过滤器,不需旁通管,配管极其简单,能节省大量空间和配管成本。 出口压力精密可调,在一般场合下,可以认为出口压力不受进口压力的影响(出口压力的变化量是△P1的8%)。 极佳的水力特性,压力损失小,减压比可达成10:1以上。 可满足多种减压要求,特别适用于支管减压系统。 三、工作原理 出口压力作用在隔膜底面和阀瓣底面,当它超过弹簧设定值时,压缩弹簧,使阀瓣关闭。只要下游无水流动,出口压力将基本保持在设定值(其变化量仅为入口压力变化量的8%);当下游用水时,出口压力下降,弹簧推开隔膜,打开减压阀。水流连续流通一阵后,减压阀的开启产生自阻尼效应,使启闭动作趋于平稳。 四、可能的故障原因 1.霜冻损坏,在寒冷地区应注意保温。 2.水流方向装错,减压阀变成止回阀,出口压力为0。 3.弹簧拧得太紧,无法关闭,减压阀将直通P2=P1。 4.旁通管漏水,使P2偏离设定值,鉴于本减压阀优越的可靠性和耐久性,建议不安装亮度通管为宜。 |