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(wú)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(cè)量、執(zhí)行、控制的綜合功能?？稍跓o(wú)氣、無(wú)電的場(chǎng)所。廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、輕工、印染工業(yè)部門(mén)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(hù)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(pán),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(pán)和下壓盤(pán)之間并與閥桿連接,閥桿下部的閥盤(pán)與閥體上的閥口相對(duì),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(pán)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.

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(lèi)，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(cè)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)。

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(mén)開(kāi)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(mén)開(kāi)啟度增大，直到閥后壓力上升到設(shè)定值為止。

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(kāi)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(mén)開(kāi)啟度增大，直到閥前壓力下降到設(shè)定值為止。同理，如閥門(mén)開(kāi)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(lái)越多，將會(huì)對(duì)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(duì)于調(diào)節(jié)盤(pán)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使用起來(lái)不夠方便，浪費(fèi)大量的時(shí)間。

減壓閥的工作原理可以簡(jiǎn)單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力，通過(guò)控制減壓閥內(nèi)截流口的開(kāi)度大小來(lái)控制出口處的壓力，開(kāi)度越小，液體通過(guò)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。

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(kāi)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(wú)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(lái)，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