自力式壓力調(diào)節(jié)閥動作原理

                                 自力式壓力調(diào)節(jié)閥動作原理 

                                  上海申弘閥門有限公司

之前我們介紹那潤滑油減壓閥技術(shù)參數(shù)，現(xiàn)在介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥動作原理依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的壓力、溫度作為能源驅(qū)動閥門自動工作，不需要外接電源和二次儀表。這種自力式調(diào)節(jié)閥都利用閥輸出端的反饋信號（壓力、壓差、溫度）通過信號管傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動閥瓣改變閥門的開度，達(dá)到調(diào)節(jié)壓力、流量、溫度的目的。這種調(diào)節(jié)閥又分為直接作用式和間接作用式兩種。直接作用式又稱為彈簧負(fù)載式，其結(jié)構(gòu)內(nèi)有彈性元如：件彈簧、波紋管、波紋管式的溫包等，利用彈性力與反饋信號平衡的原理。 間接作用式調(diào)節(jié)閥，增加了一個(gè)指揮器（先導(dǎo)閥）它起到對反饋信號的放大作用然后通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動主閥閥瓣運(yùn)動達(dá)到改變閥開度的目的。 如果是壓力調(diào)節(jié)閥，反饋信號就是閥的出口壓力，通過信號管引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 如果是流量調(diào)節(jié)閥，閥的出口處就有一個(gè)孔板（或者是其他阻力裝置）由孔板兩端取出壓差信號引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 如果是溫度調(diào)節(jié)閥，閥的出口就有溫度傳感器（或者溫包）通過溫度傳感器內(nèi)介質(zhì)的熱脹冷縮驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。    


分 類:  


  ZZY 型直接作用自力式壓力調(diào)節(jié)閥    


ZZV 型直接作用自力式微壓調(diào)節(jié)閥    


ZZC 型直接作用自力式差壓調(diào)節(jié)閥    


ZZYPII 型指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥    


ZZW 型自力式溫度調(diào)節(jié)閥    


ZZD 型氮封調(diào)節(jié)裝置    


ZZFX 型防爆阻火呼吸閥    





自力式調(diào)節(jié)閥是一個(gè)新的自力式調(diào)節(jié)閥種類。相對于手動調(diào)節(jié)閥，它的優(yōu)點(diǎn)是能夠自動調(diào)節(jié)；相對于電動調(diào)節(jié)閥，它的優(yōu)點(diǎn)是不需要外部動力。應(yīng)用實(shí)踐證明，在閉式水循環(huán)系統(tǒng)（如熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)）中，正確使用這種閥門，可以很方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的流量分配；可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)平衡；可以大大簡化系統(tǒng)的調(diào)試工作；可以穩(wěn)定泵的工作狀態(tài)等。  


自力式壓力調(diào)節(jié)閥動作原理  自力式調(diào)節(jié)閥用途：  


 適用于各種工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)控制兩種燃料氣混合比流量或用于氫冷發(fā)電機(jī)組密封油系統(tǒng)中，同時(shí)，還可用于煤氣、天然氣、石油氣、氨氣、氧氣、氮?dú)獾雀鞣N工業(yè)氣體的減壓、穩(wěn)定或泄壓的自動控制。


    自力式調(diào)節(jié)閥的適用條件介紹  


 [1]1. 對于質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可根據(jù)恒定流量和恒定壓差的需要，選用自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。


   2. 對于量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，因運(yùn)行調(diào)節(jié)時(shí)改變了系統(tǒng)的水力式工況，所以不能采用自力式流量調(diào)節(jié)閥和自力式壓差控制閥。若采用手動平衡閥，系統(tǒng)總流量變化時(shí)，各支路、各用戶、各末端裝置的流量同比例變化，系統(tǒng)的集中量調(diào)節(jié)可以滿足系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)對流量分配的要求。  


 3. 當(dāng)被控對象有內(nèi)部調(diào)節(jié)時(shí)，裝設(shè)自力式流量控制閥，將使被控對象內(nèi)部的各支路間出現(xiàn)較大的調(diào)節(jié)干擾。而裝設(shè)自力式壓差控制閥，既可吸收網(wǎng)路的壓力波動、又可以使被控對象內(nèi)部各支路間的調(diào)節(jié)干擾大大減弱。因而被控對象有內(nèi)部調(diào)節(jié)時(shí)，可裝設(shè)自力式壓差控制閥，不可裝設(shè)自力式流量控制閥。對于分戶熱計(jì)量的質(zhì)調(diào)節(jié)供暖系統(tǒng)，在一個(gè)向多戶供暖的支路入口處，宜裝設(shè)自力式壓差控制閥。  


 4. 被控對象無內(nèi)部調(diào)節(jié)時(shí)，裝設(shè)自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥，具有相同的效果，二者可以互換。當(dāng)二者均可采用時(shí)，采用自力式流量控制閥。


 5. 自力式壓差控制閥可與電動閥配合使用，以維持電動閥上的壓差恒定，從而使電動閥工作穩(wěn)定，控制。


   6. 有時(shí)平衡閥與自力式調(diào)節(jié)閥可串聯(lián)裝設(shè)，配合使用。油田的特點(diǎn)是野外作業(yè)，原油從油井里被抽出來后，要進(jìn)行集中和處理，這些處理原油的站點(diǎn)分布地域廣，一般都在邊遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村、荒野，但油氣水產(chǎn)量波動較大，人工調(diào)節(jié)難以保證，需要進(jìn)行自動控制。一些邊遠(yuǎn)站點(diǎn)，因規(guī)模小、設(shè)備分散，要實(shí)現(xiàn)自動控制，信號傳輸距離遠(yuǎn)，動力源配置困難，又有防爆要求等，導(dǎo)致工程造價(jià)高，對維護(hù)操作人員要求高，運(yùn)行成本高。同時(shí)，供貨、施工周期長，有時(shí)難以滿足油田產(chǎn)能建設(shè)需要。這就需要一種簡單、實(shí)用的控制設(shè)備，而自力式調(diào)節(jié)閥正好能夠滿足這一需求。      





1  自力式調(diào)節(jié)閥特點(diǎn)      


 自力式調(diào)節(jié)閥是一種無須外加驅(qū)動能源，依靠被測介質(zhì)自身的能量，按設(shè)定值進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的控制裝置。      


 它集檢測、控制、執(zhí)行諸多功能于一身，自成一個(gè)獨(dú)立的儀表控制系統(tǒng)。具有以下特點(diǎn)：無需外加驅(qū)動能源，節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低，適用于爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境；結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)工作量小，可以實(shí)現(xiàn)無人值守；集變送器、控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能于一體，價(jià)格低廉，節(jié)約工程投資。以油田常用的三相分離器為例，使用自力式調(diào)節(jié)閥工程投資僅為使用電動單元組合儀表的三分之一。    


  2 自力式調(diào)節(jié)閥種類      


 自力式調(diào)節(jié)閥種類很多，按被控參數(shù)可分為自力式壓力(差壓)調(diào)節(jié)閥、自力式液位調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥等。    


  3 自力式調(diào)節(jié)閥原理      


3.1 自力式壓力調(diào)節(jié)閥原理      


 如圖1所示，自力式閥前壓力調(diào)節(jié)閥，其閥芯初始位置在關(guān)閉狀態(tài)。閥前壓力P1經(jīng)閥芯、閥座節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2，同時(shí)P1經(jīng)過取壓管輸入至上膜室內(nèi)作用在膜片上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，從而控制閥前壓力。        


當(dāng)P1增加時(shí)，P1作用于膜片上的力也隨之增加。此時(shí)膜片上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，這時(shí)閥芯與閥座之間的流通面積變大，流阻變小，P1向閥后泄壓，直到膜片上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P1降為設(shè)定值。同理，P1降低時(shí)，動作方向與上述相反，這就是閥前壓力調(diào)節(jié)的工作原理。
          閥后壓力調(diào)節(jié)與閥前的相同，但閥芯反裝。  


     可通過調(diào)節(jié)彈簧反作用力的大小來改變壓力設(shè)定值。流量特性一般為快開。      


3.2 自力式液位調(diào)節(jié)閥原理      


 自力式液位調(diào)節(jié)閥又稱浮子液面調(diào)節(jié)器，其工作原理如圖2所示，浮球通過連桿機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥的閥桿相連接。通過浮球和連桿機(jī)構(gòu)的作用，調(diào)整閥門的開度來使液位保持在適當(dāng)?shù)母叨壬?。?dāng)出液量減少，容器內(nèi)液位升高時(shí)，說明進(jìn)液量大于出液量，浮球隨之升高，并通過連桿機(jī)構(gòu)立即將閥門關(guān)小；反之，當(dāng)液位降低時(shí)浮球通過連桿機(jī)構(gòu)將閥門開大，直到進(jìn)出液量相等，液位穩(wěn)定為止。這就是進(jìn)口控制的工作原理。出口控制與進(jìn)口控制原理相同，但閥芯反裝。        這里，浮球是系統(tǒng)的檢測元件，而連桿機(jī)構(gòu)就是一個(gè)簡單的調(diào)節(jié)器，閥就是終執(zhí)行元件，組成一個(gè)完整的液位自控系統(tǒng)。閥的流量特性有直線和等百分比可選。閥體有直通式和角式兩種。        


3.3 自力式溫度調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥      


 其工作原理與自力式壓力調(diào)節(jié)閥大同小異，在此不再贅述。      


4 選型使用注意問題      


4.1 調(diào)節(jié)精度        自力式調(diào)節(jié)閥是由機(jī)械的方法組成的純比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此控制的結(jié)果不可避免地存在靜差。調(diào)節(jié)精度一般為±5%~±10%。適用于調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合。      


 4.2 允許壓差        由于自力式調(diào)節(jié)閥沒有驅(qū)動能源，僅靠介質(zhì)自身的能源(壓力閥靠介質(zhì)壓力，液位閥靠介質(zhì)對浮球的浮力等)，而且無法象普通控制閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導(dǎo)致允許差壓較普通控制閥小，口徑也受限制。以上?？屏_(dá)自控閥門有限公司生產(chǎn)的自力式壓力調(diào)節(jié)閥為例，DN80以下的閥允許壓差高上海申弘閥門有限公司生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,