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减压阀

上海昆炼阀门制造有限公司专注于管道流体控制,为用户提供减压阀选型、设计、非标订制,常规减压阀咨询,我们可提供减压阀相关标准、图纸、参数、使用说明及原理介绍,方便用户根据实际需求做出合理的选型。

减压阀介绍

       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。从流体力学出发,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、使阀后压力的波动与弹簧力相平衡,使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。 
减压阀- 先导活塞式减压阀,直接作用薄膜式减压阀,直接作用波纹管式减压阀结构图

一、减压阀工作原理

1、直接作用薄膜式减压阀。当出口侧压力增加,薄膜向上运动,阀开度减小,流速增加,压降增大,阀后压力减小;当出口侧压力下降。薄膜向下运动,阀开度增大,流速减小,压降减小,阀后压力增大。阀后的出口压力保持由整定调节螺钉整定的恒压。 
2、直接作用波纹管式减压阀。当出口侧压力增加,波纹管带动阀瓣向上运动,阀开度减小,流速增加,压降增大,阀后压力减小;当出口侧压力下降,波纹管带动阀瓣向下运动,阀开度增大。流速减小,压降减小,阀后压力增大,阀后的出口压力保持由整定调节螺钉整定的恒压。 
3、先导活塞式减压阀。拧动调节螺钉,顶开导阀阀瓣,介质从进口侧进入活塞上方,由于活塞面积大于主阀瓣面积,推动活塞向下移动,使主阀打开,由阀后压力平衡调节弹簧的压力改变导阀的开度,从而改变活塞上方的压力,控制主阀瓣的开度,使阀后的压力保持恒定。 
4、先导薄膜式减压阀。当调节弹簧处于自由状态时,主阀和导阀都是关闭的。顺时针转动手轮时,导阀膜片向下,顶开导阀,介质经过导阀至主阀片上方,推动主阀,使主阀开启,介质流向出口,同时进入导阀膜片的下方,出口压力上升至与所调弹簧力保持平衡。如出口压力增高,导阀膜片向上移动,导阀开度减小。同时进入主阀膜片下方介质减少,压力下降,主阀的开度减小,出口压力降低达到新的平衡,反之亦然。 
5、组合式减压阀。减压阀由主阀、导阀、截止阀组成。当调节弹簧处于自由状态时,主阀和导阀呈关闭状态。拧动调节螺钉,由介质推开导阀,同时进入腔室1与调节弹簧的压力保持平衡,进入主阀橡胶薄膜腔室2,使橡胶膜片向上,打开主阀,介质流向出口(此时截止阀打开,保持腔室2一定的压力),出口介质再反馈至橡胶薄膜上方腔室3和导阀下方腔室4。当出口压力增高时,传导阀的膜片上移,导阀的开度减小,使腔室1的介质压力下降,同时腔室2的压力也下降,主阀橡胶薄膜下移,主阀的开度减小,出口压力下降,达到新的平衡,反之亦然。 
6、杠杆式减压阀。该减压阀通过杠杆上的重锤平衡压力。其动作原理是当杠杆处于自由状态时,双阀座的阀瓣和阀座处于关闭状态。在进口压力作用下,向上推阀瓣,出口端形成压力,通过杠杆上的平衡重锤,调整重量传达到所需的出口压力。当出口压力超过给定压力时,由于介质压力作用于阀座上的力比作用于下阀座上的力大,形成一定压差,使阀瓣向下移动,减小节流面积,出口压亦随之下降;反之亦然,达到新的平衡。 
7、先导波纹管式减压阀。拧动调节螺栓,顶开导阀阀瓣,介质从进口侧进入波纹管的上方,由于波纹管面积大于主阀瓣面积,推动波纹管向下移动,使主阀打开,由阀后压力平衡装置的压力改变导阀开度,从而改变波纹管上方的压力,控制主阀瓣的开度,使阀后的压力保持平衡。 

减压阀- 先导薄膜式减压阀,组合式减压阀,先导波纹管式减压阀,杠杆式减压阀结构图

二、减压阀的名词术语

1、直接作用式减压阀。利用出口压力变化,直接控制阀瓣运动的减压阀。 
2、先导式减压阀。由主阀和导阀组成,出口压力的变化通过放大来控制主阀动作的减压阀。 
3、薄膜式减压阀。采用膜片作为敏感元件来带动阀瓣运动的减压阀。 
4、活塞式减压阀。采用活塞作为敏感元件来带动阀瓣运动的减压阀。 
5、波纹管式减压阀。采用波纹管作为敏感元件来带动阀瓣运动的减压阀。 
6、静态密封。出口流量为零时,减压阀的密封状态。 
7、动态密封。出口介质截止断流时,减压阀的密封状态。 
8、调压特性。进口压力一定,连续调节出口压力时,减压阀的卡阻和振动现象。 
9、压力特性。稳定流动状态下,出口流量一定,进口压力改变时,出口压力与进口压力的函数关系。 
10、流量特性。稳定流量状态下,进口压力不变,出口压力与流量的函数关系。 
11、最大流量。在给定的出口压力下,当其偏差在规定范围内所能达到的流量上限。 
12、压力特性偏差值。出口流量一定,进口压力变化时,出口压力的变化值。 
13、流量特性偏差值。稳定流量状态下,当进口压力一定时,减压阀流量的变化所引起的出口压力的变化值。 
14、最低进口工作压力。一定流量下为保持出口压力达到给定值所需的最低进口压力。 
15、最高进口工作压力。常温下为公称压力,各温度下为阀门材料允许的最大工作压力。 
16、工作温度。减压阀进口端的介质温度。 
17、最小压差。减压阀进口压力与出口压力的最小差值。 
18、出口压力。减压阀出口端的介质压力。 
19、进口压力。减压阀进口端的介质压力。 

三、减压阀分类

       减压阀的分类方法很多,根据减压阀的动作原理大致可分为直接作用式(自力式)和间接作用式(他力式)两大类。直接作用式减压阀,即利用介质本身的能量来控制所需的压力。间接作用式减压阀,即利用外界的动力,如气压、液压或电气等来控制所需的压力。这两类相比,前者结构比较简单,后者精度较高,使用得较多的是直接作用式减压阀。 

按结构形式分类
1、先导活塞式减压阀。它是通过活塞来平衡压力,带动阀瓣运动,实现减压阀。 这类减压阀体积小,活塞所允许的行程较大,但由于活塞再缸体中的摩擦力较大,因此灵敏度比薄膜式减压阀低。另外,其制造工艺要求严格,特别是活塞、活塞环、缸体、副阀等零件,由于用在蒸汽减压阀上,这些零件受热后的膨胀间隙不易控制,易产生卡住或漏气现象,更影响它的灵敏度。虽然如此,这种结构的减压阀仍使用较广,特别是当介质温度较高时,薄膜式减压阀由于缺少耐高温的薄膜材料,仍选用活塞式减压阀。对于水、空气等介质也可选用。 
2、直接作用薄膜式减压阀。这种减压阀采用薄膜作为敏感元件来带动阀瓣运动,达到减压、稳压的目的。 薄膜式减压阀的敏感度较高,因为他没有活塞的摩擦力。与活塞式减压阀相比,薄膜的行程比较小,且容易损坏;一般薄膜用橡胶或聚四氟乙烯制造,因此使用温度受到限制。当工作温度和工作压力较高时,薄膜就需要铜或奥氏体不锈钢制造。所以,薄膜式减压阀在水、空气等温度与压力不高的条件下使用较为普遍。 
3、直接作用波纹管式减压阀。波纹管式减压阀的敏感度亦较高。因为它也没有活塞的摩擦力。与薄膜式减压阀相比,波纹管的行程比较大,且不容易损坏;又由于波纹管一般都用奥氏体不锈钢制造,故可用在工作温度和工作压力较高的水、空气、蒸汽等装置和管路上。 
4、先导薄膜式减压阀。与直接作用薄膜式减压阀相同,只不过在薄膜上腔的压力不是由弹簧来控制,而是由旁路调节阀控制,且其动作敏感性更高。 
5、组合式减压阀。组合式减压阀由主阀、导阀、截止阀组成。主阀是薄膜式减压阀,导阀也是薄膜式减压阀。组合式减压阀具有薄膜式减压阀的特点。 
6、杠杆式减压阀。杠杆式减压阀是通过杠杆上的重锤来平衡压力的减压阀。 
7、先导波纹管式减压阀。 

按阀座形式分类
1、单阀座式减压阀。 
2、双阀座式减压阀。
       双阀座式减压阀,一方面可使作用在上、下阀座上的力大部分相互抵消,减小作用在阀杆上的合力;另一方面还可以得到较大的通道面积,同时能减小整个阀门的体积。但双阀座减压阀的阀座工艺性不好,双阀座的加工和研磨比较困难。 

按公称压力分类
1、真空减压阀。指工作压力低于标准大气压的减压阀。绝对压力小于0.1Mpa的减压阀,习惯上用毫米水柱(mmH2O)或毫米汞柱(mmHg)表示压力。 
2、低压减压阀。公称压力≤PN16的减压阀。 
3、中压减压阀。公称压力为PN25~PN63的减压阀。 
4、高压减压阀。公称压力>PN63的减压阀。 

按介质工作温度分类
1、常温减压阀。-29℃≤t≤120℃的减压阀。 
2、高温减压阀。t>450℃的减压阀。 
3、中温减压阀。120℃<t≤450℃的减压阀。 
4、低温减压阀。-100℃≤t<-29℃的减压阀。 
5、超低温减压阀。t<-100℃的减压阀。 

按公称尺寸分类
1、小口径减压阀。公称尺寸≤DN40的减压阀。 
2、中口径减压阀。公称尺寸为DN50~DN300的减压阀。 
3、大口径减压阀。公称尺寸≥DN350的减压阀。 

四、减压阀适用场合

       减压阀是一种自动阀门,是调节阀的一种。它是通过启闭件的节流,将进口压力降至某一需要的出口压力,并能在进口压力及流量变动时,利用介质本身的能量稳定出口压力的阀门。减压阀按动作原理分为直接作用式减压阀和先导式减压阀。直接作用式减压阀是利用出口压力的变化直接控制阀瓣的运动。波纹管直接作用式减压阀适用于低压、中小口径的蒸汽介质、薄膜直接作用式减压阀适用于中低压、中小口径的空气、水介质。先导式减压阀由导阀和主阀组成,出口压力的变化通过导阀放大来控制主阀阀瓣的运动。先导活塞式减压阀,适用于大部分压力、口径、温度的蒸汽、空气和水介质。若用不锈耐酸钢制造,可适用于部分腐蚀性介质。先导波纹管式减压阀,适用于低压、中小口径的蒸汽、空气等介质。先导薄膜式减压阀适用于中压、低压、中小口径的蒸汽或水等介质。 

五、减压阀选用原则

1、减压阀进口压力的波动应控制在进口压力给定值的80%~105%,如超过该范围,减压阀的性能会受影响。 
2、通常减压阀的阀后压力应小于阀前压力的0.5倍。 
3、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。 
4、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。 
5、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。 
6、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。 
7、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。

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  根据实际工况进行选择,可根据现场管道连接方式、使用介质性质、使用介质压力、使用介质温度、阀体材质、密封材质、需实现的功能、操作方式等方面进行减压阀选型

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