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1、減壓閥工作原理和選用減壓閥工作原理和選用點(diǎn)擊次數(shù): 2158 發(fā)布時(shí)間: 2021-9-14 10:32:20減壓閥是通過改變節(jié)流面積,使流速及流體的動(dòng)能改變,造成不同的壓力損失,從而 到達(dá)減壓的目的 , 并依靠介質(zhì)本身的能量控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),使閥后壓力的波動(dòng)與彈 簧力相平衡,使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定的自動(dòng)閥門。減壓閥選用原那么:1. 減壓閥進(jìn)口壓力的波動(dòng)應(yīng)控制在進(jìn)口壓力給定值的80%105%,如超過該范圍,減壓閥的性能會(huì)受影響。2. 通常減壓閥的閥后壓力 Pc 應(yīng)小于閥前壓力的 0.5 倍,即 Pc3. 在介質(zhì)工作溫度比擬高的場合,一般選用先導(dǎo)式活塞式減壓閥或先導(dǎo)式波紋管減壓

2、 閥。4. 介質(zhì)為空氣或水液體的場合,一般宜選用直接作用薄膜式減壓閥或先導(dǎo)式薄膜 式減壓閥。5. 介質(zhì)為蒸汽的場合,宜選用先導(dǎo)活塞式減壓閥或先導(dǎo)波紋管減壓閥。6. 為了操作、調(diào)整和維修的方便,減壓閥一般應(yīng)安裝在水平管道上。一、減壓閥的工作原理直動(dòng)式減壓閥圖14 1a所示為直動(dòng)式帶溢流閥的減壓閥簡稱溢流減壓閥的結(jié)構(gòu)圖。壓力為P1的壓縮空氣,由左端輸入經(jīng)閥口 10節(jié)流后,壓力降為 P2輸出。P2的大小 可由調(diào)壓彈簧 2、3進(jìn)行調(diào)節(jié)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕 1,壓縮彈簧 2、3及膜片 5 使閥芯 8 下移, 增大閥口 10的開度使P2增大。假設(shè)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕 1,閥口 10的開度減小,P2隨之減小。 假設(shè)P

3、1瞬時(shí)升高,P2將隨之升高,使膜片氣室 6內(nèi)壓力升高,在膜片5上產(chǎn)生的推力相應(yīng) 增大,此推力破壞了原來力的平衡,使膜片 5 向上移動(dòng),有少局部氣流經(jīng)溢流孔 12、排氣 孔11 排出。在膜片上移的同時(shí),因復(fù)位彈簧 9的作用,使閥芯 8也向上移動(dòng),關(guān)小進(jìn)氣 閥口 10,節(jié)流作用加大,使輸出壓力下降,直至到達(dá)新的平衡為止,輸出壓力根本又回到 原來值。假設(shè)輸入壓力瞬時(shí)下降,輸出壓力也下降、膜片5下移,閥芯 8隨之下移,進(jìn)氣閥口 10開大,節(jié)流作用減小,使輸出壓力也根本回到原來值。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕 1。使調(diào)節(jié)彈簧 2、3放松,氣體作用在膜片 5上的推力大于調(diào)壓彈簧的作用力,膜片向上曲,靠復(fù) 位彈簧的作用關(guān)

4、閉進(jìn)氣閥口 10。再旋轉(zhuǎn)旋鈕 1,進(jìn)氣閥芯 8的頂端與溢流閥座 4將脫開,膜片氣室 6中的壓縮空氣便經(jīng)溢流孔 12、排氣孔 11 排出,使閥處于無輸出狀態(tài)。 總之, 溢流減壓閥是靠進(jìn)氣口的節(jié)流作用減壓,靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用穩(wěn)壓; 調(diào)節(jié)彈簧即可使輸出壓力在一定范圍內(nèi)改變。為防止以上溢流式減壓閥徘出少量氣體對周 圍環(huán)境的污染,可采用不帶溢流閥的減壓閥即普通減壓閥,其符號如圖14 1c 所示。先導(dǎo)式減壓閥當(dāng)減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時(shí),用調(diào)壓彈簧直接調(diào)壓,那么彈簧剛度必然過大, 流量變化時(shí),輸出壓力波動(dòng)較大,閥的結(jié)構(gòu)尺寸也將增大。為了克服這些缺點(diǎn),可采用先 導(dǎo)式減壓閥。先導(dǎo)式減

5、壓閥的工作原理與直動(dòng)式的根本相同。先導(dǎo)式減壓閥所用的調(diào)壓氣 體,是由小型的直動(dòng)式減壓閥供應(yīng)的。假設(shè)把小型直動(dòng)式減壓閥裝在閥體內(nèi)部,那么稱為內(nèi)部 先導(dǎo)式減壓閥;假設(shè)將小型直動(dòng)式減壓閥裝在主閥體外部,那么稱為外部先導(dǎo)式減壓閥。 圖 142 所示為內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)圖,與直動(dòng)式減壓閥相比,該閥增加了由噴嘴4、擋板3、固定節(jié)流孔9及氣室B所組成的噴嘴擋板放大環(huán)節(jié)。當(dāng)噴嘴與擋板之間的距離發(fā) 生微小變化時(shí),就會(huì)使 B 室中的壓力發(fā)生根明顯的變化,從而引起膜片 10 有較大的位移, 去控制閥芯 6 的上下移動(dòng),使進(jìn)氣閥口 8 開大或關(guān)小、提高了對閥芯控制的靈敏度,即提 高了穩(wěn)壓精度。圖 143 所示為外

6、部先導(dǎo)式減壓閥的主閥,其工作原理與直動(dòng)式相同。在主閥體外部 還有一個(gè)小型直動(dòng)式減壓閥圖中末示出,由它來控制主閥。此類閥適于通徑在 20mm 以上,遠(yuǎn)距離30m以內(nèi)、高處、危險(xiǎn)處、調(diào)壓困難的場合。定值器定值器是一種高精度的減壓閥,主要用于壓力定值。目前有兩種壓力規(guī)格的定值器:其氣源壓力分別為 0. 14MPa和0. 35MPa輸出壓力范圍分別為 00. 1MPa和0 一 0. 25MPa其輸出壓力波動(dòng)不大于最大輸出壓力的1%,常用于需要供應(yīng)精確氣源壓力和信號壓力的場合,如氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、氣動(dòng)自動(dòng)裝置等。圖144所示為定值器的工作原理圖。它由三局部組成:1 是直動(dòng)式減壓閥的主閉部分;2是恒壓降裝置,

7、相當(dāng)于一定差減壓閥。主要作用是使噴嘴得到穩(wěn)定氣源流量;3是噴嘴擋板裝置和調(diào)壓局部,起調(diào)壓和壓力放大作用,利用被它放大了的氣壓去控制主閥部 分。由于定值器具有調(diào)定、比擬和放大的功能,因而穩(wěn)壓精度高。定值器處于非工作狀態(tài)時(shí),由氣源輸入的壓縮空氣經(jīng)過濾器 1 過濾后進(jìn)入 A 室和正室 主閥芯19在彈簧20和氣源壓力作用下壓在閥座上,使 A室與B室斷開。進(jìn)入A室的氣流 經(jīng)由閥口又稱為活門12至F室,再通過恒節(jié)流孔13降壓后,分別進(jìn)入 G室和D室。 由于這時(shí)尚未對膜片 8加力,擋板 5與噴嘴 4之間的間距較大,氣體從噴嘴 4流出時(shí)的氣 流阻力較小,G室及D室的氣壓較低,膜片3及15保持原始位置。進(jìn)入只室

8、的微量氣體主 要經(jīng)B室通過閥口 2從排氣口排出;另有一局部從輸出口排空。此時(shí)輸出口無氣流輸出, 由噴嘴流出而排空微量氣體是維持噴嘴擋板裝置工作所必須的,因其為無功耗氣量,所以 希望其耗量越小越好。定值器處于工作狀態(tài)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 7,壓下彈簧 6 并推動(dòng)膜片 8 連同擋板 5 一同下移、 擋板5與噴嘴4的間距縮小,氣流阻力增加,使 G室和D室的氣壓升高。膜片16在D室 氣壓的作用下下移,將閥口 2關(guān)閉,并向下推動(dòng)主閥芯 19,翻開閥口,壓縮空氣經(jīng) B室和 H室由輸出口輸出。與此同時(shí),H室壓力上升并反響到膜片 8上,當(dāng)膜片8所受反響作用力與彈簧力平衡時(shí),定值器便輸出一定壓力的氣體。當(dāng)輸入壓力波動(dòng)時(shí)

9、,如壓力上升, B室和H室氣壓瞬時(shí)增高、使膜片 8上移,導(dǎo)致?lián)醢?與噴嘴4之間的間距加大,G室和D 室的氣壓下降。由于 B室壓力增高,D室壓力下降,膜片15在壓差的作用下向上移動(dòng),使 主閥口減小,輸出壓力下降,直到穩(wěn)定到調(diào)定壓力上。此外,在輸入壓力上升時(shí),E室壓力和F室瞬時(shí)壓力也上升,膜片 3在上下差壓的作用下上移,關(guān)小穩(wěn)壓閥口12。由于節(jié)流作用加強(qiáng),F(xiàn)室氣壓下降,始終保持節(jié)流孔 13的前后壓差恒定,故通過節(jié)流孔 13的 氣體流量不變,使噴嘴擋板的靈敏度得到提高。當(dāng)輸入壓力降低時(shí),B室和H室的壓力瞬時(shí)下降,膜片8連同擋板5由于受力平衡破壞而下移,噴嘴 4與擋板5間間距減小,G室 和D室壓力上升

10、,膜片3和15下移。膜片15下移使主閥口開度加大,使 B室及H室氣壓 上升,直到與調(diào)定壓力平衡為止。而膜片3下移,使穩(wěn)壓口 12開大,F(xiàn)室氣壓上升,始終保持恒節(jié)流孔 13前后壓差恒定。同理,當(dāng)輸出壓力波動(dòng)時(shí),將與輸入壓力波動(dòng)時(shí)得到同 樣的調(diào)節(jié)。由于定值器利用輸出壓力的反響作用和噴嘴擋板的放大作用控制主閥,使其能對較小 的壓力變化作出反響,從而使輸出壓力得到及時(shí)調(diào)節(jié),保持出口壓力根本穩(wěn)定,即定值穩(wěn) 壓精度較高。二、減壓閥的根本性能1 減壓閥調(diào)壓范圍:它是指減壓閥輸出壓力P2的可調(diào)范圍,在此范圍內(nèi)要求達(dá) 到規(guī)定的精度。調(diào)壓范圍主要與調(diào)壓彈簧的剛度有關(guān)。2減壓閥壓力特性:它是指流量 g 為定值時(shí),因輸入壓力波動(dòng)而引起輸出壓力波 動(dòng)的特性。輸出壓力波動(dòng)越小,減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力定值才 根本上不隨輸入壓力變化而變化。3減壓閥流量特性:它是指輸入壓力定時(shí),輸出壓力隨輸出流量 g 的變化而變 化的持性。當(dāng)流量 g 發(fā)生變化時(shí),輸出壓力的變化越小越好。一般

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