1. 自力式(shi)調節閥(fa)的分(fen)類
自(zi)力(li)式(shi)調節閥(fa)依(yi)靠流經閥(fa)內(nei)介(jie)質自(zi)身的壓(ya)力(li)、溫度(du)作(zuo)為(wei)能源驅動閥(fa)門自(zi)動工作(zuo),不(bu)需(xu)要(yao)外接電源和二次儀表。自(zi)力(li)式(shi)調節閥(fa)分為(wei)直接作(zuo)用式(shi)和間(jian)接作(zuo)用式(shi)兩種。
①. 直(zhi)接(jie)作用式調節閥。直(zhi)接(jie)作用式調節閥又稱(cheng)為彈簧(huang)負載式調節閥,其內有彈性(xing)元件,如彈簧(huang)、波紋管、波紋管式的溫包(bao)等(deng),利用彈性(xing)力與反饋信號平衡的原(yuan)理來調節壓力、溫度(du)或流量。
②. 間接(jie)作(zuo)用式調(diao)節(jie)閥(fa)。間接(jie)作(zuo)用式調(diao)節(jie)閥(fa),增加了(le)一個指揮(hui)器(先導閥(fa)),它(ta)起(qi)到對反(fan)饋信號的放大作(zuo)用,然后(hou)通過執(zhi)行(xing)機構,驅(qu)動(dong)主閥(fa)閥(fa)瓣運動(dong)達到改(gai)變調(diao)節(jie)閥(fa)開度的目的。根(gen)據(ju)反(fan)饋信號的不同又可分為以下幾種。
a. 如(ru)果是壓力調節閥(fa),稱(cheng)為自力式(shi)壓力調節閥(fa),反(fan)饋信(xin)號(hao)就是閥(fa)的(de)出(chu)口壓力,通(tong)過(guo)信(xin)號(hao)管(guan)引入執行機構。
b. 如果是流(liu)(liu)量調(diao)節閥(fa)(fa),稱為自(zi)力式流(liu)(liu)量調(diao)節閥(fa)(fa),閥(fa)(fa)的出口處就有(you)一個孔板(ban)(ban)(或(huo)者是其他阻力裝置),由孔板(ban)(ban)兩端取出壓差信號引入執行機構。
c. 如果是溫(wen)(wen)度調節(jie)閥,稱為自力式溫(wen)(wen)度調節(jie)閥,閥的(de)出口就有溫(wen)(wen)度傳感(gan)器(或者溫(wen)(wen)包(bao))通過(guo)溫(wen)(wen)度傳感(gan)器內(nei)介質的(de)熱脹冷縮驅動(dong)執行機構(gou)。
2. 自力式(shi)壓力調節閥的(de)分類及工作原理
自力(li)(li)(li)式壓(ya)力(li)(li)(li)調(diao)節(jie)閥(fa)是不需要任何外加(jia)能(neng)(neng)源的(de)(de),它是利用(yong)(yong)被調(diao)介質(zhi)自身能(neng)(neng)量而自動調(diao)節(jie)的(de)(de)執行(xing)產品。其(qi)最大特(te)點就是能(neng)(neng)在無電、無氣(qi)(qi)的(de)(de)場(chang)所(suo)使(shi)用(yong)(yong),同時(shi)又(you)節(jie)約了(le)能(neng)(neng)源。壓(ya)力(li)(li)(li)設(she)定在一定范圍內隨意可(ke)調(diao)。自力(li)(li)(li)式壓(ya)力(li)(li)(li)調(diao)節(jie)閥(fa)用(yong)(yong)于沒(mei)有腐(fu)蝕(shi)性且黏(nian)度低(di)的(de)(de)液體、氣(qi)(qi)體、蒸(zheng)汽等介質(zhi)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)(li)控制,如輕質(zhi)油(you)品、水、水蒸(zheng)氣(qi)(qi)、空氣(qi)(qi)等。
①. 自力(li)式(shi)壓力(li)調節閥的分類
a. 按閥(fa)(fa)后、閥(fa)(fa)前(qian)控制(zhi)分(fen)為兩類:自力式閥(fa)(fa)后(減壓(ya))控制(zhi)閥(fa)(fa);自力式闕(que)前(qian)(泄壓(ya))控制(zhi)閥(fa)(fa),見(jian)圖2.173。
b. 按是否(fou)帶指(zhi)揮(hui)器(qi)分(fen)為兩大類:直接作(zuo)用(yong)型(xing)自力式調節閥;指(zhi)揮(hui)器(qi)操作(zuo)型(xing)自力式調節閥。
②. 自力(li)(li)式閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后壓(ya)力(li)(li)調(diao)(diao)節的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)原(yuan)理(li)(li)(li)。閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)前壓(ya)力(li)(li)p1經(jing)(jing)過閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座的(de)(de)(de)節流后,變(bian)為(wei)(wei)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后壓(ya)力(li)(li)p2。P2經(jing)(jing)過管線(xian)輸人(ren)上膜(mo)室(shi)內作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)頂(ding)盤上,產生(sheng)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)與彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)反作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)相(xiang)(xiang)平(ping)衡,決定(ding)了閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對位(wei)置,控制閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后壓(ya)力(li)(li)。當增(zeng)加時(shi)(shi),p作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)頂(ding)盤上的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)也(ye)隨之增(zeng)加。此時(shi)(shi),頂(ding)盤上的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)大(da)于彈(dan)簧(huang)的(de)(de)(de)反作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li),使閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯關向閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座的(de)(de)(de)位(wei)置。這(zhe)時(shi)(shi),閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯與閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座之間(jian)的(de)(de)(de)流通面(mian)積減小,流阻變(bian)大(da),降低,直到頂(ding)盤上的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)與彈(dan)簧(huang)反作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)相(xiang)(xiang)平(ping)衡為(wei)(wei)止,從而使p2降為(wei)(wei)設定(ding)值。同理(li)(li)(li),當p2降低時(shi)(shi),作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)方向與上述相(xiang)(xiang)反,這(zhe)就是(shi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后壓(ya)力(li)(li)調(diao)(diao)節的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)原(yuan)理(li)(li)(li)。
③. 自力式壓力調節(jie)閥選(xuan)用注(zhu)意(yi)事項
a.不宜在往復泵(beng)(beng)出口(kou)壓(ya)力(li)、流量調節(jie)方案中使(shi)用。由于往復泵(beng)(beng)輸出流量是周期性脈動,造成(cheng)該閥在設定值附(fu)近處于周期性脈動,因(yin)而達不到穩定壓(ya)力(li)的作(zuo)(zuo)用,使(shi)整個控(kong)制系統無法(fa)正常工作(zuo)(zuo)。
b. 閥(fa)(fa)前、閥(fa)(fa)后壓力(li)及設定值條件(jian)應接近(jin)實際工藝(yi)條件(jian)。自力(li)式(shi)壓力(li)調節閥(fa)(fa)對工藝(yi)條件(jian)的(de)要求較一般控(kong)制閥(fa)(fa)要嚴(yan)謹。工藝(yi)參數確定后,不允(yun)許有較大范圍的(de)更改。
c. 自力(li)式壓力(li)調節閥調節精度為士5%,流(liu)量特(te)性(xing)為快開特(te)性(xing),因此只適用無外來能源和調節品質要求不高的場合。
d. 自力式壓(ya)力調(diao)節(jie)閥的(de)允(yun)許(xu)壓(ya)差(cha)值較小(xiao)。這是由于該產品輸出(chu)力小(xiao)及波紋(wen)管內外允(yun)許(xu)壓(ya)差(cha)小(xiao),導(dao)致允(yun)許(xu)壓(ya)差(cha)較普通(tong)調(diao)節(jie)閥小(xiao),且無(wu)法像普通(tong)調(diao)節(jie)閥那(nei)樣可通(tong)過提(ti)高供氣壓(ya)力來增大壓(ya)差(cha)。
3. 自(zi)力式壓力調(diao)節閥的布置
①. 閥(fa)在(zai)蒸汽或(huo)高黏度液體介質(zhi)中使用時,通常(chang)自力(li)式壓(ya)力(li)調節閥(fa)為倒立(li)安裝在(zai)水平管上(shang)。如圖2.174所示,取(qu)壓(ya)點應取(qu)在(zai)調壓(ya)閥(fa)適(shi)當位置:閥(fa)前調壓(ya)應大于2倍管道直徑,閥(fa)后(hou)調壓(ya)應大于6倍管道直徑。
②. 閥(fa)在氣體(ti)或(huo)低黏度(du)液(ye)體(ti)介(jie)質(zhi)中使用時,通常自力(li)式壓力(li)調節閥(fa)為直立安裝在水平管上(shang),如圖2.175所(suo)示,當位置(zhi)空間不(bu)允許時才倒裝或(huo)斜裝。當確認(ren)介(jie)質(zhi)很(hen)潔凈時,過濾器可不(bu)安裝。
③. 安裝方式與介質、溫度的關系
a. 自力式壓力調節閥安(an)裝(zhuang)方式原則上(shang)宜(yi)采用(yong):氣體介質(zhi)正立安(an)裝(zhuang)(執(zhi)行(xing)(xing)機構在上(shang)、閥體在下),液體與蒸汽介質(zhi)倒裝(zhuang)(執(zhi)行(xing)(xing)機構在下、閥體在上(shang))。
b. 氣體介(jie)質(zhi)溫度高于70℃、低于140℃,液體介(jie)質(zhi)溫度高于140℃時,自力(li)式壓(ya)力(li)調節閥除采用(yong)倒裝外,還應在(zai)引(yin)壓(ya)管路(lu)上(shang)加裝隔(ge)離罐,并(bing)在(zai)引(yin)壓(ya)管路(lu)、隔(ge)離罐、膜頭處注滿冷介(jie)質(zhi),以防膜片受高溫老化。
c. 氣體介(jie)質溫(wen)度高于70℃、低于140℃時,若仍采用(yong)正立安裝,應在設(she)(she)計文(wen)件(設(she)(she)備表)中注明采用(yong)高溫(wen)膜(mo)片(如乙丙橡膠膜(mo)片、硅橡膠膜(mo)片等),否則會造成普通膜(mo)片老化(hua)。
④. 冷(leng)(leng)凝器應高于自力(li)式壓力(li)調(diao)壓閥(fa)的(de)執行機構而低于閥(fa)前后(hou)接管。使(shi)用前冷(leng)(leng)凝器應灌(guan)滿冷(leng)(leng)水,以后(hou)約3個月灌(guan)水一次。
⑤. 自力式壓力調節閥(fa)根(gen)據計算通(tong)(tong)徑(jing)可以小(xiao)(xiao)于(yu)管道直徑(jing),而截止閥(fa)、切斷球(qiu)閥(fa)、旁(pang)通(tong)(tong)閥(fa)、過濾器通(tong)(tong)徑(jing)則不(bu)能小(xiao)(xiao)于(yu)管道直徑(jing)。
工(gong)程應用:自力式壓力調(diao)節閥的布置設計錯誤(wu)
某蒸汽(qi)(qi)管道上的自力(li)式(shi)壓(ya)力(li)調(diao)節閥,投入使用才兩個月,大量蒸汽(qi)(qi)從調(diao)節閥膜頭(tou)的排汽(qi)(qi)孔中排出(chu),噪聲極(ji)大。事故原因是(shi)調(diao)節閥頭(tou)朝上安裝,導(dao)致較高溫度的蒸汽(qi)(qi)沒經過冷凝,直接(jie)進入膜頭(tou),燒(shao)壞(huai)了膜片(pian)。
用于蒸汽管道(dao)的自(zi)力(li)式壓力(li)調節閥(fa),安裝時必須在(zai)執行器(qi)和(he)管道(dao)之(zhi)間加一個冷(leng)(leng)凝罐(guan),不能(neng)讓蒸汽直(zhi)接進入(ru)執行器(qi)膜(mo)(mo)頭(tou),調節閥(fa)必須頭(tou)朝下安裝,冷(leng)(leng)凝罐(guan)要高于膜(mo)(mo)頭(tou),初次(ci)使用,一定要將冷(leng)(leng)凝罐(guan)和(he)膜(mo)(mo)頭(tou)中加滿(man)水。