1. 自力式調節閥的分類
自(zi)力(li)式(shi)調節(jie)閥依靠(kao)流經閥內介質自(zi)身的壓(ya)力(li)、溫度作為(wei)能源(yuan)驅動(dong)閥門自(zi)動(dong)工作,不需要外(wai)接電(dian)源(yuan)和(he)二次(ci)儀表。自(zi)力(li)式(shi)調節(jie)閥分為(wei)直接作用(yong)式(shi)和(he)間接作用(yong)式(shi)兩種(zhong)。
①. 直(zhi)接(jie)作用(yong)(yong)式調節(jie)(jie)閥。直(zhi)接(jie)作用(yong)(yong)式調節(jie)(jie)閥又(you)稱為彈簧負載式調節(jie)(jie)閥,其(qi)內有彈性(xing)元件,如彈簧、波紋(wen)管(guan)、波紋(wen)管(guan)式的(de)溫包(bao)等,利用(yong)(yong)彈性(xing)力與反(fan)饋信號(hao)平衡(heng)的(de)原理來調節(jie)(jie)壓力、溫度或流量(liang)。
②. 間(jian)接作(zuo)用(yong)式調(diao)節(jie)閥(fa)。間(jian)接作(zuo)用(yong)式調(diao)節(jie)閥(fa),增加了一個指揮器(先導閥(fa)),它起到對(dui)反饋信(xin)號的放(fang)大作(zuo)用(yong),然后通過執(zhi)行機構,驅動主閥(fa)閥(fa)瓣運動達到改(gai)變調(diao)節(jie)閥(fa)開度的目的。根據反饋信(xin)號的不同又可(ke)分為以下(xia)幾種。
a. 如果是(shi)壓力(li)(li)(li)調節(jie)閥(fa),稱為(wei)自力(li)(li)(li)式壓力(li)(li)(li)調節(jie)閥(fa),反饋信(xin)號就是(shi)閥(fa)的出(chu)口壓力(li)(li)(li),通過信(xin)號管(guan)引入執行機構。
b. 如果是流量(liang)調(diao)節閥,稱為(wei)自(zi)力式流量(liang)調(diao)節閥,閥的出(chu)口處就有一個(ge)孔板(ban)(或(huo)者是其他阻力裝置),由孔板(ban)兩端取出(chu)壓差信(xin)號(hao)引入執行機(ji)構。
c. 如果是溫度(du)調節閥(fa),稱為自力式溫度(du)調節閥(fa),閥(fa)的出(chu)口就有溫度(du)傳感器(qi)(或者溫包(bao))通過溫度(du)傳感器(qi)內(nei)介質的熱(re)脹冷縮驅動執行機構(gou)。
2. 自力(li)式壓(ya)力(li)調(diao)節閥的分(fen)類及工(gong)作(zuo)原理
自力(li)式壓力(li)調節(jie)(jie)閥(fa)是(shi)不需要任何外加能(neng)源的,它是(shi)利用(yong)被調介質(zhi)自身能(neng)量而自動調節(jie)(jie)的執行產品(pin)。其最大特點就(jiu)是(shi)能(neng)在(zai)無電(dian)、無氣(qi)(qi)的場所(suo)使(shi)用(yong),同時又節(jie)(jie)約了能(neng)源。壓力(li)設定(ding)在(zai)一定(ding)范圍(wei)內隨意可調。自力(li)式壓力(li)調節(jie)(jie)閥(fa)用(yong)于沒(mei)有腐(fu)蝕性且黏度低的液(ye)體(ti)、氣(qi)(qi)體(ti)、蒸汽等介質(zhi)的壓力(li)控制(zhi),如輕(qing)質(zhi)油(you)品(pin)、水、水蒸氣(qi)(qi)、空(kong)氣(qi)(qi)等。
①. 自力式壓力調節閥的(de)分(fen)類
a. 按閥后、閥前控制(zhi)分為兩(liang)類(lei):自(zi)力式(shi)閥后(減(jian)壓)控制(zhi)閥;自(zi)力式(shi)闕(que)前(泄壓)控制(zhi)閥,見圖2.173。
b. 按是否帶(dai)指揮器分為兩大(da)類:直(zhi)接(jie)作(zuo)用(yong)型(xing)自力式調(diao)節閥;指揮器操作(zuo)型(xing)自力式調(diao)節閥。
②. 自(zi)力(li)式(shi)閥(fa)(fa)后(hou)壓力(li)調(diao)節的(de)工作(zuo)(zuo)(zuo)原理。閥(fa)(fa)前壓力(li)p1經過(guo)閥(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)座的(de)節流(liu)后(hou),變為(wei)(wei)閥(fa)(fa)后(hou)壓力(li)p2。P2經過(guo)管線輸人上(shang)膜(mo)室內作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)頂(ding)盤上(shang),產生的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)力(li)與(yu)(yu)(yu)彈簧(huang)的(de)反(fan)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)力(li)相(xiang)平衡,決定(ding)了閥(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)座的(de)相(xiang)對位置,控制閥(fa)(fa)后(hou)壓力(li)。當(dang)增加(jia)(jia)時,p作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)頂(ding)盤上(shang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)力(li)也隨之增加(jia)(jia)。此時,頂(ding)盤上(shang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)力(li)大于彈簧(huang)的(de)反(fan)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)力(li),使閥(fa)(fa)芯關向(xiang)閥(fa)(fa)座的(de)位置。這時,閥(fa)(fa)芯與(yu)(yu)(yu)閥(fa)(fa)座之間的(de)流(liu)通面(mian)積減小(xiao),流(liu)阻變大,降低,直(zhi)到頂(ding)盤上(shang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)力(li)與(yu)(yu)(yu)彈簧(huang)反(fan)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)力(li)相(xiang)平衡為(wei)(wei)止(zhi),從(cong)而使p2降為(wei)(wei)設定(ding)值。同理,當(dang)p2降低時,作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)方向(xiang)與(yu)(yu)(yu)上(shang)述相(xiang)反(fan),這就是閥(fa)(fa)后(hou)壓力(li)調(diao)節的(de)工作(zuo)(zuo)(zuo)原理。
③. 自力式壓力調節閥(fa)選用注(zhu)意事項
a.不宜在往復(fu)泵出口壓力(li)、流量調節方案中(zhong)使用。由(you)于往復(fu)泵輸出流量是周期性脈動,造成該(gai)閥在設(she)定值(zhi)附近處于周期性脈動,因而達(da)不到穩(wen)定壓力(li)的作用,使整個(ge)控(kong)制系統無(wu)法正常(chang)工作。
b. 閥前、閥后(hou)壓力及(ji)設定(ding)值條件應接(jie)近實際工藝條件。自(zi)力式壓力調(diao)節閥對工藝條件的(de)(de)要(yao)求較(jiao)一般控制閥要(yao)嚴(yan)謹。工藝參數確定(ding)后(hou),不允許有較(jiao)大范(fan)圍的(de)(de)更改。
c. 自力式壓力調節(jie)(jie)閥調節(jie)(jie)精度為士5%,流量特(te)性為快開特(te)性,因此(ci)只適用無(wu)外來能源和調節(jie)(jie)品(pin)質要求不高的場合。
d. 自力(li)式壓力(li)調節閥的允許壓差值較(jiao)小。這是由于該產(chan)品輸(shu)出力(li)小及波紋管(guan)內外允許壓差小,導致允許壓差較(jiao)普(pu)通(tong)調節閥小,且無法像普(pu)通(tong)調節閥那樣可通(tong)過提高供氣壓力(li)來增大壓差。
3. 自力式壓力調節閥的布(bu)置
①. 閥(fa)在(zai)(zai)蒸(zheng)汽(qi)或高黏(nian)度液體介質中使(shi)用時,通常自力式壓(ya)力調(diao)(diao)節閥(fa)為(wei)倒立安裝在(zai)(zai)水平(ping)管上。如圖2.174所示,取壓(ya)點應(ying)取在(zai)(zai)調(diao)(diao)壓(ya)閥(fa)適當位置(zhi):閥(fa)前調(diao)(diao)壓(ya)應(ying)大(da)于(yu)2倍管道直(zhi)徑,閥(fa)后(hou)調(diao)(diao)壓(ya)應(ying)大(da)于(yu)6倍管道直(zhi)徑。
②. 閥在氣體(ti)或低黏度液體(ti)介(jie)質中使用時(shi)(shi),通常(chang)自(zi)力式壓力調(diao)節閥為(wei)直(zhi)立安裝(zhuang)在水平管上,如(ru)圖2.175所示,當位置空間不允許時(shi)(shi)才倒裝(zhuang)或斜裝(zhuang)。當確認介(jie)質很潔凈(jing)時(shi)(shi),過濾器可不安裝(zhuang)。
③. 安(an)裝方(fang)式與介質、溫度的關系
a. 自力式壓力調節閥安裝(zhuang)方式原則上宜(yi)采用:氣(qi)體(ti)介質(zhi)正立(li)安裝(zhuang)(執行機(ji)構(gou)在(zai)上、閥體(ti)在(zai)下),液體(ti)與(yu)蒸汽介質(zhi)倒裝(zhuang)(執行機(ji)構(gou)在(zai)下、閥體(ti)在(zai)上)。
b. 氣體介(jie)質溫(wen)(wen)度高(gao)于(yu)70℃、低(di)于(yu)140℃,液體介(jie)質溫(wen)(wen)度高(gao)于(yu)140℃時,自力(li)式壓(ya)力(li)調節閥除采用倒(dao)裝(zhuang)(zhuang)外(wai),還應在引壓(ya)管路上加裝(zhuang)(zhuang)隔(ge)離(li)罐,并在引壓(ya)管路、隔(ge)離(li)罐、膜(mo)頭處注滿冷介(jie)質,以(yi)防膜(mo)片受高(gao)溫(wen)(wen)老(lao)化。
c. 氣體介質溫(wen)度高(gao)于(yu)(yu)70℃、低于(yu)(yu)140℃時,若仍采用正立安(an)裝,應在設(she)計文(wen)件(設(she)備(bei)表)中(zhong)注(zhu)明采用高(gao)溫(wen)膜片(如乙丙(bing)橡(xiang)膠膜片、硅橡(xiang)膠膜片等),否則會(hui)造成普通膜片老化。
④. 冷(leng)凝(ning)(ning)器應(ying)高于自力式(shi)壓力調壓閥(fa)(fa)的執行機構而(er)低于閥(fa)(fa)前后接(jie)管。使用前冷(leng)凝(ning)(ning)器應(ying)灌滿冷(leng)水,以后約3個月灌水一次。
⑤. 自力(li)式(shi)壓(ya)力(li)調節閥根(gen)據(ju)計算通徑(jing)可以小于(yu)(yu)管(guan)道直(zhi)徑(jing),而截止(zhi)閥、切斷球閥、旁通閥、過濾器通徑(jing)則不(bu)能小于(yu)(yu)管(guan)道直(zhi)徑(jing)。
工程應用:自力式壓力調節閥(fa)的布置設計錯誤
某蒸(zheng)汽管道(dao)上的(de)自力式壓力調節(jie)閥(fa),投入(ru)使用才兩(liang)個月,大量蒸(zheng)汽從調節(jie)閥(fa)膜(mo)頭(tou)的(de)排汽孔中排出,噪聲(sheng)極大。事(shi)故原(yuan)因(yin)是(shi)調節(jie)閥(fa)頭(tou)朝上安裝,導致(zhi)較高溫度(du)的(de)蒸(zheng)汽沒經(jing)過冷凝,直接進入(ru)膜(mo)頭(tou),燒壞了膜(mo)片。
用于(yu)蒸汽管道的自力(li)式(shi)壓力(li)調(diao)節閥,安裝時必須(xu)在執行器和(he)管道之間加一(yi)個冷凝罐(guan)(guan),不能讓(rang)蒸汽直接進入執行器膜(mo)頭(tou),調(diao)節閥必須(xu)頭(tou)朝下(xia)安裝,冷凝罐(guan)(guan)要高于(yu)膜(mo)頭(tou),初次使用,一(yi)定要將(jiang)冷凝罐(guan)(guan)和(he)膜(mo)頭(tou)中加滿(man)水。