1. 自(zi)力式調(diao)節閥的(de)分類
自(zi)力(li)式(shi)調節閥依靠流經閥內介質自(zi)身的壓力(li)、溫(wen)度作為(wei)(wei)能源驅動(dong)閥門自(zi)動(dong)工作,不需要外(wai)接電(dian)源和(he)二(er)次儀表。自(zi)力(li)式(shi)調節閥分為(wei)(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(zuo)用(yong)式(shi)(shi)調節閥。直(zhi)接(jie)作(zuo)用(yong)式(shi)(shi)調節閥又稱為彈簧負載式(shi)(shi)調節閥,其內有(you)彈性元(yuan)件,如彈簧、波(bo)紋管、波(bo)紋管式(shi)(shi)的溫包等(deng),利(li)用(yong)彈性力與反饋信號平衡的原理來調節壓(ya)力、溫度或流量。
②. 間(jian)接作(zuo)用式調節閥(fa)。間(jian)接作(zuo)用式調節閥(fa),增加了一個指揮(hui)器(先導閥(fa)),它起到對反饋信號(hao)的(de)放大作(zuo)用,然后通過執行機構,驅動主閥(fa)閥(fa)瓣運動達到改變調節閥(fa)開度(du)的(de)目(mu)的(de)。根據反饋信號(hao)的(de)不同又可(ke)分為以下幾(ji)種。
a. 如果(guo)是(shi)壓(ya)力(li)(li)(li)(li)調節閥(fa),稱為自力(li)(li)(li)(li)式壓(ya)力(li)(li)(li)(li)調節閥(fa),反(fan)饋信號就是(shi)閥(fa)的(de)出(chu)口壓(ya)力(li)(li)(li)(li),通過信號管引入(ru)執行機構(gou)。
b. 如(ru)果是流量調節閥,稱為自力式流量調節閥,閥的出(chu)口處就有一個孔板(或者是其他(ta)阻力裝置),由孔板兩端(duan)取出(chu)壓(ya)差信號(hao)引入(ru)執行機構(gou)。
c. 如果是溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)調(diao)節(jie)閥,稱為(wei)自(zi)力(li)式溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)調(diao)節(jie)閥,閥的(de)出口就(jiu)有溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)傳感器(或者溫(wen)(wen)(wen)(wen)包(bao))通(tong)過(guo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)傳感器內介質的(de)熱脹(zhang)冷(leng)縮驅動執(zhi)行機構。
2. 自力(li)式(shi)壓力(li)調節閥(fa)的分(fen)類及(ji)工作原理
自(zi)力(li)(li)式壓力(li)(li)調(diao)節閥(fa)是(shi)(shi)不需要(yao)任(ren)何外加能(neng)源的(de),它是(shi)(shi)利用被調(diao)介(jie)質(zhi)自(zi)身能(neng)量而自(zi)動調(diao)節的(de)執行(xing)產(chan)品。其最大(da)特點(dian)就(jiu)是(shi)(shi)能(neng)在無電(dian)、無氣的(de)場所(suo)使用,同時又(you)節約(yue)了能(neng)源。壓力(li)(li)設(she)定在一定范圍內隨意(yi)可調(diao)。自(zi)力(li)(li)式壓力(li)(li)調(diao)節閥(fa)用于沒有腐蝕性(xing)且黏度低的(de)液(ye)體、氣體、蒸汽等(deng)介(jie)質(zhi)的(de)壓力(li)(li)控(kong)制,如(ru)輕質(zhi)油品、水(shui)(shui)、水(shui)(shui)蒸氣、空氣等(deng)。
①. 自力(li)(li)式(shi)壓(ya)力(li)(li)調(diao)節閥的分類
a. 按閥(fa)后、閥(fa)前控制(zhi)分為兩類(lei):自力式(shi)閥(fa)后(減(jian)壓)控制(zhi)閥(fa);自力式(shi)闕前(泄(xie)壓)控制(zhi)閥(fa),見圖(tu)2.173。
b. 按是否帶(dai)指揮器分(fen)為兩大類:直接作用(yong)型(xing)自力式調(diao)(diao)節(jie)閥;指揮器操作型(xing)自力式調(diao)(diao)節(jie)閥。
②. 自力(li)(li)式閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)調節(jie)(jie)的(de)工作(zuo)(zuo)原理(li)。閥(fa)(fa)(fa)(fa)前(qian)壓(ya)力(li)(li)p1經(jing)過(guo)(guo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)節(jie)(jie)流后(hou)(hou),變(bian)為(wei)(wei)閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)p2。P2經(jing)過(guo)(guo)管線輸人(ren)上(shang)(shang)膜室內作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)頂(ding)(ding)盤上(shang)(shang),產生(sheng)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)與(yu)彈(dan)簧(huang)的(de)反(fan)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)相平衡,決定(ding)了閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)相對位置,控制閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)。當增(zeng)加時(shi)(shi),p作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)頂(ding)(ding)盤上(shang)(shang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)也隨之增(zeng)加。此時(shi)(shi),頂(ding)(ding)盤上(shang)(shang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)大(da)于(yu)彈(dan)簧(huang)的(de)反(fan)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li),使閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯關向閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)位置。這時(shi)(shi),閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯與(yu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)之間的(de)流通面積減(jian)小,流阻變(bian)大(da),降(jiang)低,直(zhi)到頂(ding)(ding)盤上(shang)(shang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)與(yu)彈(dan)簧(huang)反(fan)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)相平衡為(wei)(wei)止(zhi),從而使p2降(jiang)為(wei)(wei)設定(ding)值。同(tong)理(li),當p2降(jiang)低時(shi)(shi),作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)方向與(yu)上(shang)(shang)述相反(fan),這就(jiu)是閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)調節(jie)(jie)的(de)工作(zuo)(zuo)原理(li)。
③. 自力(li)(li)式壓力(li)(li)調節閥選(xuan)用注(zhu)意事項
a.不宜在往復泵出(chu)口(kou)壓力、流量調節(jie)方案(an)中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)。由(you)于往復泵輸出(chu)流量是周(zhou)期(qi)性(xing)脈動,造成該閥在設定(ding)值附近處于周(zhou)期(qi)性(xing)脈動,因而達不到穩(wen)定(ding)壓力的作(zuo)用(yong)(yong),使(shi)整個控(kong)制系統無法正常工(gong)作(zuo)。
b. 閥前、閥后(hou)壓(ya)力及設(she)定值條件(jian)應(ying)接近實(shi)際(ji)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)條件(jian)。自力式(shi)壓(ya)力調節閥對(dui)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)條件(jian)的(de)要求較(jiao)一般控制閥要嚴(yan)謹。工(gong)(gong)藝(yi)(yi)參(can)數確定后(hou),不(bu)允許有較(jiao)大(da)范圍的(de)更改。
c. 自力式壓力調(diao)節閥調(diao)節精度為士5%,流(liu)量特性(xing)為快開特性(xing),因此只適用無(wu)外來能源(yuan)和調(diao)節品(pin)質要求(qiu)不高的場合。
d. 自力式壓(ya)力調(diao)節閥的允(yun)許壓(ya)差(cha)(cha)值較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)。這是由于該產品輸出力小(xiao)(xiao)及波紋管內外(wai)允(yun)許壓(ya)差(cha)(cha)小(xiao)(xiao),導致允(yun)許壓(ya)差(cha)(cha)較(jiao)(jiao)普通調(diao)節閥小(xiao)(xiao),且無法(fa)像普通調(diao)節閥那樣可通過(guo)提(ti)高供氣壓(ya)力來增大壓(ya)差(cha)(cha)。
3. 自力式壓力調(diao)節閥的布(bu)置
①. 閥(fa)在蒸汽或高黏(nian)度液體介質中使用時,通常自力式(shi)壓(ya)力調(diao)節閥(fa)為倒立安裝(zhuang)在水(shui)平管(guan)上。如圖2.174所示,取壓(ya)點(dian)應取在調(diao)壓(ya)閥(fa)適當位(wei)置:閥(fa)前調(diao)壓(ya)應大于2倍管(guan)道(dao)直徑(jing),閥(fa)后調(diao)壓(ya)應大于6倍管(guan)道(dao)直徑(jing)。
②. 閥在氣體或低黏度液體介(jie)質中使用時,通常自(zi)力式(shi)壓力調(diao)節閥為(wei)直立安(an)裝(zhuang)(zhuang)在水平管上,如圖2.175所示,當位置空(kong)間(jian)不允許時才倒(dao)裝(zhuang)(zhuang)或斜裝(zhuang)(zhuang)。當確認(ren)介(jie)質很潔(jie)凈(jing)時,過濾(lv)器可不安(an)裝(zhuang)(zhuang)。
③. 安裝方式與介質、溫(wen)度的關系
a. 自力(li)式壓力(li)調節閥(fa)(fa)安裝方式原則上宜采(cai)用:氣(qi)體介(jie)質正立(li)安裝(執(zhi)行機構(gou)(gou)在上、閥(fa)(fa)體在下),液體與蒸汽介(jie)質倒裝(執(zhi)行機構(gou)(gou)在下、閥(fa)(fa)體在上)。
b. 氣(qi)體介質(zhi)溫度高于(yu)70℃、低于(yu)140℃,液(ye)體介質(zhi)溫度高于(yu)140℃時(shi),自力式(shi)壓(ya)力調(diao)節閥除(chu)采用(yong)倒裝(zhuang)外,還應(ying)在(zai)引壓(ya)管路(lu)上(shang)加裝(zhuang)隔離罐(guan),并在(zai)引壓(ya)管路(lu)、隔離罐(guan)、膜(mo)頭處注(zhu)滿冷介質(zhi),以防膜(mo)片(pian)受高溫老(lao)化。
c. 氣體介質(zhi)溫度(du)高于70℃、低于140℃時,若仍采(cai)用(yong)正立安(an)裝,應在設計文件(設備(bei)表)中注明采(cai)用(yong)高溫膜(mo)(mo)片(pian)(如(ru)乙(yi)丙橡膠膜(mo)(mo)片(pian)、硅橡膠膜(mo)(mo)片(pian)等(deng)),否則會造成普通膜(mo)(mo)片(pian)老(lao)化。
④. 冷凝(ning)器應(ying)高于自(zi)力(li)式壓力(li)調(diao)壓閥的執行(xing)機構而低于閥前(qian)后接(jie)管。使(shi)用前(qian)冷凝(ning)器應(ying)灌滿冷水,以(yi)后約3個月灌水一次。
⑤. 自力式(shi)壓力調節閥根(gen)據計算通徑可以小于(yu)管道(dao)直徑,而截止閥、切(qie)斷(duan)球閥、旁(pang)通閥、過濾器通徑則不能小于(yu)管道(dao)直徑。
工程應用:自力式壓力調節閥的布置設計(ji)錯誤
某蒸汽管(guan)道(dao)上的自(zi)力式壓力調(diao)節(jie)閥(fa),投入使用才兩(liang)個月,大量(liang)蒸汽從(cong)調(diao)節(jie)閥(fa)膜頭的排汽孔中排出,噪聲極大。事故原因是調(diao)節(jie)閥(fa)頭朝上安裝,導致(zhi)較高溫度的蒸汽沒經過(guo)冷凝,直(zhi)接進(jin)入膜頭,燒壞了膜片(pian)。
用于蒸(zheng)汽管(guan)道的自(zi)力(li)式壓力(li)調節(jie)閥,安裝時必須(xu)在執行器和管(guan)道之間(jian)加(jia)一個冷凝(ning)罐,不能讓蒸(zheng)汽直接進入執行器膜(mo)頭,調節(jie)閥必須(xu)頭朝下安裝,冷凝(ning)罐要(yao)高于膜(mo)頭,初次使用,一定(ding)要(yao)將冷凝(ning)罐和膜(mo)頭中加(jia)滿水。