自力式壓力調節閥動作原理

                                 自力式壓力調節閥動作原理 

                                  上海申弘閥門有限公司

之前我們介紹那潤滑油減壓閥技術參數，現在介紹自力式壓力調節閥動作原理依靠流經閥內介質自身的壓力、溫度作為能源驅動閥門自動工作，不需要外接電源和二次儀表。這種自力式調節閥都利用閥輸出端的反饋信號（壓力、壓差、溫度）通過信號管傳遞到執行機構驅動閥瓣改變閥門的開度，達到調節壓力、流量、溫度的目的。這種調節閥又分為直接作用式和間接作用式兩種。直接作用式又稱為彈簧負載式，其結構內有彈性元如：件彈簧、波紋管、波紋管式的溫包等，利用彈性力與反饋信號平衡的原理。 間接作用式調節閥，增加了一個指揮器（先導閥）它起到對反饋信號的放大作用然后通過執行機構，驅動主閥閥瓣運動達到改變閥開度的目的。 如果是壓力調節閥，反饋信號就是閥的出口壓力，通過信號管引入執行機構。 如果是流量調節閥，閥的出口處就有一個孔板（或者是其他阻力裝置）由孔板兩端取出壓差信號引入執行機構。 如果是溫度調節閥，閥的出口就有溫度傳感器（或者溫包）通過溫度傳感器內介質的熱脹冷縮驅動執行機構。    


分 類:  


  ZZY 型直接作用自力式壓力調節閥    


ZZV 型直接作用自力式微壓調節閥    


ZZC 型直接作用自力式差壓調節閥    


ZZYPII 型指揮器操作型自力式壓力調節閥    


ZZW 型自力式溫度調節閥    


ZZD 型氮封調節裝置    


ZZFX 型防爆阻火呼吸閥    





自力式調節閥是一個新的自力式調節閥種類。相對于手動調節閥，它的優點是能夠自動調節；相對于電動調節閥，它的優點是不需要外部動力。應用實踐證明，在閉式水循環系統（如熱水供暖系統、空調冷凍水系統）中，正確使用這種閥門，可以很方便地實現系統的流量分配；可以實現系統的動態平衡；可以大大簡化系統的調試工作；可以穩定泵的工作狀態等。  


自力式壓力調節閥動作原理  自力式調節閥用途：  


 適用于各種工業爐燃燒系統控制兩種燃料氣混合比流量或用于氫冷發電機組密封油系統中，同時，還可用于煤氣、天然氣、石油氣、氨氣、氧氣、氮氣等各種工業氣體的減壓、穩定或泄壓的自動控制。


    自力式調節閥的適用條件介紹  


 [1]1. 對于質調節系統可根據恒定流量和恒定壓差的需要，選用自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。


   2. 對于量調節的系統，因運行調節時改變了系統的水力式工況，所以不能采用自力式流量調節閥和自力式壓差控制閥。若采用手動平衡閥，系統總流量變化時，各支路、各用戶、各末端裝置的流量同比例變化，系統的集中量調節可以滿足系統負荷變化時對流量分配的要求。  


 3. 當被控對象有內部調節時，裝設自力式流量控制閥，將使被控對象內部的各支路間出現較大的調節干擾。而裝設自力式壓差控制閥，既可吸收網路的壓力波動、又可以使被控對象內部各支路間的調節干擾大大減弱。因而被控對象有內部調節時，可裝設自力式壓差控制閥，不可裝設自力式流量控制閥。對于分戶熱計量的質調節供暖系統，在一個向多戶供暖的支路入口處，宜裝設自力式壓差控制閥。  


 4. 被控對象無內部調節時，裝設自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥，具有相同的效果，二者可以互換。當二者均可采用時，采用自力式流量控制閥。


 5. 自力式壓差控制閥可與電動閥配合使用，以維持電動閥上的壓差恒定，從而使電動閥工作穩定，控制。


   6. 有時平衡閥與自力式調節閥可串聯裝設，配合使用。油田的特點是野外作業，原油從油井里被抽出來后，要進行集中和處理，這些處理原油的站點分布地域廣，一般都在邊遠的鄉村、荒野，但油氣水產量波動較大，人工調節難以保證，需要進行自動控制。一些邊遠站點，因規模小、設備分散，要實現自動控制，信號傳輸距離遠，動力源配置困難，又有防爆要求等，導致工程造價高，對維護操作人員要求高，運行成本高。同時，供貨、施工周期長，有時難以滿足油田產能建設需要。這就需要一種簡單、實用的控制設備，而自力式調節閥正好能夠滿足這一需求。      





1  自力式調節閥特點      


 自力式調節閥是一種無須外加驅動能源，依靠被測介質自身的能量，按設定值進行自動調節的控制裝置。      


 它集檢測、控制、執行諸多功能于一身，自成一個獨立的儀表控制系統。具有以下特點：無需外加驅動能源，節能，運行費用低，適用于爆炸性危險環境；結構簡單，維護工作量小，可以實現無人值守；集變送器、控制器及執行機構的功能于一體，價格低廉，節約工程投資。以油田常用的三相分離器為例，使用自力式調節閥工程投資僅為使用電動單元組合儀表的三分之一。    


  2 自力式調節閥種類      


 自力式調節閥種類很多，按被控參數可分為自力式壓力(差壓)調節閥、自力式液位調節閥、自力式溫度調節閥、自力式流量調節閥等。    


  3 自力式調節閥原理      


3.1 自力式壓力調節閥原理      


 如圖1所示，自力式閥前壓力調節閥，其閥芯初始位置在關閉狀態。閥前壓力P1經閥芯、閥座節流后，變為閥后壓力P2，同時P1經過取壓管輸入至上膜室內作用在膜片上，產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，從而控制閥前壓力。        


當P1增加時，P1作用于膜片上的力也隨之增加。此時膜片上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，這時閥芯與閥座之間的流通面積變大，流阻變小，P1向閥后泄壓，直到膜片上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P1降為設定值。同理，P1降低時，動作方向與上述相反，這就是閥前壓力調節的工作原理。
          閥后壓力調節與閥前的相同，但閥芯反裝。  


     可通過調節彈簧反作用力的大小來改變壓力設定值。流量特性一般為快開。      


3.2 自力式液位調節閥原理      


 自力式液位調節閥又稱浮子液面調節器，其工作原理如圖2所示，浮球通過連桿機構與調節閥的閥桿相連接。通過浮球和連桿機構的作用，調整閥門的開度來使液位保持在適當的高度上。當出液量減少，容器內液位升高時，說明進液量大于出液量，浮球隨之升高，并通過連桿機構立即將閥門關小；反之，當液位降低時浮球通過連桿機構將閥門開大，直到進出液量相等，液位穩定為止。這就是進口控制的工作原理。出口控制與進口控制原理相同，但閥芯反裝。        這里，浮球是系統的檢測元件，而連桿機構就是一個簡單的調節器，閥就是終執行元件，組成一個完整的液位自控系統。閥的流量特性有直線和等百分比可選。閥體有直通式和角式兩種。        


3.3 自力式溫度調節閥、自力式流量調節閥      


 其工作原理與自力式壓力調節閥大同小異，在此不再贅述。      


4 選型使用注意問題      


4.1 調節精度        自力式調節閥是由機械的方法組成的純比例調節系統，因此控制的結果不可避免地存在靜差。調節精度一般為±5%~±10%。適用于調節品質要求不高的場合。      


 4.2 允許壓差        由于自力式調節閥沒有驅動能源，僅靠介質自身的能源(壓力閥靠介質壓力，液位閥靠介質對浮球的浮力等)，而且無法象普通控制閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導致允許差壓較普通控制閥小，口徑也受限制。以上海科力達自控閥門有限公司生產的自力式壓力調節閥為例，DN80以下的閥允許壓差高上海申弘閥門有限公司生產相關的產品有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,