1. 自力式(shi)調節閥的(de)分類
自(zi)(zi)(zi)力(li)(li)式調(diao)節閥(fa)依(yi)靠流經(jing)閥(fa)內介質自(zi)(zi)(zi)身的(de)壓力(li)(li)、溫度(du)作(zuo)為(wei)能源(yuan)驅動(dong)閥(fa)門自(zi)(zi)(zi)動(dong)工作(zuo),不需要外接電源(yuan)和(he)二次儀表。自(zi)(zi)(zi)力(li)(li)式調(diao)節閥(fa)分為(wei)直(zhi)接作(zuo)用(yong)式和(he)間接作(zuo)用(yong)式兩種。
①. 直(zhi)接(jie)作用式調(diao)節(jie)閥(fa)。直(zhi)接(jie)作用式調(diao)節(jie)閥(fa)又稱(cheng)為彈(dan)簧(huang)負載式調(diao)節(jie)閥(fa),其內有(you)彈(dan)性(xing)元件(jian),如彈(dan)簧(huang)、波紋(wen)管(guan)(guan)、波紋(wen)管(guan)(guan)式的溫包等,利用彈(dan)性(xing)力與反饋信號(hao)平衡(heng)的原理(li)來調(diao)節(jie)壓力、溫度或流量。
②. 間(jian)接作用(yong)式(shi)調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)(fa)。間(jian)接作用(yong)式(shi)調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)(fa),增加了一個指揮(hui)器(qi)(先導閥(fa)(fa)),它起到(dao)對反饋(kui)信號的(de)放大(da)作用(yong),然后通過執(zhi)行機(ji)構,驅動主閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)瓣運(yun)動達到(dao)改變調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)(fa)開度的(de)目的(de)。根據反饋(kui)信號的(de)不同又可分為以下幾種。
a. 如果是壓力(li)(li)調(diao)節閥,稱為(wei)自力(li)(li)式壓力(li)(li)調(diao)節閥,反饋信(xin)號就是閥的出(chu)口壓力(li)(li),通過信(xin)號管引入執行機構(gou)。
b. 如果是流量(liang)調(diao)(diao)節閥(fa)(fa),稱為(wei)自力式流量(liang)調(diao)(diao)節閥(fa)(fa),閥(fa)(fa)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(xin)號引入執行機構。
c. 如(ru)果是溫度(du)調節(jie)閥(fa),稱為自力(li)式(shi)溫度(du)調節(jie)閥(fa),閥(fa)的出口就有溫度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)(或者溫包)通過溫度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)內介質的熱脹冷縮驅動執行機構。
2. 自力式壓力調節閥的分類及(ji)工作原理(li)
自力(li)(li)式(shi)壓力(li)(li)調節(jie)(jie)閥(fa)是(shi)不需要任(ren)何外加能源(yuan)的,它是(shi)利用(yong)(yong)被調介(jie)質自身能量而自動調節(jie)(jie)的執行產品。其最(zui)大特點就是(shi)能在無電、無氣(qi)的場所使用(yong)(yong),同時又節(jie)(jie)約了能源(yuan)。壓力(li)(li)設定在一定范圍內隨意可調。自力(li)(li)式(shi)壓力(li)(li)調節(jie)(jie)閥(fa)用(yong)(yong)于沒有(you)腐蝕性且黏度低的液體、氣(qi)體、蒸汽等介(jie)質的壓力(li)(li)控(kong)制,如輕質油品、水(shui)、水(shui)蒸氣(qi)、空氣(qi)等。
①. 自(zi)力(li)(li)式壓力(li)(li)調節閥的(de)分類
a. 按閥后(hou)(hou)、閥前(qian)控制分為兩類:自(zi)(zi)力式閥后(hou)(hou)(減壓)控制閥;自(zi)(zi)力式闕前(qian)(泄壓)控制閥,見圖2.173。
b. 按(an)是否帶指揮器(qi)分(fen)為兩大類:直(zhi)接作用(yong)型自力式調節閥;指揮器(qi)操作型自力式調節閥。
②. 自力(li)(li)(li)式閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)壓力(li)(li)(li)調節(jie)的(de)(de)工作(zuo)(zuo)(zuo)原理。閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)前壓力(li)(li)(li)p1經(jing)過閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)、閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)節(jie)流后(hou),變為(wei)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)壓力(li)(li)(li)p2。P2經(jing)過管線輸人上膜室內作(zuo)(zuo)(zuo)用在頂(ding)盤上,產(chan)生(sheng)的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)(li)(li)與彈簧的(de)(de)反(fan)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)(li)(li)相平衡,決(jue)定(ding)了閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)、閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)相對位(wei)置,控(kong)制閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)壓力(li)(li)(li)。當增加(jia)時(shi),p作(zuo)(zuo)(zuo)用在頂(ding)盤上的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)(li)(li)也(ye)隨(sui)之(zhi)(zhi)增加(jia)。此時(shi),頂(ding)盤上的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)(li)(li)大(da)于彈簧的(de)(de)反(fan)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)(li)(li),使閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)關(guan)向(xiang)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)位(wei)置。這(zhe)時(shi),閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)與閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)流通面積(ji)減小,流阻(zu)變大(da),降低,直到(dao)頂(ding)盤上的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)(li)(li)與彈簧反(fan)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)(li)(li)相平衡為(wei)止,從而使p2降為(wei)設定(ding)值。同(tong)理,當p2降低時(shi),作(zuo)(zuo)(zuo)用方向(xiang)與上述相反(fan),這(zhe)就(jiu)是(shi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)壓力(li)(li)(li)調節(jie)的(de)(de)工作(zuo)(zuo)(zuo)原理。
③. 自力式(shi)壓力調(diao)節閥選用注(zhu)意事項
a.不(bu)宜在(zai)往(wang)復(fu)泵出口壓(ya)(ya)力、流量調節方案中使(shi)用。由(you)于往(wang)復(fu)泵輸(shu)出流量是周期(qi)性(xing)脈動,造成該閥在(zai)設定(ding)(ding)值附近處于周期(qi)性(xing)脈動,因(yin)而達不(bu)到穩定(ding)(ding)壓(ya)(ya)力的(de)作(zuo)用,使(shi)整個(ge)控制系統無法正常工作(zuo)。
b. 閥(fa)前、閥(fa)后壓力(li)及設定值條(tiao)件(jian)應(ying)接(jie)近(jin)實際工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)。自力(li)式壓力(li)調節閥(fa)對工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)的要求較一般(ban)控制閥(fa)要嚴謹。工(gong)藝(yi)參數(shu)確定后,不允許有(you)較大范(fan)圍的更改。
c. 自力(li)式壓(ya)力(li)調節(jie)閥調節(jie)精度為(wei)士(shi)5%,流量特性(xing)為(wei)快(kuai)開特性(xing),因此只(zhi)適用無外來能源(yuan)和調節(jie)品質要求不(bu)高的場合。
d. 自力式壓力調(diao)(diao)節閥(fa)的允(yun)(yun)許壓差值較(jiao)小(xiao)。這是(shi)由于該產品輸出(chu)力小(xiao)及波(bo)紋管內外允(yun)(yun)許壓差小(xiao),導致允(yun)(yun)許壓差較(jiao)普通(tong)調(diao)(diao)節閥(fa)小(xiao),且無法像普通(tong)調(diao)(diao)節閥(fa)那(nei)樣可通(tong)過提高(gao)供氣(qi)壓力來增大(da)壓差。
3. 自(zi)力式壓力調節閥的(de)布置
①. 閥(fa)(fa)在(zai)蒸(zheng)汽(qi)或高黏(nian)度液體介質中(zhong)使用時(shi),通常自力式(shi)壓(ya)(ya)(ya)力調節閥(fa)(fa)為倒立(li)安裝在(zai)水平管上。如圖2.174所示(shi),取壓(ya)(ya)(ya)點(dian)應(ying)取在(zai)調壓(ya)(ya)(ya)閥(fa)(fa)適當位置:閥(fa)(fa)前調壓(ya)(ya)(ya)應(ying)大(da)(da)于2倍管道直徑(jing),閥(fa)(fa)后調壓(ya)(ya)(ya)應(ying)大(da)(da)于6倍管道直徑(jing)。
②. 閥在氣體或低黏(nian)度液體介質(zhi)中使用時,通常(chang)自(zi)力式壓力調節閥為直立安裝(zhuang)在水平管(guan)上,如圖(tu)2.175所示(shi),當(dang)位(wei)置空間不允許時才倒裝(zhuang)或斜裝(zhuang)。當(dang)確(que)認介質(zhi)很(hen)潔凈時,過(guo)濾(lv)器可(ke)不安裝(zhuang)。
③. 安裝方(fang)式與介質、溫度(du)的關系
a. 自力式壓力調節(jie)閥安(an)(an)裝(zhuang)方式原則上宜采用:氣體介質正(zheng)立安(an)(an)裝(zhuang)(執(zhi)行機構在上、閥體在下),液體與蒸汽(qi)介質倒裝(zhuang)(執(zhi)行機構在下、閥體在上)。
b. 氣體介質溫度(du)(du)高于70℃、低于140℃,液體介質溫度(du)(du)高于140℃時(shi),自(zi)力式(shi)壓力調節閥除采(cai)用倒裝外,還應在(zai)引(yin)壓管(guan)路上加裝隔離罐,并(bing)在(zai)引(yin)壓管(guan)路、隔離罐、膜頭處注滿冷介質,以防膜片受高溫老化。
c. 氣體介質(zhi)溫度(du)高于70℃、低于140℃時,若仍采用(yong)正立安裝(zhuang),應在設計(ji)文(wen)件(設備表)中注明采用(yong)高溫膜(mo)片(pian)(如乙丙橡膠膜(mo)片(pian)、硅橡膠膜(mo)片(pian)等),否(fou)則會造成普通膜(mo)片(pian)老化。
④. 冷(leng)凝器應(ying)高(gao)于(yu)(yu)自(zi)力式(shi)壓力調壓閥(fa)的執(zhi)行機構而(er)低(di)于(yu)(yu)閥(fa)前(qian)后接管。使用前(qian)冷(leng)凝器應(ying)灌滿(man)冷(leng)水,以后約3個月(yue)灌水一次。
⑤. 自力(li)式壓力(li)調(diao)節閥(fa)根據計算通徑可以小于管道直徑,而截止閥(fa)、切斷球閥(fa)、旁通閥(fa)、過濾器(qi)通徑則不能小于管道直徑。
工程應用:自力式壓力調節閥的(de)布(bu)置設計(ji)錯誤
某蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)管道(dao)上(shang)的(de)自力式(shi)壓力調節閥(fa),投入使用才兩個月,大量(liang)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)從調節閥(fa)膜頭的(de)排(pai)汽(qi)(qi)孔中排(pai)出,噪聲(sheng)極(ji)大。事故(gu)原因是調節閥(fa)頭朝上(shang)安(an)裝(zhuang),導致較(jiao)高(gao)溫度(du)的(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)沒經過(guo)冷(leng)凝,直接(jie)進入膜頭,燒(shao)壞了膜片。
用(yong)于蒸(zheng)汽管道的自(zi)力(li)式壓力(li)調節閥,安裝時必須在執行(xing)器(qi)和(he)管道之間加一個冷凝罐,不能讓蒸(zheng)汽直接進入執行(xing)器(qi)膜(mo)頭,調節閥必須頭朝下安裝,冷凝罐要高于膜(mo)頭,初(chu)次使用(yong),一定要將(jiang)冷凝罐和(he)膜(mo)頭中(zhong)加滿(man)水。