一、先導式減壓閥分為活塞式和膜片式兩種
先了解其結構原理:先導式減壓閥由主閥和導閥(中間方形部分)兩大部分組成,通過下游壓力感應管(即內置的反饋導管)感應下游壓力并平衡控制彈簧的力,通過調節導閥的開度來控制下游壓力。流經導閥的控制壓力與導閥的開度成比例,但因主閥與導閥之間的大杠桿比例關系結構設計,確保了減壓閥最終的比例帶非常小,因此下游壓力就非常穩定了。
二、先導式減壓閥的優勢:
A. 只需要少量的蒸汽流經導閥就可以推動活塞或膜片,進而完全打開主閥。因此,流量變化較大時,控制壓力的變化很小。下游壓力隨蒸汽的負荷變化很小,通常從全開到全關的偏差小于0.03 bar。
盡管,上游壓力的增大會增加作用在主閥閥芯上的力,但同樣的壓力增大會作用在活塞上方或膜片下方,進而平衡閥芯上的作用力。這樣,不管上游壓力如何波動,下游壓力都可以精確控制并且穩定。
B. 可以承受上游壓力的變化。
C、閥門壽命很長。
因此,先導式減壓閥是許多用戶的首選產品。
三、怎樣保證壓力穩定性和靈敏度
壓力穩定性和對閥后壓力反應的敏感性取決于活塞腔或膜片室與導閥口徑及開度的比例,比例越大,穩定性越好,但靈敏性越差,反之亦然。
所以生產廠商在減壓閥設計時,需要對兩種因素做綜合考慮,取得穩定性和靈敏性的最佳平衡點,比例不能過大或過小。比例過大會造成反應遲鈍,掉壓,不能及時恢復;比例過小會造成壓力在小范圍內頻繁跳動,從而造成內部零部件磨損加劇,導致減壓閥壽命縮短。所以,廠家在生產研發減壓閥時,必須同時兼顧穩定性和靈敏性這兩個要求。目前設計比較完善的減壓閥,都已經完全解決了這些問題。但是出于對現場工況和對二次壓力的要求考慮,有些廠家選擇膜片式,有些廠家選擇活塞式。
四、工作原理
1、膜片式減壓閥工作原理:
啟動前正常的位置是主閥關閉,而導閥則由彈簧作用力打開。蒸汽經由導閥氣路(內置)進入導閥并經由導氣管進入主閥隔膜室,一部分蒸汽則由控制孔流出,主隔膜室中的控制壓力增大并打開主閥閥瓣。
隨著蒸汽流出主閥,下游壓力上升,反饋壓力隨之增大,并由內置壓力反饋管將出口壓力反饋作用在導閥隔膜的下部,該作用力平衡了導閥隔膜上部的彈簧作用力,使導閥逐漸節流關小,從而維持主閥隔膜室內的壓力,控制主閥的開度,輸送適量的蒸汽,維持下游穩定的壓力。
當下游壓力大于設定壓力時(也就是說超壓),反饋壓力也大于導閥隔膜上部的彈簧力,導閥立即關閉,內部的控制壓力由控制孔釋放(也就是說排氣),使主閥緊密關閉。隨著后面蒸汽的不斷消耗,下游壓力下降,降到低于設定壓力時,導閥再次打開,上游蒸汽再次從導閥進入,如此循環。
下游任何的負載變化或壓力的波動,都會反饋在導閥隔膜的下方,從而調節主閥的開度,確保下游壓力的穩定。
2、活塞式減壓閥工作原理:
當蒸汽進來后,首先進入導閥腔,因為減壓閥已經設定好壓力,因此導閥膜片已經受到了調節彈簧向下的預設定作用力,導閥已經打開,當蒸汽進入導閥腔后,直接就進入到活塞上方的腔體,推動活塞向下運動,將主閥打開,此時蒸汽進入到減壓閥出口端。出口端的部分蒸汽通過反饋導管進入到導閥膜片的下方,給膜片一個向上的作用力,這個作用力與彈簧力共同決定導閥的開度,這開度決定了減壓閥出口的壓力,出口壓力反過來決定著主閥的開度,主閥開度的調整可以控制進汽的流量,如此循環,這種根據設定壓力自行調節的先導式減壓閥,可以確保二次壓力始終穩定。