一、先導(dǎo)式減壓閥分為活塞式和膜片式兩種
先了解其結(jié)構(gòu)原理:先導(dǎo)式減壓閥由主閥和導(dǎo)閥(中間方形部分)兩大部分組成,通過下游壓力感應(yīng)管(即內(nèi)置的反饋導(dǎo)管)感應(yīng)下游壓力并平衡控制彈簧的力,通過調(diào)節(jié)導(dǎo)閥的開度來控制下游壓力。流經(jīng)導(dǎo)閥的控制壓力與導(dǎo)閥的開度成比例,但因主閥與導(dǎo)閥之間的大杠桿比例關(guān)系結(jié)構(gòu)設(shè)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(wěn)定了。
二、先導(dǎo)式減壓閥的優(yōu)勢:
A. 只需要少量的蒸汽流經(jīng)導(dǎo)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(guān)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(wěn)定。
B. 可以承受上游壓力的變化。
C、閥門壽命很長。
因此,先導(dǎo)式減壓閥是許多用戶的首選產(chǎn)品。
三、怎樣保證壓力穩(wěn)定性和靈敏度
壓力穩(wěn)定性和對閥后壓力反應(yīng)的敏感性取決于活塞腔或膜片室與導(dǎo)閥口徑及開度的比例,比例越大,穩(wěn)定性越好,但靈敏性越差,反之亦然。
所以生產(chǎn)廠商在減壓閥設(shè)計時,需要對兩種因素做綜合考慮,取得穩(wěn)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(yīng)遲鈍,掉壓,不能及時恢復(fù);比例過小會造成壓力在小范圍內(nèi)頻繁跳動,從而造成內(nèi)部零部件磨損加劇,導(dǎo)致減壓閥壽命縮短。所以,廠家在生產(chǎn)研發(fā)減壓閥時,必須同時兼顧穩(wěn)定性和靈敏性這兩個要求。目前設(shè)計比較完善的減壓閥,都已經(jīng)完全解決了這些問題。但是出于對現(xiàn)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(guān)閉,而導(dǎo)閥則由彈簧作用力打開。蒸汽經(jīng)由導(dǎo)閥氣路(內(nèi)置)進入導(dǎo)閥并經(jīng)由導(dǎo)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(nèi)置壓力反饋管將出口壓力反饋作用在導(dǎo)閥隔膜的下部,該作用力平衡了導(dǎo)閥隔膜上部的彈簧作用力,使導(dǎo)閥逐漸節(jié)流關(guān)小,從而維持主閥隔膜室內(nèi)的壓力,控制主閥的開度,輸送適量的蒸汽,維持下游穩(wěn)定的壓力。
當(dāng)下游壓力大于設(shè)定壓力時(也就是說超壓),反饋壓力也大于導(dǎo)閥隔膜上部的彈簧力,導(dǎo)閥立即關(guān)閉,內(nèi)部的控制壓力由控制孔釋放(也就是說排氣),使主閥緊密關(guān)閉。隨著后面蒸汽的不斷消耗,下游壓力下降,降到低于設(shè)定壓力時,導(dǎo)閥再次打開,上游蒸汽再次從導(dǎo)閥進入,如此循環(huán)。
下游任何的負載變化或壓力的波動,都會反饋在導(dǎo)閥隔膜的下方,從而調(diào)節(jié)主閥的開度,確保下游壓力的穩(wěn)定。
2、活塞式減壓閥工作原理:
當(dāng)蒸汽進來后,首先進入導(dǎo)閥腔,因為減壓閥已經(jīng)設(shè)定好壓力,因此導(dǎo)閥膜片已經(jīng)受到了調(diào)節(jié)彈簧向下的預(yù)設(shè)定作用力,導(dǎo)閥已經(jīng)打開,當(dāng)蒸汽進入導(dǎo)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(dǎo)管進入到導(dǎo)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(dǎo)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(diào)整可以控制進汽的流量,如此循環(huán),這種根據(jù)設(shè)定壓力自行調(diào)節(jié)的先導(dǎo)式減壓閥,可以確保二次壓力始終穩(wěn)定。