氣體減壓閥

減壓閥(reducing valve)是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開(kāi)度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，并在閥體內(nèi)或閥后噴入冷卻水，將介質(zhì)的溫度降低，這種閥門(mén)稱為減壓減溫閥。該閥的特點(diǎn)是在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力和溫度值在一定的范圍內(nèi)。減壓閥是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的一個(gè)必備配件，主要作用是將氣源的壓力減壓并穩(wěn)定到一個(gè)定值，以便于調(diào)節(jié)閥能夠獲得穩(wěn)定的氣源動(dòng)力用于調(diào)節(jié)控制。本類閥門(mén)在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。

中文名

氣體減壓閥

外文名

reducing valve

殼體試驗(yàn)壓力

P=1.5PN

原理

調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量

適用介質(zhì)

水

目錄

1簡(jiǎn)介

2工作原理

?減壓閥

?其它要求

?定值器

3基本性能

?調(diào)壓范圍：

?壓力特性：

?流量特性：

4選用

?選用注意

?注意事項(xiàng)

5結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

6說(shuō)明

?維護(hù)檢修

?故障消除

7參數(shù)指標(biāo)

?零件材料

?流量系數(shù)

?外形尺寸

簡(jiǎn)介

氣體減壓閥是一種自動(dòng)降低管路工作壓力的專門(mén)裝置，它可將閥前管路較高的液體壓力減少至閥后管路所需的水平。減壓閥的構(gòu)造類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠桿式和波紋管式等。按閥座數(shù)目可人為單座式和雙座式。按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式。按介質(zhì)可以分為氮?dú)鉁p壓閥、氫氣減壓閥、氧氣減壓閥等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內(nèi)流道對(duì)水流的局部阻力降低水壓，水壓降的范圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側(cè)的進(jìn)出口水壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)。定比減壓原理是利用閥體中浮動(dòng)活塞的水壓比控制，進(jìn)出口端減壓比與進(jìn)出口側(cè)活塞面積比成反比，這種減壓閥工作平穩(wěn)無(wú)振動(dòng)，使得國(guó)內(nèi)減壓閥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步提高；

氣體減壓閥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，按JB/T2205－2000《減壓閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》[1]為主的通用類。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)減壓閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡完美，規(guī)格不全。根據(jù)廠家所生產(chǎn)的減壓閥規(guī)格及掌握的資料來(lái)看，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一，建議通用機(jī)械研究所對(duì)JB/T2205－2000《減壓閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》進(jìn)行修訂。建議設(shè)計(jì)院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用，減壓閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。

工作原理

減壓閥

1.先導(dǎo)式減壓閥

當(dāng)減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時(shí)，用調(diào)壓彈簧直接調(diào)壓，則彈簧剛度必然過(guò)大，流量變化時(shí)，輸出壓力波動(dòng)較大，閥的結(jié)構(gòu)尺寸也將增大。為了克服這些缺點(diǎn)，可采用先導(dǎo)式減壓閥。先導(dǎo)式減壓閥的工作原理與直動(dòng)式的基本相同。先導(dǎo)式減壓閥所用的調(diào)壓氣體，是由小型的直動(dòng)式減壓閥供給的。若把小型直動(dòng)式減壓閥裝在閥體內(nèi)部，則稱為內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥；若將小型直動(dòng)式減壓閥裝在主閥體外部，則稱為外部先導(dǎo)式減壓閥。 內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥與直動(dòng)式減壓閥相比，該閥增加了由噴嘴4、擋板3、固定節(jié)流孔9及氣室B所組成的噴嘴擋板放大環(huán)節(jié)。當(dāng)噴嘴與擋板之間的距離發(fā)生微小變化時(shí)，就會(huì)使B室中的壓力發(fā)生很明顯的變化，從而引起膜片10有較大的位移，去控制閥芯6的上下移動(dòng)，使進(jìn)氣閥口8開(kāi)大或關(guān)小、提高了對(duì)閥芯控制的靈敏度，即提高了穩(wěn)壓精度。

外部先導(dǎo)式減壓閥的工作原理與直動(dòng)式相同。在主閥體外部還有一個(gè)小型直動(dòng)式減壓閥(圖中末示出)，由它來(lái)控制主閥。此類閥適于通徑在20mm以上，遠(yuǎn)距離(30m以內(nèi))、高處、危險(xiǎn)處、調(diào)壓困難的場(chǎng)合。

2.直動(dòng)式帶溢流閥減壓閥

壓力為P1的壓縮空氣，由左端輸入經(jīng)閥口10節(jié)流后，壓力降為P2輸出。P2的大小可由調(diào)壓彈簧2、3進(jìn)行調(diào)節(jié)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕1，壓縮彈簧2、3及膜片5使閥芯8下移，增大閥口10的開(kāi)度使P2增大。若反時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕1，閥口10的開(kāi)度減小，P2隨之減小。

若P1瞬時(shí)升高，P2將隨之升高，使膜片氣室6內(nèi)壓力升高，在膜片5上產(chǎn)生的推力相應(yīng)增大，此推力破壞了原來(lái)力的平衡，使膜片5向上移動(dòng)，有少部分氣流經(jīng)溢流孔12、排氣孔11排出。在膜片上移的同時(shí)，因復(fù)位彈簧9的作用，使閥芯8也向上移動(dòng)，關(guān)小進(jìn)氣閥口10，節(jié)流作用加大，使輸出壓力下降，直至達(dá)到新的平衡為止，輸出壓力基本又回到原來(lái)值。若輸入壓力瞬時(shí)下降，輸出壓力也下降、膜片5下移，閥芯8隨之下移，進(jìn)氣閥口10開(kāi)大，節(jié)流作用減小，使輸出壓力也基本回到原來(lái)值。 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕1。使調(diào)節(jié)彈簧2、3放松，氣體作用在膜片5上的推力大于調(diào)壓彈簧的作用力，膜片向上曲，靠復(fù)位彈簧的作用關(guān)閉進(jìn)氣閥口10。再旋轉(zhuǎn)旋鈕1，進(jìn)氣閥芯8的頂端與溢流閥座4將脫開(kāi)，膜片氣室6中的壓縮空氣便經(jīng)溢流孔12、排氣孔11排出，使閥處于無(wú)輸出狀態(tài)。

其它要求

1、公稱壓力：1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa

2、

3、密封試驗(yàn)壓力：P=1.1PN

4、出口壓力：PN1.0MPa調(diào)節(jié)閥0.09~0.8MPa

PN1.6MPa調(diào)節(jié)閥0.10~1.2MPa

PN2.5MPa調(diào)節(jié)閥0.15~1.6MPa

5、

6、適用溫度：0℃～80℃

定值器

定值器是一種高精度的減壓閥，主要用于壓力定值。目前有兩種壓力規(guī)格的定值器：其氣源壓力分別為0．14MPa和0．35MPa，輸出壓力范圍分別為0—0．1MPa和0一0．25MPa。其輸出壓力波動(dòng)不大于輸出壓力的1%，常用于需要供給氣源壓力和信號(hào)壓力的場(chǎng)合，如氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、氣動(dòng)自動(dòng)裝置等。

定值器由三部分組成：1是直動(dòng)式減壓閥的主閉部分；2是恒壓降裝置，相當(dāng)于一定差減壓閥。主要作用是使噴嘴得到穩(wěn)定氣源流量；3是噴嘴擋板裝置和調(diào)壓部分，起調(diào)壓和壓力放大作用，利用被它放大了的氣壓去控制主閥部分。

由于定值器具有調(diào)定、比較和放大的功能，因而穩(wěn)壓精度高。

定值器處于非工作狀態(tài)時(shí)，由氣源輸入的壓縮空氣經(jīng)過(guò)濾器1過(guò)濾后進(jìn)入A室和正室。主閥芯19在彈簧20和氣源壓力作用下壓在閥座上，使A室與B室斷開(kāi)。進(jìn)入A室的氣流經(jīng)由閥口(又稱為活門(mén))12至F室，再通過(guò)恒節(jié)流孔13降壓后，分別進(jìn)入G室和D室。由于這時(shí)尚未對(duì)膜片8加力，擋板5與噴嘴4之間的間距較大，氣體從噴嘴4流出時(shí)的氣流阻力較小，G室及D室的氣壓較低，膜片3及15保持原始位置。進(jìn)入只室的微量氣體主要經(jīng)B室通過(guò)閥口2從排氣口排出；另有一部分從輸出口排空。此時(shí)輸出口無(wú)氣流輸出，由噴嘴流出而排空微量氣體是維持噴嘴擋板裝置工作所必須的，因其為無(wú)功耗氣量，所以希望其耗量越小越好。

定值器處于工作狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄7，壓下彈簧6并推動(dòng)膜片8連同擋板5一同下移、擋板5與噴嘴4的間距縮小，氣流阻力增加，使G室和D室的氣壓升高。膜片16在D室氣壓的作用下下移，將閥口2關(guān)閉，并向下推動(dòng)主閥芯19，打開(kāi)閥口，壓縮空氣經(jīng)B室和H室由輸出口輸出。與此同時(shí)，H室壓力上升并反饋到膜片8上，當(dāng)膜片8所受反饋?zhàn)饔昧εc彈簧力平衡時(shí)，定值器便輸出一定壓力的氣體。 當(dāng)輸入壓力波動(dòng)時(shí)，如壓力上升，B室和H室氣壓瞬時(shí)增高、使膜片8上移，導(dǎo)致?lián)醢?與噴嘴4之間的間距加大，G室和D室的氣壓下降。由于B室壓力增高，D室壓力下降，膜片15在壓差的作用下向上移動(dòng)，使主閥口減小，輸出壓力下降，直到穩(wěn)定到調(diào)定壓力上。此外，在輸入壓力上升時(shí)，E室壓力和F室瞬時(shí)壓力也上升，膜片3在上下差壓的作用下上移，關(guān)小穩(wěn)壓閥口12。由于節(jié)流作用加強(qiáng)，F(xiàn)室氣壓下降，始終保持節(jié)流孔13的前后壓差恒定，故通過(guò)節(jié)流孔13的氣體流量不變，使噴嘴擋板的靈敏度得到提高。當(dāng)輸入壓力降低時(shí)，B室和H室的壓力瞬時(shí)下降，膜片8連同擋板5由于受力平衡破壞而下移，噴嘴4與擋板5間間距減小，G室和D室壓力上升，膜片3和15下移。膜片15下移使主閥口開(kāi)度加大，使B室及H室氣壓回升，直到與調(diào)定壓力平衡為止。而膜片3下移，使穩(wěn)壓口12開(kāi)大，F(xiàn)室氣壓上升，始終保持恒節(jié)流孔13前后壓差恒定。同理，當(dāng)輸出壓力波動(dòng)時(shí)，將與輸入壓力波動(dòng)時(shí)得到同樣的調(diào)節(jié)。

由于定值器利用輸出壓力的反饋?zhàn)饔煤蛧娮鞊醢宓姆糯笞饔每刂浦鏖y，使其能對(duì)較小的壓力變化作出反應(yīng)，從而使輸出壓力得到及時(shí)調(diào)節(jié)，保持出口壓力基本穩(wěn)定，即定值穩(wěn)壓精度較高。

基本性能

調(diào)壓范圍：

調(diào)壓范圍是指減壓閥輸出壓力P2的可以調(diào)整控制的范圍，在這個(gè)可調(diào)范圍內(nèi)要求達(dá)到規(guī)定的精度。調(diào)壓范圍主要與調(diào)壓彈簧的剛度有關(guān)。

壓力特性：

壓力特性是指流量g為定值時(shí)，因輸入壓力波動(dòng)而引起輸出壓力波動(dòng)的特性。輸出壓力波動(dòng)越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。

流量特性：

流量特性是指輸入壓力—定時(shí)，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當(dāng)流量g發(fā)生變化時(shí)，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動(dòng)就越小。

選用

選用注意

根據(jù)使用要求選定減壓閥的類型和調(diào)壓精度，再根據(jù)所需輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時(shí)，應(yīng)使其大于輸出壓力0．1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之后，油霧器或定值器之前，并注意不要將其進(jìn)、出口接反；閥不用時(shí)應(yīng)把旋鈕放松，以免膜片經(jīng)常受壓變形而影響其性能。

注意事項(xiàng)

1、為了操作和維護(hù)方便，該閥一般直立安裝在水平管道上。

2、安裝時(shí)應(yīng)注意使閥體上所示箭頭的方向與管路中介質(zhì)的流向保持一致。

3、為了防止閥后壓力超壓，應(yīng)在離閥出口不少于4M處安裝一個(gè)減壓閥。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本產(chǎn)品主要用于氣體管路，如空氣、氮?dú)?、氧氣、氫氣、液化氣、天然氣等氣體。

本系列減壓閥屬于先導(dǎo)活塞式減壓閥。由主閥和導(dǎo)閥兩部分組成。

主閥主要由閥座、主閥盤(pán)、活塞、彈簧等零件組成。

導(dǎo)閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成。

通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈簧壓力設(shè)定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化，通過(guò)導(dǎo)閥啟閉驅(qū)動(dòng)活塞調(diào)節(jié)主閥節(jié)流部位過(guò)流面積的大小，實(shí)現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。

說(shuō)明

氣體減壓閥安裝示意圖

先導(dǎo)活塞式氣體減壓閥減壓閥出廠時(shí),調(diào)節(jié)彈簧處于未壓縮狀態(tài),此時(shí)主閥瓣和付閥瓣處于關(guān)閉狀態(tài),使用時(shí)按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘,壓縮調(diào)節(jié)彈簧,使膜片下移頂開(kāi)付閥瓣,介質(zhì)由a孔進(jìn)入活塞上方,活塞在介質(zhì)壓力的作用下,向下移動(dòng)推動(dòng)主閥瓣離開(kāi)主閥座,使介質(zhì)流向閥后,同時(shí)由c孔進(jìn)入膜片下方,當(dāng)閥后壓力超過(guò)調(diào)定壓力時(shí),推動(dòng)膜片上移壓縮調(diào)節(jié)彈簧.付閥瓣隨之向關(guān)閉方向移動(dòng),使流入活塞上方的介質(zhì)減小,壓力也隨之下降,此時(shí)主閥瓣在主閥瓣彈簧力的推動(dòng)下上移,使主閥瓣與主閥座的間隙減小,介質(zhì)流量隨之減少,使閥后壓力隨之下降到新的平衡,反之當(dāng)閥后壓力低于調(diào)定壓力時(shí),主閥瓣和主閥座間隙增大,介質(zhì)流量隨之增加,使閥后壓力隨之增高達(dá)到新的平衡.

維護(hù)檢修

1、減壓閥應(yīng)存放在干燥的室內(nèi),通路兩端必須用盲板堵塞,不準(zhǔn)堆置存放.

2、長(zhǎng)期存放的減壓閥應(yīng)定期檢查,清洗污垢,在各運(yùn)動(dòng)部位及加工面上應(yīng)涂以防銹劑,防止生銹.

故障消除