調(diào)壓閥的工作原理


一文看懂什么是調(diào)壓閥  第1張


如圖所示,減壓閥口8是處于常開位置的,閥口開度的大小取決于手柄1的旋緊程度,手柄向下擰的越緊,閥口開度越大。


從輸入口P1進入的高壓氣體,經(jīng)過減壓閥口8后,氣流流速增加,壓力卻下降至P2,從輸出口進入執(zhí)行機構(gòu)。


一文看懂什么是調(diào)壓閥  第2張


如圖所示,減壓后的氣體大部分都進入執(zhí)行機構(gòu)中,還有小部分壓力為P2的氣體,從圖中的阻尼孔7進入膜片腔室,在膜片4的下方產(chǎn)生一個向上的推力,當向上的推力與調(diào)壓彈簧2向下的彈簧力相平衡時(此時的平衡是動態(tài)平衡的過程),調(diào)壓閥便有穩(wěn)定的壓力輸出了。


一文看懂什么是調(diào)壓閥  第3張


如圖所示,如果輸入壓力P1突然升高,則輸出壓力顯然也會隨之升高,對應(yīng)的膜片4下方的壓力也會增高,膜片向上運動;且閥芯5在復位彈簧9的作用下也會向上推動膜片,從而使減壓閥口8趨于閥口開度減小的位置,閥口的節(jié)流作用就增強了,直至輸出壓力P2降低,使膜片上下兩端的壓力再次達到平衡,減壓閥口的輸出壓力再次趨于穩(wěn)定。

一文看懂什么是調(diào)壓閥  第4張


相反,如圖所示,如果輸入壓力P1突然下降,則輸出壓力顯然也會隨之下降,對應(yīng)的膜片4下方的壓力也會減小,膜片向下運動,從而使減壓閥口8趨于閥口開度增大的位置,閥口的節(jié)流作用就減小了,直至輸出壓力P2升高,使膜片上下兩端的壓力再次達到平衡,減壓閥口的輸出壓力再一次趨于穩(wěn)定。


壓力調(diào)節(jié)器主要有三種形式,即直接作用式、氣動薄膜式和自力式。


自力式壓力調(diào)節(jié)器具有結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)節(jié)、操作、維修方便,不需要外來能源驅(qū)動,而是利用輸氣管道內(nèi)天然氣的能量來驅(qū)動調(diào)節(jié)等優(yōu)點。


工作原理


調(diào)節(jié)指揮器的絲桿,給定閥后壓力p2(為一定值)。此時噴嘴與擋板位置處于平衡,噴嘴輸出的壓力一定,調(diào)節(jié)閥膜頭的壓差衡定(膜片上下壓差),閥的開度保持不變,閥后的壓力為p2,閥前的壓力為p1:

a.若p2增大,指揮器底部氣室壓力升高,使指揮器下膜片的作用力大于彈簧壓力,促使擋板上移靠近噴嘴,噴嘴噴出氣量減少,調(diào)節(jié)閥上膜腔的壓力上升,膜頭內(nèi)膜片上下壓差降低,調(diào)節(jié)閥關(guān)小,流過調(diào)節(jié)閥的氣體減少,閥后輸出壓力就逐漸下降直至原始給定壓力值。


b.若p2下降,則指揮器底部氣室壓力下降,使指揮器下膜片的作用力小于彈簧壓力,促使擋板下移離開噴嘴,噴嘴噴出氣量增加,調(diào)節(jié)閥上膜腔的壓力下降,膜頭內(nèi)膜片上下壓差增大,調(diào)節(jié)閥開大,流過調(diào)節(jié)閥的氣體增加,閥后輸出壓力就逐漸上升直至原始給定壓力值。


自力式調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)精度不高,但能滿足輸氣工藝要求。因此,輸氣站大量使用自力式壓力調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)輸氣壓力。輸氣管線采用的是帶有緊急關(guān)斷、監(jiān)控調(diào)壓、主調(diào)壓三級功能的自力式調(diào)壓閥。


自力式調(diào)壓閥主要由指揮閥、調(diào)壓閥、節(jié)流針閥、導壓管、緊急關(guān)斷等組成(如圖)


一文看懂什么是調(diào)壓閥  第5張

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