氣體減壓閥

氣體減壓閥

氣源的壓力減壓并穩定的配件
減壓閥(reducingvalve)是采用控制閥體内的啟閉件的開度來調節介質的流量,将介質的壓力降低,同時借助閥後壓力的作用調節啟閉件的開度,使閥後壓力保持在一定範圍内,并在閥體内或閥後噴入冷卻水,将介質的溫度降低,這種閥門稱為減壓減溫閥。該閥的特點是在進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範圍内。減壓閥是氣動調節閥的一個必備配件,主要作用是将氣源的壓力減壓并穩定到一個定值,以便于調節閥能夠獲得穩定的氣源動力用于調節控制。本類閥門在管道中一般應當水平安裝。
  • 中文名:氣體減壓閥
  • 外文名:Gas pressure reducing valve
  • 用途:
  • 原 理:調節介質的流量
  • 殼體試驗壓力:P=1.5PN
  • 适用介質:水

簡介

氣體減壓閥是一種自動降低管路工作壓力的專門裝置,它可将閥前管路較高的液體壓力減少至閥後管路所需的水平。減壓閥的構造類型很多,按結構形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波紋管式等。按閥座數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。按介質可以分為氮氣減壓閥、氫氣減壓閥、氧氣減壓閥等。減壓閥的基本作用原理是靠閥内流道對水流的局部阻力降低水壓,水壓降的範圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側的進出口水壓差自動調節。定比減壓原理是利用閥體中浮動活塞的水壓比控制,進出口端減壓比與進出口側活塞面積比成反比,這種減壓閥工作平穩無振動,使得國内減壓閥生産技術進一步提高;

氣體減壓閥執行标準,按JB/T2205-2000《減壓閥結構長度》為主的通用類。目前國内大多數減壓閥生産廠家均按本标準設計生産,但本标準也不盡完美,規格不全。根據廠家所生産的減壓閥規格及掌握的資料來看,各廠家連接尺寸也不盡統一,建議通用機械研究所對JB/T2205-2000《減壓閥結構長度》進行修訂。建議設計院及用戶按标準選用,減壓閥生産廠家按标準設計制造。

工作原理

減壓閥

1.先導式減壓閥

當減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時,用調壓彈簧直接調壓,則彈簧剛度必然過大,流量變化時,輸出壓力波動較大,閥的結構尺寸也将增大。為了克服這些缺點,可采用先導式減壓閥。先導式減壓閥的工作原理與直動式的基本相同。先導式減壓閥所用的調壓氣體,是由小型的直動式減壓閥供給的。若把小型直動式減壓閥裝在閥體内部,則稱為内部先導式減壓閥;若将小型直動式減壓閥裝在主閥體外部,則稱為外部先導式減壓閥。内部先導式減壓閥與直動式減壓閥相比,該閥增加了由噴嘴4、擋闆3、固定節流孔9及氣室B所組成的噴嘴擋闆放大環節。當噴嘴與擋闆之間的距離發生微小變化時,就會使B室中的壓力發生很明顯的變化,從而引起膜片10有較大的位移,去控制閥芯6的上下移動,使進氣閥口8開大或關小、提高了對閥芯控制的靈敏度,即提高了穩壓精度。

外部先導式減壓閥的工作原理與直動式相同。在主閥體外部還有一個小型直動式減壓閥,由它來控制主閥。此類閥适于通徑在20mm以上,遠距離(30m以内)、高處、危險處、調壓困難的場合。

2.直動式帶溢流閥減壓閥

壓力為P1的壓縮空氣,由左端輸入經閥口10節流後,壓力降為P2輸出。P2的大小可由調壓彈簧2、3進行調節。順時針旋轉旋鈕1,壓縮彈簧2、3及膜片5使閥芯8下移,增大閥口10的開度使P2增大。若反時針旋轉旋鈕1,閥口10的開度減小,P2随之減小。

若P1瞬時升高,P2将随之升高,使膜片氣室6内壓力升高,在膜片5上産生的推力相應增大,此推力破壞了原來力的平衡,使膜片5向上移動,有少部分氣流經溢流孔12、排氣孔11排出。在膜片上移的同時,因複位彈簧9的作用,使閥芯8也向上移動,關小進氣閥口10,節流作用加大,使輸出壓力下降,直至達到新的平衡為止,輸出壓力基本又回到原來值。若輸入壓力瞬時下降,輸出壓力也下降、膜片5下移,閥芯8随之下移,進氣閥口10開大,節流作用減小,使輸出壓力也基本回到原來值。逆時針旋轉旋鈕1。使調節彈簧2、3放松,氣體作用在膜片5上的推力大于調壓彈簧的作用力,膜片向上曲,靠複位彈簧的作用關閉進氣閥口10。再旋轉旋鈕1,進氣閥芯8的頂端與溢流閥座4将脫開,膜片氣室6中的壓縮空氣便經溢流孔12、排氣孔11排出,使閥處于無輸出狀态。

其它要求

1、公稱壓力:1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa

2、密封試驗壓力:P=1.1PN

3、出口壓力:PN1.0MPa調節閥0.09~0.8MPa

PN1.6MPa調節閥0.10~1.2MPa

PN2.5MPa調節閥0.15~1.6MPa

4、适用溫度: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。目前有兩種壓力規格的定值器:其氣源壓力分别為0.14MPa和0.35MPa,輸出壓力範圍分别為0—0.1MPa和0一0.25MPa。其輸出壓力波動不大于最大輸出壓力的1%,常用于需要供給精确氣源壓力和信号壓力的場合,如氣動實驗設備、氣動自動裝置等。

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

由于定值器具有調定、比較和放大的功能,因而穩壓精度高。

定值器處于非工作狀态時,由氣源輸入的壓縮空氣經過濾器1過濾後進入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。進入A室的氣流經由閥口(又稱為活門)12至F室,再通過恒節流孔13降壓後,分别進入G室和D室。由于這時尚未對膜片8加力,擋闆5與噴嘴4之間的間距較大,氣體從噴嘴4流出時的氣流阻力較小,G室及D室的氣壓較低,膜片3及15保持原始位置。進入隻室的微量氣體主要經B室通過閥口2從排氣口排出;另有一部分從輸出口排空。此時輸出口無氣流輸出,由噴嘴流出而排空微量氣體是維持噴嘴擋闆裝置工作所必須的,因其為無功耗氣量,所以希望其耗量越小越好。

定值器處于工作狀态時,轉動手柄7,壓下彈簧6并推動膜片8連同擋闆5一同下移、擋闆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,将閥口2關閉,并向下推動主閥芯19,打開閥口,壓縮空氣經B室和H室由輸出口輸出。與此同時,H室壓力上升并反饋到膜片8上,當膜片8所受反饋作用力與彈簧力平衡時,定值器便輸出一定壓力的氣體。當輸入壓力波動時,如壓力上升,B室和H室氣壓瞬時增高、使膜片8上移,導緻擋闆5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,使主閥口減小,輸出壓力下降,直到穩定到調定壓力上。此外,在輸入壓力上升時,E室壓力和F室瞬時壓力也上升,膜片3在上下差壓的作用下上移,關小穩壓閥口12。由于節流作用加強,F室氣壓下降,始終保持節流孔13的前後壓差恒定,故通過節流孔13的氣體流量不變,使噴嘴擋闆的靈敏度得到提高。當輸入壓力降低時,B室和H室的壓力瞬時下降,膜片8連同擋闆5由于受力平衡破壞而下移,噴嘴4與擋闆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下移使主閥口開度加大,使B室及H室氣壓回升,直到與調定壓力平衡為止。而膜片3下移,使穩壓口12開大,F室氣壓上升,始終保持恒節流孔13前後壓差恒定。同理,當輸出壓力波動時,将與輸入壓力波動時得到同樣的調節。

由于定值器利用輸出壓力的反饋作用和噴嘴擋闆的放大作用控制主閥,使其能對較小的壓力變化作出反應,從而使輸出壓力得到及時調節,保持出口壓力基本穩定,即定值穩壓精度較高。

基本性能

調壓範圍

調壓範圍是指減壓閥輸出壓力P2的可以調整控制的範圍,在這個可調範圍内要求達到規定的精度。調壓範圍主要與調壓彈簧的剛度有關。

壓力特性

壓力特性是指流量g為定值時,因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小,減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不随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,輸出壓力随輸出流量g的變化而變化的持性。當流量g發生變化時,輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低,它随輸出流量的變化波動就越小。

選用

選用注意

根據使用要求選定減壓閥的類型和調壓精度,再根據所需最大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時,應使其大于最高輸出壓力0.1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之後,油霧器或定值器之前,并注意不要将其進、出口接反;閥不用時應把旋鈕放松,以免膜片經常受壓變形而影響其性能。

注意事項

1、為了操作和維護方便,該閥一般直立安裝在水平管道上。

2、安裝時應注意使閥體上所示箭頭的方向與管路中介質的流向保持一緻。

3、為了防止閥後壓力超壓,應在離閥出口不少于4M處安裝一個減壓閥。

結構特點

本産品主要用于氣體管路,如空氣、氮氣、氧氣、氫氣、液化氣、天然氣等氣體。

本系列減壓閥屬于先導活塞式減壓閥。由主閥和導閥兩部分組成。

主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。

導閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調節彈簧等零件組成。

通過調節調節彈簧壓力設定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化,通過導閥啟閉驅動活塞調節主閥節流部位過流面積的大小,實現減壓穩壓功能。

說明

先導活塞式氣體減壓閥減壓閥出廠時,調節彈簧處于未壓縮狀态,此時主閥瓣和付閥瓣處于關閉狀态,使用時按順時針方向轉動調節螺釘,壓縮調節彈簧,使膜片下移頂開付閥瓣,介質由a孔進入活塞上方,活塞在介質壓力的作用下,向下移動推動主閥瓣離開主閥座,使介質流向閥後,同時由c孔進入膜片下方,當閥後壓力超過調定壓力時,推動膜片上移壓縮調節彈簧.付閥瓣随之向關閉方向移動,使流入活塞上方的介質減小,壓力也随之下降,此時主閥瓣在主閥瓣彈簧力的推動下上移,使主閥瓣與主閥座的間隙減小,介質流量随之減少,使閥後壓力随之下降到新的平衡,反之當閥後壓力低于調定壓力時,主閥瓣和主閥座間隙增大,介質流量随之增加,使閥後壓力随之增高達到新的平衡.

維護檢修

1、減壓閥應存放在幹燥的室内,通路兩端必須用盲闆堵塞,不準堆置存放.

2、長期存放的減壓閥應定期檢查,清洗污垢,在各運動部位及加工面上應塗以防鏽劑,防止生鏽.

故障消除

故障現象

産生原因

消除方法

減壓閥不減壓或減壓失靈及直通

1主閥或付閥密封面有污物

2主閥或付閥密封面損壞

3主、付閥瓣彈簧疲勞或折斷

4反饋通道3孔被堵塞

5膜片疲勞或損壞

6活塞汽缸磨損或腐蝕

7活塞環槽與活塞環卡住

8閥體腔内充滿冷凝液

1.将污物清除幹将

2.密封付研磨修複或更換

3.更換新彈簧

4.清除通道中的污物

5.更換膜片

6.加工修正或更換活塞環

7.拆下活塞清洗

8.松開螺塞排出冷凝液

不通汽

1清洗過程中閥蓋裝錯位

2上墊片移位堵住進出孔

3進入付閥通道孔堵塞

1.拆下閥蓋定位後裝好

2.使墊片孔對準進出孔

3.拆下閥蓋清除通道污物

參數指标

公稱壓力/兆帕

1.6

2.5

殼體試驗壓力/兆帕

2.4

3.75

密封試驗壓力/兆帕

1.6

2.5

最高進口壓力/兆帕

1.6

2.5

出口壓力範圍/兆帕

0.1-1.0

0.1-1.6

壓力特性偏差/兆帕△P2P

GB12246-1989

流量特性偏差/兆帕P2G

GB12246-1989

最小壓差/兆帕

0.15

0.15

滲漏量

X/F(聚四氟乙稀/橡膠)∶OY(硬密封)∶GB12245-1989

tt

零件材料

零件名稱

零件材料

閥體、閥蓋、底蓋

WCB/304

閥座、閥盤

2Cr13/304

缸套

304/25(鍍硬鉻)

活塞

2Cr13/銅合金

活塞環

合金鑄鐵

導閥座、導閥杆

2Cr13/304

膜片

1Cr18Ni9Ti

主閥、導閥彈簧

50CrVA

調節彈簧

60Si2Mn

密封墊(X/F型号)

橡膠/聚四氟乙烷

導閥體、導閥蓋

25/304

流量系數

DN

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

Cv

1

2.5

4

6.5

9

16

25

36

64

100

140

外形尺寸

公稱通徑

DN

外形尺寸

連接尺寸

L

H

H1

1.6MPa

2.5MPa

4.0MPa

6.4MPa

D

D1

Z-d

D

D1

Z-d

D

D1

Z-d

D

D1

Z-d

15

140

285

85

95

65

4-12

95

65

4-14

95

65

4-14

105

75

4-14

20

160

285

85

105

75

4-12

105

75

4-14

105

75

4-14

125

90

4-18

25

180

290

100

115

85

4-12

115

85

4-14

115

85

4-14

135

100

4-18

32

200

290

105

140

100

4-18

135

100

4-18

135

100

4-18

150

110

4-23

40

220

310

110

150

110

4-18

145

110

4-18

145

110

4-18

165

125

4-23

50

250

310

110

165

125

4-18

160

125

4-18

160

125

4-18

175

135

4-23

65

280

310

115

185

145

4-18

180

145

8-18

180

145

8-18

200

160

8-23

80

310

340

155

200

160

8-18

195

160

8-18

195

160

8-18

210

170

8-23

100

350

340

155

220

180

8-18

235

190

8-23

230

190

8-23

250

200

8-25

125

400

375

190

250

210

8-18

270

220

8-25

270

220

8-25

295

240

8-30

150

450

375

200

285

240

8-23

300

250

8-25

300

250

8-25

340

280

8-34

200

550

475

225

340

295

12-23

360

310

12-25

375

320

12-30

405

345

12-34

250

650

535

290

405

355

12-25

425

370

12-30

445

385

12-34

470

400

12-41

300

800

595

320

460

410

12-25

485

430

16-30

510

450

16-34

530

460

16-41

350

900

650

355

520

460

16-25

550

490

16-34

570

510

16-34

595

525

16-41

400

1000

700

395

580

525

16-30

610

550

16-34

655

585

16-41

670

585

16-48

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