1. 自力式調節(jie)閥的分類
自力(li)式(shi)調(diao)節(jie)閥(fa)依靠流經(jing)閥(fa)內介質自身的壓力(li)、溫度作(zuo)為(wei)能源(yuan)驅動(dong)閥(fa)門自動(dong)工作(zuo),不需要外接電源(yuan)和二次儀表。自力(li)式(shi)調(diao)節(jie)閥(fa)分為(wei)直接作(zuo)用(yong)式(shi)和間接作(zuo)用(yong)式(shi)兩(liang)種。
①. 直(zhi)接作用式(shi)(shi)調節(jie)閥。直(zhi)接作用式(shi)(shi)調節(jie)閥又稱為彈(dan)簧負載式(shi)(shi)調節(jie)閥,其內有彈(dan)性元件,如彈(dan)簧、波(bo)紋(wen)管、波(bo)紋(wen)管式(shi)(shi)的溫包等,利用彈(dan)性力與反(fan)饋(kui)信號平衡的原理來調節(jie)壓力、溫度(du)或流量。
②. 間接作用(yong)式調節閥。間接作用(yong)式調節閥,增加了(le)一個指揮器(先導(dao)閥),它起到對反饋信號(hao)的(de)放大作用(yong),然后(hou)通過執行機構,驅動主閥閥瓣運動達到改變調節閥開度(du)的(de)目(mu)的(de)。根據反饋信號(hao)的(de)不同又(you)可分(fen)為以下幾(ji)種。
a. 如果(guo)是壓(ya)力(li)調(diao)節閥,稱為自力(li)式(shi)壓(ya)力(li)調(diao)節閥,反饋(kui)信(xin)號(hao)就是閥的(de)出口(kou)壓(ya)力(li),通過(guo)信(xin)號(hao)管引入執行機構。
b. 如果是(shi)流量調節閥,稱為自力式(shi)流量調節閥,閥的出口處就有一個(ge)孔板(或(huo)者(zhe)是(shi)其他阻力裝置),由孔板兩端(duan)取出壓差信號(hao)引入執行機構。
c. 如(ru)果是溫度(du)調節閥(fa),稱(cheng)為自力式溫度(du)調節閥(fa),閥(fa)的出口(kou)就有溫度(du)傳(chuan)感器(或者溫包)通過溫度(du)傳(chuan)感器內介質的熱脹(zhang)冷(leng)縮驅動執行機構。
2. 自力(li)式壓(ya)力(li)調節閥(fa)的分(fen)類(lei)及工(gong)作原理
自力(li)(li)式(shi)壓力(li)(li)調(diao)節閥是(shi)不需(xu)要任何外加能(neng)源的,它是(shi)利用(yong)被(bei)調(diao)介質(zhi)(zhi)自身能(neng)量(liang)而自動(dong)調(diao)節的執行(xing)產品(pin)。其最大特點就是(shi)能(neng)在無電、無氣(qi)的場(chang)所(suo)使用(yong),同時(shi)又節約(yue)了(le)能(neng)源。壓力(li)(li)設定(ding)在一定(ding)范(fan)圍(wei)內隨意可調(diao)。自力(li)(li)式(shi)壓力(li)(li)調(diao)節閥用(yong)于沒有腐蝕性且黏度低的液體、氣(qi)體、蒸汽等(deng)介質(zhi)(zhi)的壓力(li)(li)控制,如輕質(zhi)(zhi)油(you)品(pin)、水、水蒸氣(qi)、空氣(qi)等(deng)。
①. 自力式壓力調節閥的分類(lei)
a. 按閥后、閥前控制分為兩類:自(zi)力式(shi)閥后(減壓)控制閥;自(zi)力式(shi)闕前(泄壓)控制閥,見(jian)圖2.173。
b. 按是否帶指(zhi)揮器(qi)分(fen)為兩大類:直(zhi)接作用(yong)型(xing)自力式(shi)調節(jie)閥;指(zhi)揮器(qi)操作型(xing)自力式(shi)調節(jie)閥。
②. 自力(li)(li)式閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓力(li)(li)調(diao)節(jie)的(de)(de)(de)工作(zuo)原理(li)。閥(fa)(fa)(fa)(fa)前壓力(li)(li)p1經過(guo)閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)、閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)(de)節(jie)流后(hou)(hou),變為(wei)閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓力(li)(li)p2。P2經過(guo)管線輸人上(shang)膜室內作(zuo)用(yong)在頂(ding)(ding)盤上(shang),產生的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力(li)(li)與(yu)(yu)彈(dan)簧的(de)(de)(de)反作(zuo)用(yong)力(li)(li)相(xiang)平(ping)衡,決定了閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)、閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)(de)相(xiang)對位(wei)置,控制閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓力(li)(li)。當增(zeng)加時(shi),p作(zuo)用(yong)在頂(ding)(ding)盤上(shang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力(li)(li)也隨之增(zeng)加。此時(shi),頂(ding)(ding)盤上(shang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力(li)(li)大于(yu)彈(dan)簧的(de)(de)(de)反作(zuo)用(yong)力(li)(li),使閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)關向閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)(de)位(wei)置。這時(shi),閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)與(yu)(yu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)之間的(de)(de)(de)流通面積減小,流阻變大,降(jiang)低,直(zhi)到頂(ding)(ding)盤上(shang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力(li)(li)與(yu)(yu)彈(dan)簧反作(zuo)用(yong)力(li)(li)相(xiang)平(ping)衡為(wei)止,從而使p2降(jiang)為(wei)設(she)定值(zhi)。同理(li),當p2降(jiang)低時(shi),作(zuo)用(yong)方(fang)向與(yu)(yu)上(shang)述相(xiang)反,這就是閥(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓力(li)(li)調(diao)節(jie)的(de)(de)(de)工作(zuo)原理(li)。
③. 自力(li)式壓力(li)調節(jie)閥選用注(zhu)意事項(xiang)
a.不宜(yi)在往(wang)復(fu)泵出(chu)口(kou)壓力、流量調節方案中使(shi)(shi)用。由于往(wang)復(fu)泵輸出(chu)流量是周(zhou)期(qi)性脈(mo)動,造成該(gai)閥在設(she)定(ding)值(zhi)附近處于周(zhou)期(qi)性脈(mo)動,因(yin)而達(da)不到(dao)穩定(ding)壓力的(de)作用,使(shi)(shi)整個控制(zhi)系統無法正常工作。
b. 閥前、閥后(hou)壓力(li)及設定(ding)(ding)值(zhi)條件(jian)應接近實際(ji)工藝條件(jian)。自力(li)式壓力(li)調節閥對(dui)工藝條件(jian)的要求較(jiao)一般控(kong)制閥要嚴謹(jin)。工藝參數確(que)定(ding)(ding)后(hou),不(bu)允許有較(jiao)大范圍的更(geng)改。
c. 自力式壓力調節閥(fa)調節精度為(wei)士5%,流量特(te)性為(wei)快開(kai)特(te)性,因此只適用無外來能(neng)源和調節品質要求不(bu)高(gao)的場合。
d. 自力式壓(ya)力調(diao)(diao)節(jie)閥的允許壓(ya)差(cha)值較小。這是由于該產品輸出力小及(ji)波紋管(guan)內外允許壓(ya)差(cha)小,導致允許壓(ya)差(cha)較普(pu)通(tong)調(diao)(diao)節(jie)閥小,且(qie)無法(fa)像普(pu)通(tong)調(diao)(diao)節(jie)閥那樣可通(tong)過提高供氣壓(ya)力來增(zeng)大(da)壓(ya)差(cha)。
3. 自(zi)力(li)式(shi)壓(ya)力(li)調節閥的布置
①. 閥(fa)(fa)在蒸汽或高黏度液體介(jie)質中(zhong)使用時,通常自力式壓(ya)力調節閥(fa)(fa)為(wei)倒(dao)立安(an)裝(zhuang)在水平管(guan)上。如(ru)圖2.174所(suo)示(shi),取(qu)壓(ya)點應(ying)取(qu)在調壓(ya)閥(fa)(fa)適(shi)當位置:閥(fa)(fa)前(qian)調壓(ya)應(ying)大于(yu)2倍管(guan)道直徑(jing),閥(fa)(fa)后調壓(ya)應(ying)大于(yu)6倍管(guan)道直徑(jing)。
②. 閥在(zai)氣體(ti)或低黏度液體(ti)介質中使用時(shi)(shi),通常自力式壓(ya)力調節閥為直立安(an)裝(zhuang)在(zai)水(shui)平管(guan)上,如圖2.175所示,當位置空間不允許時(shi)(shi)才倒裝(zhuang)或斜(xie)裝(zhuang)。當確認介質很潔凈時(shi)(shi),過濾器可不安(an)裝(zhuang)。
③. 安裝方式與(yu)介質、溫度的關系
a. 自力(li)式壓力(li)調節閥安裝方式原則上(shang)宜采用:氣(qi)體(ti)介(jie)(jie)質正立安裝(執行(xing)機構在(zai)上(shang)、閥體(ti)在(zai)下),液(ye)體(ti)與蒸汽介(jie)(jie)質倒裝(執行(xing)機構在(zai)下、閥體(ti)在(zai)上(shang))。
b. 氣體介(jie)質(zhi)(zhi)溫度高(gao)于(yu)(yu)70℃、低(di)于(yu)(yu)140℃,液體介(jie)質(zhi)(zhi)溫度高(gao)于(yu)(yu)140℃時,自力式壓力調(diao)節閥除采用倒(dao)裝外,還應(ying)在(zai)引(yin)(yin)壓管路上加(jia)裝隔(ge)離罐(guan),并在(zai)引(yin)(yin)壓管路、隔(ge)離罐(guan)、膜頭(tou)處(chu)注(zhu)滿(man)冷介(jie)質(zhi)(zhi),以防膜片受高(gao)溫老化。
c. 氣(qi)體(ti)介質溫度高于70℃、低于140℃時,若仍采用正立安裝,應在設計(ji)文件(設備表)中注明采用高溫膜(mo)片(pian)(如(ru)乙丙橡膠膜(mo)片(pian)、硅(gui)橡膠膜(mo)片(pian)等),否則會造成(cheng)普通膜(mo)片(pian)老(lao)化。
④. 冷凝器(qi)應高于自(zi)力式壓(ya)(ya)力調壓(ya)(ya)閥的(de)執行(xing)機構而低于閥前(qian)后(hou)接管。使用前(qian)冷凝器(qi)應灌(guan)滿冷水(shui)(shui),以后(hou)約3個月灌(guan)水(shui)(shui)一次。
⑤. 自(zi)力(li)式壓力(li)調節閥根據計(ji)算通徑可以(yi)小于管道直徑,而截(jie)止(zhi)閥、切斷球閥、旁(pang)通閥、過濾器(qi)通徑則(ze)不能小于管道直徑。
工程應用:自力式(shi)壓力調節閥的布置設計(ji)錯誤
某蒸(zheng)汽管道上的自力式壓力調(diao)節(jie)(jie)閥,投(tou)入使用才兩個月,大(da)量蒸(zheng)汽從調(diao)節(jie)(jie)閥膜(mo)頭(tou)的排汽孔(kong)中排出,噪(zao)聲極大(da)。事故(gu)原因是調(diao)節(jie)(jie)閥頭(tou)朝上安裝,導致(zhi)較高溫度的蒸(zheng)汽沒經過冷(leng)凝(ning),直接進入膜(mo)頭(tou),燒壞了膜(mo)片(pian)。
用于(yu)蒸汽(qi)管道(dao)的自力式壓力調(diao)節閥(fa),安裝(zhuang)時(shi)必(bi)須在執(zhi)行器和(he)管道(dao)之間加一個冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)罐,不能讓蒸汽(qi)直(zhi)接進入執(zhi)行器膜(mo)頭(tou),調(diao)節閥(fa)必(bi)須頭(tou)朝下安裝(zhuang),冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)罐要高于(yu)膜(mo)頭(tou),初次使用,一定要將冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)罐和(he)膜(mo)頭(tou)中加滿水。