1. 自力式調節閥的分類
自(zi)力(li)式(shi)調節閥依靠流經閥內介質(zhi)自(zi)身(shen)的壓力(li)、溫度作(zuo)為能源驅動(dong)閥門自(zi)動(dong)工作(zuo),不(bu)需要外接電源和(he)二次儀表(biao)。自(zi)力(li)式(shi)調節閥分為直接作(zuo)用(yong)式(shi)和(he)間接作(zuo)用(yong)式(shi)兩(liang)種。
①. 直(zhi)(zhi)接(jie)作用式(shi)調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)閥。直(zhi)(zhi)接(jie)作用式(shi)調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)閥又稱為(wei)彈(dan)簧(huang)負載式(shi)調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)閥,其內(nei)有彈(dan)性元件,如(ru)彈(dan)簧(huang)、波紋管(guan)、波紋管(guan)式(shi)的(de)溫包等(deng),利(li)用彈(dan)性力與反饋信號平衡的(de)原(yuan)理(li)來調(diao)(diao)節(jie)(jie)(jie)壓力、溫度(du)或(huo)流量。
②. 間(jian)接作用(yong)式(shi)調(diao)節閥(fa)。間(jian)接作用(yong)式(shi)調(diao)節閥(fa),增加了一個指揮器(先導閥(fa)),它(ta)起到(dao)對反饋(kui)信號的放(fang)大(da)作用(yong),然后通過執行機構,驅動(dong)主閥(fa)閥(fa)瓣運動(dong)達到(dao)改變調(diao)節閥(fa)開(kai)度的目的。根據(ju)反饋(kui)信號的不同(tong)又可分為以下幾種。
a. 如(ru)果(guo)是壓力(li)調節閥,稱為自力(li)式壓力(li)調節閥,反饋信號(hao)就是閥的出口壓力(li),通(tong)過信號(hao)管引(yin)入執行(xing)機構。
b. 如果是流量調節(jie)閥(fa),稱為自力(li)式流量調節(jie)閥(fa),閥(fa)的出(chu)口處就有一個孔板(或者(zhe)是其他(ta)阻力(li)裝置(zhi)),由孔板兩端取出(chu)壓差信號引入執行機(ji)構。
c. 如果是溫(wen)度(du)(du)調(diao)節閥,稱為自力式溫(wen)度(du)(du)調(diao)節閥,閥的出口就有溫(wen)度(du)(du)傳感器(或者溫(wen)包)通過溫(wen)度(du)(du)傳感器內介質的熱(re)脹冷(leng)縮驅動(dong)執行機構(gou)。
2. 自力(li)式壓力(li)調節閥的分類(lei)及(ji)工作原理(li)
自力式(shi)壓(ya)(ya)(ya)力調節閥(fa)是不需要任何外加能源(yuan)的,它是利(li)用(yong)被調介質(zhi)自身能量而自動調節的執行(xing)產品。其最大特點就是能在無電、無氣(qi)的場所使用(yong),同時又(you)節約了能源(yuan)。壓(ya)(ya)(ya)力設定在一定范圍內隨(sui)意可(ke)調。自力式(shi)壓(ya)(ya)(ya)力調節閥(fa)用(yong)于沒有(you)腐蝕性(xing)且(qie)黏度低的液體、氣(qi)體、蒸汽等(deng)介質(zhi)的壓(ya)(ya)(ya)力控制(zhi),如輕質(zhi)油品、水(shui)、水(shui)蒸氣(qi)、空氣(qi)等(deng)。
①. 自力(li)式壓力(li)調(diao)節(jie)閥的分類
a. 按閥后(hou)、閥前(qian)控制(zhi)分為兩類:自力式閥后(hou)(減壓)控制(zhi)閥;自力式闕前(qian)(泄(xie)壓)控制(zhi)閥,見圖2.173。
b. 按是否帶指(zhi)揮器分為兩大類:直(zhi)接作用(yong)型自力(li)式調節(jie)閥;指(zhi)揮器操作型自力(li)式調節(jie)閥。
②. 自力(li)(li)式閥(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)調節(jie)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)原(yuan)理(li)。閥(fa)(fa)(fa)前壓(ya)力(li)(li)p1經(jing)過閥(fa)(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)節(jie)流后(hou)(hou),變(bian)為(wei)(wei)閥(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)p2。P2經(jing)過管線輸人(ren)上(shang)膜室內(nei)作(zuo)(zuo)用在頂盤上(shang),產生(sheng)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用力(li)(li)與(yu)彈簧的(de)(de)反(fan)作(zuo)(zuo)用力(li)(li)相(xiang)平(ping)衡,決(jue)定了閥(fa)(fa)(fa)芯、閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)相(xiang)對(dui)位(wei)置,控(kong)制閥(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)。當增加時,p作(zuo)(zuo)用在頂盤上(shang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用力(li)(li)也(ye)隨之增加。此時,頂盤上(shang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用力(li)(li)大于彈簧的(de)(de)反(fan)作(zuo)(zuo)用力(li)(li),使閥(fa)(fa)(fa)芯關向閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)的(de)(de)位(wei)置。這時,閥(fa)(fa)(fa)芯與(yu)閥(fa)(fa)(fa)座(zuo)之間的(de)(de)流通面(mian)積減小,流阻(zu)變(bian)大,降低,直到(dao)頂盤上(shang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用力(li)(li)與(yu)彈簧反(fan)作(zuo)(zuo)用力(li)(li)相(xiang)平(ping)衡為(wei)(wei)止,從(cong)而使p2降為(wei)(wei)設定值。同理(li),當p2降低時,作(zuo)(zuo)用方向與(yu)上(shang)述相(xiang)反(fan),這就是閥(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)壓(ya)力(li)(li)調節(jie)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)原(yuan)理(li)。
③. 自(zi)力式壓(ya)力調節閥選(xuan)用注(zhu)意事項
a.不(bu)宜在往復泵出(chu)口(kou)壓力(li)、流量調節方案中使用。由(you)于往復泵輸出(chu)流量是周期性(xing)脈動,造成該閥在設定值(zhi)附近處于周期性(xing)脈動,因而(er)達不(bu)到穩定壓力(li)的(de)作(zuo)用,使整個控制系統(tong)無法正常工(gong)作(zuo)。
b. 閥(fa)前、閥(fa)后壓(ya)力(li)及設定值(zhi)條件(jian)應接近實際工藝條件(jian)。自力(li)式(shi)壓(ya)力(li)調節(jie)閥(fa)對工藝條件(jian)的要(yao)求較(jiao)一(yi)般(ban)控制閥(fa)要(yao)嚴謹。工藝參數確(que)定后,不允許有較(jiao)大(da)范(fan)圍的更改。
c. 自(zi)力(li)式壓力(li)調(diao)(diao)節(jie)閥調(diao)(diao)節(jie)精度為士5%,流量特性為快開特性,因此只(zhi)適用無(wu)外(wai)來能(neng)源和(he)調(diao)(diao)節(jie)品質要求不高的場合(he)。
d. 自力(li)式(shi)壓(ya)力(li)調節閥的(de)允許壓(ya)差(cha)值較小。這是由于該產品輸出力(li)小及波紋管(guan)內外允許壓(ya)差(cha)小,導致允許壓(ya)差(cha)較普通(tong)調節閥小,且無法(fa)像普通(tong)調節閥那樣可通(tong)過提高供氣壓(ya)力(li)來增(zeng)大壓(ya)差(cha)。
3. 自(zi)力式壓力調節閥的布置
①. 閥在蒸汽(qi)或高黏(nian)度液體介質中使用時(shi),通常(chang)自力(li)式壓(ya)(ya)(ya)力(li)調節(jie)閥為(wei)倒立(li)安裝在水平管(guan)上。如圖(tu)2.174所示(shi),取(qu)壓(ya)(ya)(ya)點應(ying)取(qu)在調壓(ya)(ya)(ya)閥適當(dang)位置:閥前(qian)調壓(ya)(ya)(ya)應(ying)大于2倍管(guan)道直徑,閥后調壓(ya)(ya)(ya)應(ying)大于6倍管(guan)道直徑。
②. 閥在(zai)氣體或低(di)黏度液體介質(zhi)中使用時(shi),通常自力式(shi)壓力調(diao)節(jie)閥為直(zhi)立安裝在(zai)水平管上(shang),如圖2.175所示,當位置空間(jian)不(bu)允許(xu)時(shi)才(cai)倒裝或斜裝。當確(que)認介質(zhi)很潔凈(jing)時(shi),過濾器可(ke)不(bu)安裝。
③. 安裝方式(shi)與介質、溫(wen)度(du)的(de)關系
a. 自力式壓力調節(jie)閥(fa)安裝方式原(yuan)則上宜采用:氣體介質(zhi)正立安裝(執(zhi)行機構在(zai)上、閥(fa)體在(zai)下),液(ye)體與蒸汽介質(zhi)倒裝(執(zhi)行機構在(zai)下、閥(fa)體在(zai)上)。
b. 氣體介(jie)質(zhi)溫度(du)高(gao)于(yu)70℃、低(di)于(yu)140℃,液體介(jie)質(zhi)溫度(du)高(gao)于(yu)140℃時(shi),自力(li)(li)式壓力(li)(li)調節閥除采用(yong)倒裝(zhuang)外,還應在引(yin)壓管路(lu)上加裝(zhuang)隔離罐(guan),并在引(yin)壓管路(lu)、隔離罐(guan)、膜頭(tou)處(chu)注(zhu)滿冷介(jie)質(zhi),以(yi)防膜片受高(gao)溫老化。
c. 氣(qi)體介質溫(wen)度高于70℃、低于140℃時,若(ruo)仍(reng)采用正立安裝,應在設(she)計文件(設(she)備(bei)表)中注明采用高溫(wen)膜(mo)片(pian)(如乙丙(bing)橡膠膜(mo)片(pian)、硅橡膠膜(mo)片(pian)等),否則(ze)會造成普通膜(mo)片(pian)老化。
④. 冷(leng)凝器(qi)(qi)應(ying)高于自力(li)式壓力(li)調壓閥的(de)執行機構(gou)而(er)低于閥前后接管。使用前冷(leng)凝器(qi)(qi)應(ying)灌滿冷(leng)水,以(yi)后約3個月灌水一次。
⑤. 自力式(shi)壓力調節閥(fa)根據計算通(tong)(tong)徑(jing)可以(yi)小(xiao)于管道直徑(jing),而截止閥(fa)、切斷球閥(fa)、旁通(tong)(tong)閥(fa)、過(guo)濾(lv)器(qi)通(tong)(tong)徑(jing)則不能小(xiao)于管道直徑(jing)。
工程應用:自力(li)式壓力(li)調(diao)節閥的布置設計錯誤
某蒸(zheng)(zheng)汽(qi)管道上的自力(li)式壓力(li)調(diao)節閥(fa),投入使用才兩個月(yue),大(da)量蒸(zheng)(zheng)汽(qi)從(cong)調(diao)節閥(fa)膜(mo)頭的排汽(qi)孔(kong)中排出,噪聲極大(da)。事故原因是調(diao)節閥(fa)頭朝上安裝,導致較高溫度的蒸(zheng)(zheng)汽(qi)沒經過冷凝,直(zhi)接進入膜(mo)頭,燒壞了膜(mo)片。
用(yong)于蒸(zheng)汽(qi)管道的自力(li)式壓力(li)調節(jie)閥,安裝時(shi)必(bi)須(xu)在(zai)執行器和管道之(zhi)間加一(yi)(yi)個冷(leng)(leng)凝罐,不能讓蒸(zheng)汽(qi)直(zhi)接(jie)進入執行器膜頭(tou),調節(jie)閥必(bi)須(xu)頭(tou)朝(chao)下安裝,冷(leng)(leng)凝罐要高于膜頭(tou),初次使用(yong),一(yi)(yi)定要將冷(leng)(leng)凝罐和膜頭(tou)中加滿(man)水(shui)。