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控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量,將介質(zhì)的壓力降低,同時借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度,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)。減壓閥是氣動調(diào)節(jié)閥的一個*配件,主要作用是將氣源的壓力減壓并穩(wěn)定到一個定值,以便于調(diào)節(jié)閥能夠獲得穩(wěn)定的氣源動力用于調(diào)節(jié)控制。本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。
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)出口水壓差自動調(diào)節(jié)。定比減壓原理是利用閥體中浮動活塞的水壓比控制,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)無振動,使得國內(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)長度》 [1] 為主的通用類。目前國內(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*,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JB/T2205-2000《減壓閥結(jié)構(gòu)長度》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。
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,用調(diào)壓彈簧直接調(diào)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(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,是由小型的直動式減壓閥供給的。若把小型直動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,就會使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,使進(jìn)氣閥口8開大或關(guān)小、提高了對閥芯控制的靈敏度,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式相同。在主閥體外部還有一個小型直動式減壓閥(圖中末示出),由它來控制主閥。此類閥適于通徑在20mm以上,遠(yuǎn)距離(30m以內(nèi))、高處、危險處、調(diào)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(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的開度使P2增大。若反時針旋轉(zhuǎn)旋鈕1,閥口10的開度減小,P2隨之減小。
若P1瞬時升高,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,此推力破壞了原來力的平衡,使膜片5向上移動,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,因復(fù)位彈簧9的作用,使閥芯8也向上移動,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隨之下移,進(jìn)氣閥口10開大,節(jié)流作用減小,使輸出壓力也基本回到原來值。 逆時針旋轉(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,膜片氣室6中的壓縮空氣便經(jīng)溢流孔12、排氣孔11排出,使閥處于無輸出狀態(tài)。
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。其輸出壓力波動不大于大輸出壓力的1%,常用于需要供給精確氣源壓力和信號壓力的場合,如氣動實(shí)驗(yàn)設(shè)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(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,由氣源輸入的壓縮空氣經(jīng)過濾器1過濾后進(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。進(jìn)入A室的氣流經(jīng)由閥口(又稱為活門)12至F室,再通過恒節(jié)流孔13降壓后,分別進(jìn)入G室和D室。由于這時尚未對膜片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板裝置工作所必須的,因其為無功耗氣量,所以希望其耗量越小越好。
定值器處于工作狀態(tài)時,轉(zhuǎn)動手柄7,壓下彈簧6并推動膜片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,并向下推動主閥芯19,打開閥口,壓縮空氣經(jīng)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(dāng)膜片8所受反饋?zhàn)饔昧εc彈簧力平衡時,定值器便輸出一定壓力的氣體。 當(dāng)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(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,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,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(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,B室和H室的壓力瞬時下降,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)輸出壓力波動時,將與輸入壓力波動時得到同樣的調(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,使其能對較小的壓力變化作出反應(yīng),從而使輸出壓力得到及時調(diào)節(jié),保持出口壓力基本穩(wěn)定,即定值穩(wěn)壓精度較高。
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,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,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,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就越小。
德國Sterling SAT 43037908
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