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武漢高能閥門集團有限公司

減壓閥使用方法及常見故障

一、概述

減壓閥是通過調節,將進口壓力減至某一需要的出口壓力,並依靠介質本身的能量,使出口壓力自動保持穩定的閥門。

從流體力學的觀點看,減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件,即通過改變節流麵積,使流速及流體的動能改變,造成不同的壓力損失,從而達到減壓的目的。然後依靠控製與調節係統的調節,使閥後壓力的波動與彈簧力相平衡,使閥後壓力在一定的誤差範圍內保持恒定。

二、減壓閥的性能要求。

1. 在給定的彈簧壓力及範圍內,使出口壓力在最大值與最小值之間能連續調整 ,不得有卡阻和異常振動。

2. 對於軟密封的減壓閥,在規定時間內不得有滲漏,對於金屬密封的減壓閥,其滲漏量應不大於最大流量的0.5%。

3. 出口流量變化時,直接作用式的出口壓力偏差值不大於20%,先導式不大於10%。

4. 進口壓力變化時直接作用式的出口壓力偏差值不大於10%;先導式不大於5%。

5. 通常,減壓閥的閥後壓力應小於閥前壓力的0.5倍。

減壓閥的應用範圍也較廣泛,在蒸汽、壓縮空氣、工業用氣、水、油和許多其它液體介質的設備和管路上均可使用。

介質流經減壓閥出口的量,一般用質量流量(Kg/s)或體積流量(m3/s)表示。

三、減壓閥的分類。

減壓閥的種類很多,常用的有薄膜式和活塞式兩種。

1. 薄膜式減壓閥

薄膜式減壓閥的結構如圖48所示,主要由閥體,平衡盤閥蓋,彈簧薄膜,閥杆,閥座,閥瓣等構成。該閥是卸荷式減壓閥,即介質作用於閥瓣組合件(閥瓣、閥杆、平衡盤)上合力為零。當介質自左端流入閥體時,由於閥杆上的平衡盤和閥瓣的直徑相等,所1466075709184543.png以介質作用在它們上的壓力大小相等,方向相反,其合力為零,此時閥門不能自動開啟。必須用扳手先鬆開鎖緊螺母,然後擰動調節螺釘,壓縮彈簧,使薄膜連同閥杆、平衡盤和閥瓣不移,閥門才能開啟。這時介質流過閥辦與閥座間的間隙,因有流動阻力而壓力降低,達到減壓的目的。減壓後的介質壓力,一方麵作用在閥瓣的下麵,另一方麵通過低壓連通管作用在平衡盤的上麵,仍然互相平衡。但是,低壓介質的壓力又是作用在薄膜的下麵,使薄膜上移,這向上的壓力與彈簧壓力取得平衡,因而使閥瓣保持一定的開度。調節好後,將鎖緊螺母擰緊。減壓閥工作時,如果低壓管路中介質消耗量增加,則其壓力下降,這時作用在薄膜下麵的介質壓力也隨之下降,所以在彈簧壓力的作用下使閥瓣遠離閥座,閥門開啟程度增加,流動阻力減小,讓較多介質流過,使低壓管路中的壓力會升高,這時作用存在薄膜下麵的介質壓力也隨之增加,它能克服彈簧壓力使薄膜、閥瓣等上移,減小閥門開啟高度,增加流動阻力,減小介質流量,仍使低壓管路中的壓力自動恢複正常。

薄膜式減壓閥結構簡單,靈敏度高,耐壓耐溫性能差,常用於≤70℃的水、空氣等介質管路中。



2. 活塞式減壓閥

1466075762916557.png活塞式減壓閥的結構如圖49所示,主要由閥體、閥蓋、主閥閥瓣、主閥閥座、主閥彈簧、調節彈簧、活塞、副閥閥座、副閥閥瓣、副閥彈簧等構成。它是利用膜片、彈簧和活塞等敏感元件,改變閥瓣與閥座的間隙來達到減壓的目的。在閥體的下部裝有主閥彈簧以支撐主閥閥瓣,使主閥閥瓣與閥座處於關閉狀態。下閥蓋上的螺塞是用來排放閥中積液的。在閥體上部的氣缸中裝有氣缸盤,氣缸套、活塞和活塞環。氣缸盤中間的導向孔與主閥閥杆相配合,活塞頂在主閥閥杆的上端,當活塞上麵受到介質壓力以後,通過主閥閥杆推動主閥閥瓣下移,使主閥開啟。上閥蓋內裝有副閥的彈簧、閥瓣和閥座,在閥座的上方有不鏽鋼膜片。帽蓋內裝有調節彈簧,調節螺釘及鎖緊螺帽,用來調節需要的工作壓力。

調節時,先卸下安全罩,鬆開鎖緊螺母,順時針旋轉調節螺釘,頂開副閥,介質由進口通過A通道、過濾網、B通道、副閥和C通道進入到活塞上方的空間,由於活塞端麵麵積比主閥瓣端麵麵積大,受介質壓力作用後活塞向下移動使主閥瓣開啟,介質通過後壓力降低,介質流向出口的同時,通過D通道進入膜片下方,也通過氣缸盤孔進到活塞下方空間,出口壓力逐漸上升直至所要求的壓力。此時,活塞受上下介質壓差產生的向下作用力(重力忽略),主閥瓣受上下介質壓差產生的向上作用力及主閥彈簧向上作用力之和,活塞的向下作用力通過主閥閥杆與主閥閥瓣的向上作用力互相平衡,膜片下介質對膜片的向上作用力與調節彈簧對膜片的向下作用力平衡,因而主閥瓣保持一定的開度,壓力調好後,將鎖緊螺母鎖緊,並裝上安全罩。

在使用過程中,如果出口壓力增高,原來的平衡即被破壞,膜片下的介質壓力大於調節彈簧的壓力,膜片向上移動,副閥隨之向關閥方向運動,使進入活塞上方的介質壓力下降,減小了活塞上下壓差,使活塞向下作用力減小,主閥瓣上下壓差變化使閥瓣向上作用力也減小,因活塞端麵大於主閥瓣端麵,故活塞向下作用力減小程度比主閥瓣向上作用力減小程度大,結果是活塞與主閥瓣上移,減小了主閥瓣開啟程度,出口壓力也隨之下降,達到新的平衡,反之,出口壓力下降時,主閥閥瓣向開啟方向移動,出口壓力隨之上升到新的平衡。這樣,可以使出口壓力保持在一定的範圍內。

總之,當減壓閥的調節螺釘調好出口壓力以後,不論低壓管路中介質消耗量是增加還是減少,其壓力都基本維持不變。

活塞式減壓閥耐壓、耐熱性較好,為常用減壓閥。但結構複雜,製造費工時,閥上有小孔徑通道,易堵塞,必要時可在進口處裝過濾網。

四、減壓閥適用的場合

減壓閥是一種自動閥門,是調節閥的一種。它是通過啟閉件的節流,將進口壓力降至某一需要的出口壓力,並能在進口壓力及流量變動時,利用介質本身的能量保持出口壓力基本不變的閥門。

減壓閥按動作原理分為直接作用式減壓閥和先導式減壓閥。直接作用式減壓閥是利用出口壓力的變化直接控製閥瓣的運動。波紋管直接作用式減壓閥適用於低壓,中小口徑的蒸汽介質,薄膜直接作用式減壓閥適用於中低壓、中小口徑的空氣、水等介質。先導式減壓閥由導閥和主閥組成,出口壓力的變化通過導閥放大來控製主閥閥瓣的運動。先導活塞式減壓閥,適用於各種壓力,各種口徑,各種溫度的蒸汽、空氣和水等介質。若用不鏽耐酸鋼製造,可適用於各種腐蝕性介質。先導波紋管式減壓閥,適用於低壓、中小口徑的蒸汽、空氣等介質。先導薄膜式減壓閥適用於中壓、低壓、中小口徑的蒸汽或水等介質。

各類減壓閥的性能對比見表41。

五、減壓閥的選用原則

1. 減壓閥進口壓力的波動應控製在進口壓力給定值的80~105%,如果超過該範圍,減壓閥的性能會受影響。

2. 通常減壓閥的閥後壓力應小於閥前壓力的0.5倍。

41   各類減壓閥的性能對比

   

精度

流通能力

密封性能

靈敏度

成本

 

 

作用式

波紋管

 

好①

先導式

 

波紋管

 

較高

采用非金屬材料,如:聚四氟乙烯、橡膠等。

3. 減壓閥的每一檔彈簧隻在一定的出口壓力範圍內適用,超出範圍應更換彈簧。

4. 在介質溫度比較高的場合,一般選用先導活塞式或先導波紋管式減壓閥。

5. 介質為空氣或水(液體)的場合,一般宜選用直接作用薄膜式或先導波紋管式減壓閥。

6. 介質為蒸汽的場合,宜選用先導活塞式或先導波紋管式減壓閥。

7. 為了操作、調整和維修的方便,減壓閥一般應安裝在水平管道上。

六、減壓閥的安裝、使用與維護保養。

1. 減壓閥應安裝在水平的管路上,並保證調整、維修的方便。

2. 閥體上的箭頭應與介質流向一致。

3. 安裝前應徹底清洗管道,防止汙物損壞密封麵。

4. 安裝方法見圖410。

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5. 使用時,卸去安全罩,按順時針方向旋轉調節螺釘,待出口壓力表上的數值達到使用要求後,將鎖緊螺母擰緊裝上安全罩。

6. 安裝後的定期檢查

a .檢查主閥、副閥的磨損情況;

b.檢查各部分彈簧是否疲勞;

c.檢查膜片是否疲勞;

d.檢查氣缸是否磨損及腐蝕;

e.檢查活塞是否失去漲力。

對於帶有過濾網的減壓閥,應定期清理,產品檢修後必須進行壓力試驗。

七、減壓閥常見故障及排除方法。

減壓閥常見故障及排除方法見表42。

42減壓閥常見故障

常見故障

產生原因

預防措施

排除

方法

1.閥瓣彈簧失效或斷裂

定期檢查和更換

1. 啟用旁通管切斷減壓閥前後閥門,修理或更換減壓閥

2. 停車卸壓後修理或更換減壓閥

2.活塞卡住在活塞套最高位置處

定期清洗和修理,正

確組裝。

3.閥瓣杆或頂杆在導向套內某一位置卡住,使閥瓣呈開啟狀態

定期清洗和修理,正

確組裝。

4.主閥密封麵和副閥閥密封麵損壞或密封麵間夾有異物

定期檢修,閥前設置過濾器

5.副閥泄漏或閥瓣杆在閥座孔內某一位置卡住,使副閥呈開啟狀態;活塞始終受壓,閥瓣不能關閉,介質直通

定期清洗和檢查,通道應有過濾器,過濾器應完好

6.閥後腔至膜片小通道堵塞不通,致使閥門不能關閉

閥前設置過濾器和排汙管,定期清洗和檢查

7.氣包式控製管線堵塞或損壞,充氣閥泄漏

定期檢修。控製的介質應清潔,管線應暢通

8.膜片、薄膜破損或其周邊密封處泄漏

定期更換,靜密封麵平整,法蘭螺栓緊固且均勻

續表42減壓閥常見故障

常見故障

產生原因

預防措施

排除方法

1.活塞因損壞、異物、鏽蝕等原因,卡死在最高位置,不能向下移動,閥瓣不能開啟

定期清洗和修理,組裝活塞機構應正確

1.啟用旁通管,切斷減壓閥前後閥門,修理或更換減壓閥

2.停車卸壓後,修理或更換減壓閥

2.氣包式的氣包泄漏或氣包內壓過低

定期更換,控製介質壓力應正常

3.閥前腔到副閥閥,副閥到活塞的小通道堵塞不通

通道應有過濾網,過濾網應完好

4.調節彈簧鬆馳或失效,不能對膜片或薄膜產生位移,使閥瓣不能打開

定期檢查和更換彈簧

調

1.閥門直通或閥門不通

見以上措施

1.啟用旁通管,切斷減壓閥前後閥門,修理或更換減壓閥

2.停車卸壓後,修理或更換減壓閥

2.彈簧疲勞

定期檢查和更換

3.活塞密封不嚴

組裝前認真檢查,組裝應正確,定期檢查

4.調節彈簧剛度過大,造成閥後壓力不穩

選用剛度適當的調節彈簧

5.膜片、薄膜疲勞

定期更換

6.閥內活動件磨損,閥門正常動作受阻

定期檢修。組裝正確,應設置過濾器


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