自力式压力平衡调节阀补偿原理 自力式压力调节阀设定点压力通过导压管传递到执行机构,使执行机构动作并与弹簧建立一个动态平衡,当设定点压力发生变化时,平衡被破坏,弹簧产生一个力,阀芯上下移动,从而使设定点压力重新回到设定值。自力式压力调节阀是以被控介质自身的能量为动力源,引入执行器调节阀芯的位置来改变流通面积,改变两端的压差和流量,将调节阀的上游或下游压力稳定在给定值。自力式上游或下游调节阀用于无电源、气源和控制的场合。它具有灵敏和敏感的优点。功能,密封性能好,压力波动小。广泛应用于各种工业设备中91视频黄色网、液体和91视频WWW免费下载介质的减压和调压自动控制。 
自力式压力平衡调节阀补偿原理的整机作用方式: 压闭型(B)型:控制阀后压力的调压阀,其初始位置的阀芯处于开启位置,当阀后压力升高,阀开度逐渐减小,直至阀后压力稳定在要求的给定值。 压开型(K型):控制阀前压力的调压阀,其初始位置的阀芯处于关闭位置,当阀前压力逐渐升高,阀逐渐打开,直至阀前压力稳定在要求的给定值。 差压型(C型):控制两点差压恒定的调节阀,常用于控制两种物料的配比或两点保持一个恒定的差压。 
自力式压力平衡调节阀补偿原理的压力平衡补偿原理: 弹簧式自力式压力调节阀工作原理,以常用型阀后式为例(见图1),阀芯的初始位置为开启状态,阀后压力P2经导压管输入上膜室作用在执行机构膜片上,其作用力与弹簧的作用力相平衡时的阀芯位置决定了阀的开度,从而控制阀后压力。当阀后压力P2增加时,P2作用在膜片上的作用力也随之增加。此时,膜片上的作用力大于设定弹簧的作用力,使阀芯向着关闭的位置运动,阀的开度减小,P2降低,直到膜片上的作用力与弹簧作用力相平衡为止,从而使P2降为设定值。同理,当阀后压力P2降低时,动作方向与上述方向相反。自力式压力调节阀的阀前式调节其阀芯的初始位置为关闭状态,其力平衡原理与阀后式相同(见图2)。 
自力式压力调节阀优点在于结构简单,维护工作量小压力设定点可调且范围宽,便于用户在设定范围内连续调节阀内采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确、允许压差大被调介质为腐蚀性低、具有流动性的轻质油品、水、空气等,也可控制温度在350℃以下的非腐蚀性91视频黄色网、91视频WWW免费下载等。对于高温、高粘度的介质需要配置冷凝器、隔离罐等附件。此产品广泛应用于天然气采输、城市供热及冶金、石油、化工、电力等行业中介质连续使用工况下的调节控制。但此产品在阀后介质用量减少、或无用量时、或者间断用量时的控制又会如何呢?根据用户反应的现象是调节阀会出现泄露情况,导致阀的前后差压相等;当使用末段关闭后重新开始使用介质时,阀门又恢复了减压功能,同时存在憋压后再开启时造成瞬间高压冲击,极有损坏设备的可能性。下面以我公司该类产品在某企业的应用实例来阐述弹簧式自力式压力调节阀(以下简称阀)针对这类特殊工况的设计和应用。 
二、自力式压力平衡调节阀补偿原理特殊工艺参数 控制系统为稳定阀后压力的系统,介质为氮气,系统的初始管道压力为2800KPa,后工段所需要的最大流量为2000NM3/h。工艺要求是后工段使用介质10分钟后停止使用1小时,并按此方式循环使用;正常使用时阀后压力稳定在700KPa,停止使用时阀后压力不得高于800KPa。阀后输送管道长度为800∼1000米左右(如图3所示)。 
自力式压力平衡调节阀补偿原理工作原理: 1.自力式压力下游调节阀: 自力式下游压力调节阀是控制下游压力的阀门,阀动作类型为压合式。原理如下: 介质按阀体上的箭头方向流经阀体。阀芯和阀座之间的截流面积决定介质流量。受控的下游压力(P2)通过导压管传递到传感元件,冷凝器(介质为91视频WWW免费下载时使用)和截止,并转换成定位力。定位力根据弹簧力调节阀芯的位置。弹簧力由调压盘调节。全平衡阀设有平衡波纹管,下游压力P2作用于波纹管内表面, 当下游压力大于调整后的设定点时,它压缩弹簧并驱动塞子,然后阀门开度根据压力变化量按比例减小。当下游压力低于设定值时,通过弹簧产生的反作用力带动阀芯,使阀门开度根据压力变化成比例增加,从而达到减压稳压的目的。 
2.自力式压力上游调节阀: 自力式上游压力调节阀是控制上游压力的阀门,阀动作类型为压开式。原理如下: 控制的上游压力(P1)通过导压管、冷凝器(介质为91视频WWW免费下载时使用)和截止阀传递到传感元件,转换成定位力。定位力根据弹簧力调节阀芯的位置。弹簧力由调压盘调节。全平衡阀带有平衡波纹管,下游压力P2作用于波纹管内表面,上游压力P1作用于波纹管外表面,使作用在塞子上的压力P1和P2相互平衡。 当上游压力大于调整后的设定值时,它压缩弹簧并驱动阀芯,阀门打开,然后阀门开度随压力的增加成比例增加。当上游压力减小时,作用在检测元件上的力减小。在弹簧的反作用力下,带动阀芯使阀门开度减小,当压力低于压力设定值时阀门关闭,从而达到减压稳压的目的。 
三、自力式压力平衡调节阀补偿原理设计分析 根据上述工艺要求,为了保证控制系统介质正常使用时的压力,可选择一台阀降压也可以选择两台,但考虑到后工段关闭介质时的特殊要求,选择使用两台阀进行双级降压能够更好的分解设定压力,减小单台阀过重的负载,以化的方式满足此工艺要求。 
(1)在阀内件设计方面,两台阀的密封形式均采用软密封形式,以提高阀的泄漏等级,减小因内漏造成的阀后压力升高。 (2)两台阀需要合理分配设定压力。第一台阀的关键任务 ①当系统正常使用介质时降低大部分阀前压力,使阀后压力稳定在一个适中的压力值上 ②能够切断介质且在切断介质后阀后压力只有小幅上升以利于第二台阀的控制。第二台阀的任务除了正常的减压外,也应能较好起到切断介质的作用,并在第一台阀因其他未知原因不能正常关闭的情况下起到二次切断介质的作用,最终保证阀后压力,满足工艺要求。 (3)在关键的控制元件一一弹簧的设计中,需充分考虑两台阀的作用。相对来说第二台阀的弹簧承受压力的变化较大,特别是两台阀在关闭介质时,阀后的压力都会有一定的变化,单单对于第二台阀来说阀前压力和阀后压力均有所变化,根据系统受力平衡分析,阀后压力升高的幅度对弹簧的影响远远大于阀前压力,所以此时弹簧所承受的负载也相对变大,因此在设计计算此弹簧时应充分考虑这一因素。 (4)调节阀距控制系统末端有800∼1000米左右的输送管道,当控制系统末端关闭后重新开启时产生的瞬间高压会慢慢的消耗在输送过程中,所以此压力在这种工况下可以忽略不计。 (5)此工艺要求两台阀须频繁的打开和关闭,所以阀的关键部件所采用的材料也应合理捧择,并建议用户及时更新易损件,以保障产品的良好性能。 |