减压阀是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看,减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件,即通过改变节流面积,使流速及流体的动能改变,造成不同的压力损失,从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节,使阀后压力的波动与弹簧力相平衡,使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。
性能
(1)调压范围:它是指减压阀输出压力P2的可调范围,在此范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。
(2)压力特性:它是指流量g为定值时,因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小,减压阀的特性越好。输出压力低于输入压力—定值才基本上不随输入压力变化而变化。
(3)流量特性:它是指输入压力—定时,输出压力随输出流量g的变化而变化的持性。当流量g发生变化时,输出压力的变化越小越好。一般输出压力越低,它随输出流量的变化波动就越小。
优点
水流通过减压阀虽有很大的水头损失,但由于减少了水的浪费并使系统流量分布合理、改善了系统布局与工况,因此总体上讲仍是节能的。介质为蒸汽的场合,宜选用先导活塞式减压阀或先导波纹管式减压阀。为了操作、调整和维修的方便,减压阀一般应安装在水平管道上。
组合式减压阀
组合式减压阀是专为复杂工况下运行的供水系统量身设计的减压设备,由出口压力锁定系统,反馈统,和主阀阀体组成。组合式减压阀与常规减压阀的区别在于:
1、反馈系统互为备用可供不停机检修;
2、反冲排污系统可适用更多不佳水质;
3、出口压力锁定系统可以锁定出口压力上限;
4、减压比大值可达到12:1,高应用水头320米(井冈冲水电站)
5、大过流量超过5000m³/h,大应用单机800MW(向家坝水电站)
作用式减压阀
简单的减压阀,直接作用式减压阀,带有平膜片或波纹管。因为它是立结构,因此无需在下游安装外部传感线。它是三种减压阀中体积小、使用经济的一种,专为中低流量设计。直接作用式减压阀的度通常为下游设的+/-10%。
活塞式减压阀
该类型的减压阀集两种阀―导阀和主阀―于一体。导阀的设计与直接作用式减压阀类似。来自导阀的排气压力作用在活塞上,使活塞打开主阀。如果主阀较大,无法直接打开时,这种设计就会利用入口压力打开主阀。因此,这种类型的减压阀,与直接作用式减压阀相比,在相同的管道尺寸下,容量和度(+/-5%)更高。与直接作用式减压阀相同的是,减压阀内部感知压力,无须外部安装传感线。
薄膜式减压阀
在这种类型的减压阀中,双膜片代替了内导式减压阀中的活塞。这个增大的膜片面积能够打开更大的主阀,并且在相同的管道尺寸下,其容量比内导式活塞减压阀更大。另外,膜片对压力变化更为敏感,度可达+/-1%。性更高是由于下游传感线的定位(阀的外部),其所在位置气体或液体动荡更少。该减压阀非常灵活,可以采用不同类型的导阀(例如压力阀、温度阀、空气装载阀、电磁阀或几种阀同时配套适用)。
直动式减压阀
直动式减压阀所示为直动式带溢流阀的减压阀(简称溢流减压阀)的结构图。
溢流减压阀是靠进气口的节流作用减压,靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压;调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。为防止以上溢流式减压阀徘出少量气体对周围环境的污染,可采用不带溢流阀的减压阀(即普通减压阀)。
先导式减压阀
内部先导式减压阀当减压阀的输出压力较高或通径较大时,用调压弹簧直接调压,则弹簧刚度必然过大,流量变化时,输出压力波动较大,阀的结构尺寸也将增大。为了克服这些缺点,可采用先导式减压阀。先导式减压阀的工作原理与直动式的基本相同。先导式减压阀所用的调压气体,是由小型的直动式减压阀供给的。若把小型直动式减压阀装在阀体内部,则称为内部先导式减压阀;若将小型直动式减压阀装在主阀体外部,则称为外部先导式减压阀。与直动式减压阀相比,增加了由喷嘴4、挡板3、固定节流孔9及气室B所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时,就会使B室中的压力发生根明显的变化,从而引起膜片10有较大的位移,去控制阀芯6的上下移动,使进气阀口8开大或关小、提高了对阀芯控制的灵敏度,即提高了稳压精度。
在主阀体外部还有一个小型直动式减压阀由它来控制主阀。此类阀适于通径在20mm以上,远距离(30m以内)、高处、危险处、调压困难的场合。
使用技巧
在设定机械泵的驱动压力时,正确的方法是使驱动压力背压1-1.5kg/cm2(15-20psig)。这在大多数情况下是正确的。但有时为达到泵的要求排量,需要将驱动压力设得稍高一些。驱动压力高时,不利的一面是容易对进气阀造成磨损。如果驱动压力要求值,会对进气阀造成严重的磨损而不得不提前更换进气阀。
在这种情况下,建议使用减压阀或减压阀站。减压阀既可以允许将驱动压力维持在能够满足泵排量的设定压力,同时也可以保护进气阀不受磨损。另外,在应用空间较狭窄时,建议使用带集汽管的减压阀站。在泵泵水过程中,集汽管为泵供汽从而为泵提供了缓冲区。这个缓冲区使整个装置的动作柔和,减少对减压阀的磨损。