自力式压力调节阀动作原理

                                 自力式压力调节阀动作原理 

                                  上海申弘阀门有限公司

之前我们介绍那润滑油减压阀技术参数，现在介绍自力式压力调节阀动作原理依靠流经阀内介质自身的压力、温度作为能源驱动阀门自动工作，不需要外接电源和二次仪表。这种自力式调节阀都利用阀输出端的反馈信号（压力、压差、温度）通过信号管传递到执行机构驱动阀瓣改变阀门的开度，达到调节压力、流量、温度的目的。这种调节阀又分为直接作用式和间接作用式两种。直接作用式又称为弹簧负载式，其结构内有弹性元如：件弹簧、波纹管、波纹管式的温包等，利用弹性力与反馈信号平衡的原理。 间接作用式调节阀，增加了一个指挥器（先导阀）它起到对反馈信号的放大作用然后通过执行机构，驱动主阀阀瓣运动达到改变阀开度的目的。 如果是压力调节阀，反馈信号就是阀的出口压力，通过信号管引入执行机构。 如果是流量调节阀，阀的出口处就有一个孔板（或者是其他阻力装置）由孔板两端取出压差信号引入执行机构。 如果是温度调节阀，阀的出口就有温度传感器（或者温包）通过温度传感器内介质的热胀冷缩驱动执行机构。    


分 类:  


  ZZY 型直接作用自力式压力调节阀    


ZZV 型直接作用自力式微压调节阀    


ZZC 型直接作用自力式差压调节阀    


ZZYPII 型指挥器操作型自力式压力调节阀    


ZZW 型自力式温度调节阀    


ZZD 型氮封调节装置    


ZZFX 型防爆阻火呼吸阀    





自力式调节阀是一个新的自力式调节阀种类。相对于手动调节阀，它的优点是能够自动调节；相对于电动调节阀，它的优点是不需要外部动力。应用实践证明，在闭式水循环系统（如热水供暖系统、空调冷冻水系统）中，正确使用这种阀门，可以很方便地实现系统的流量分配；可以实现系统的动态平衡；可以大大简化系统的调试工作；可以稳定泵的工作状态等。  


自力式压力调节阀动作原理  自力式调节阀用途：  


 适用于各种工业炉燃烧系统控制两种燃料气混合比流量或用于氢冷发电机组密封油系统中，同时，还可用于煤气、天然气、石油气、氨气、氧气、氮气等各种工业气体的减压、稳定或泄压的自动控制。


    自力式调节阀的适用条件介绍  


 [1]1. 对于质调节系统可根据恒定流量和恒定压差的需要，选用自力式流量控制阀和自力式压差控制阀。


   2. 对于量调节的系统，因运行调节时改变了系统的水力式工况，所以不能采用自力式流量调节阀和自力式压差控制阀。若采用手动平衡阀，系统总流量变化时，各支路、各用户、各末端装置的流量同比例变化，系统的集中量调节可以满足系统负荷变化时对流量分配的要求。  


 3. 当被控对象有内部调节时，装设自力式流量控制阀，将使被控对象内部的各支路间出现较大的调节干扰。而装设自力式压差控制阀，既可吸收网路的压力波动、又可以使被控对象内部各支路间的调节干扰大大减弱。因而被控对象有内部调节时，可装设自力式压差控制阀，不可装设自力式流量控制阀。对于分户热计量的质调节供暖系统，在一个向多户供暖的支路入口处，宜装设自力式压差控制阀。  


 4. 被控对象无内部调节时，装设自力式流量控制阀和自力式压差控制阀，具有相同的效果，二者可以互换。当二者均可采用时，采用自力式流量控制阀。


 5. 自力式压差控制阀可与电动阀配合使用，以维持电动阀上的压差恒定，从而使电动阀工作稳定，控制。


   6. 有时平衡阀与自力式调节阀可串联装设，配合使用。油田的特点是野外作业，原油从油井里被抽出来后，要进行集中和处理，这些处理原油的站点分布地域广，一般都在边远的乡村、荒野，但油气水产量波动较大，人工调节难以保证，需要进行自动控制。一些边远站点，因规模小、设备分散，要实现自动控制，信号传输距离远，动力源配置困难，又有防爆要求等，导致工程造价高，对维护操作人员要求高，运行成本高。同时，供货、施工周期长，有时难以满足油田产能建设需要。这就需要一种简单、实用的控制设备，而自力式调节阀正好能够满足这一需求。      





1  自力式调节阀特点      


 自力式调节阀是一种无须外加驱动能源，依靠被测介质自身的能量，按设定值进行自动调节的控制装置。      


 它集检测、控制、执行诸多功能于一身，自成一个独立的仪表控制系统。具有以下特点：无需外加驱动能源，节能，运行费用低，适用于爆炸性危险环境；结构简单，维护工作量小，可以实现无人值守；集变送器、控制器及执行机构的功能于一体，价格低廉，节约工程投资。以油田常用的三相分离器为例，使用自力式调节阀工程投资仅为使用电动单元组合仪表的三分之一。    


  2 自力式调节阀种类      


 自力式调节阀种类很多，按被控参数可分为自力式压力(差压)调节阀、自力式液位调节阀、自力式温度调节阀、自力式流量调节阀等。    


  3 自力式调节阀原理      


3.1 自力式压力调节阀原理      


 如图1所示，自力式阀前压力调节阀，其阀芯初始位置在关闭状态。阀前压力P1经阀芯、阀座节流后，变为阀后压力P2，同时P1经过取压管输入至上膜室内作用在膜片上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，从而控制阀前压力。        


当P1增加时，P1作用于膜片上的力也随之增加。此时膜片上的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座的方向移动，这时阀芯与阀座之间的流通面积变大，流阻变小，P1向阀后泄压，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止，从而使P1降为设定值。同理，P1降低时，动作方向与上述相反，这就是阀前压力调节的工作原理。
          阀后压力调节与阀前的相同，但阀芯反装。  


     可通过调节弹簧反作用力的大小来改变压力设定值。流量特性一般为快开。      


3.2 自力式液位调节阀原理      


 自力式液位调节阀又称浮子液面调节器，其工作原理如图2所示，浮球通过连杆机构与调节阀的阀杆相连接。通过浮球和连杆机构的作用，调整阀门的开度来使液位保持在适当的高度上。当出液量减少，容器内液位升高时，说明进液量大于出液量，浮球随之升高，并通过连杆机构立即将阀门关小；反之，当液位降低时浮球通过连杆机构将阀门开大，直到进出液量相等，液位稳定为止。这就是进口控制的工作原理。出口控制与进口控制原理相同，但阀芯反装。        这里，浮球是系统的检测元件，而连杆机构就是一个简单的调节器，阀就是终执行元件，组成一个完整的液位自控系统。阀的流量特性有直线和等百分比可选。阀体有直通式和角式两种。        


3.3 自力式温度调节阀、自力式流量调节阀      


 其工作原理与自力式压力调节阀大同小异，在此不再赘述。      


4 选型使用注意问题      


4.1 调节精度        自力式调节阀是由机械的方法组成的纯比例调节系统，因此控制的结果不可避免地存在静差。调节精度一般为±5%~±10%。适用于调节品质要求不高的场合。      


 4.2 允许压差        由于自力式调节阀没有驱动能源，仅靠介质自身的能源(压力阀靠介质压力，液位阀靠介质对浮球的浮力等)，而且无法象普通控制阀可通过提高气源压力来增大压差。从而导致允许差压较普通控制阀小，口径也受限制。以上海科力达自控阀门有限公司生产的自力式压力调节阀为例，DN80以下的阀允许压差高上海申弘阀门有限公司生产相关的产品有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,,活塞式减压阀,蒸汽减压阀,