GB12244活塞式减压阀结构

GB12244活塞式减压阀结构 GB12245活塞式减压阀结构 GB12246活塞式减压阀结构 减压阀

之前介绍组合式减压阀在国华惠州热电应用，现在介绍GB12244活塞式减压阀结构通常按GB12244～12246标准生产的活塞式减压阀能够满足工业蒸汽管路上的需要。在高温蒸汽介质管路上,活塞式减压阀采用金属硬密封结构,在介质流动中,减压过程是能够完成的。此亦称减压阀的动态减压性能。但在某些场合,往往提出特殊的要求。例如,在减压阀后某一截止阀被关闭,介质被阻止流动,减压阀前的压力保持不变,而阀后设定的压力在一定时间或相当长的时间内保持基本不变。此时在减压阀的阀前阀后形成了一个高压和低压区,即减压阀的静态减压性能。目前按照GB12244～12246标准生产的活塞式减压阀无法实现静态减压。当减压阀阀后的截止阀关闭时,阀前阀后的压力在短时间内就会平衡。



GB12244活塞式减压阀结构

弹簧活塞式减压阀主要由调节弹簧、膜片、活塞、阀座、阀瓣等零件组成，是弹簧薄膜式减压的换代产品。利用活塞直接传感下游压力驱动阀瓣，控制阀瓣开度完成减压稳压功能。本产品在城市建筑、高层建筑的冷热供水系统中，可取代常规分区水管，节省设备。也可在通常的冷热水管网中，起减压稳压作用。
弹簧活塞式减压阀主要由调节弹簧、膜片、活塞、阀座、阀瓣等零件组成，是弹簧薄膜式减压的换代产品。利用活塞直接传感下游压力驱动阀瓣，控制阀瓣开度完成减压稳压功能。本产品在城市建筑、高层建筑的冷热供水系统中，可取代常规分区水管，节省设备。也可在通常的冷热水管网中，起减压稳压作用。 
弹簧活塞式减压阀是气动调节阀的一个*配件，主要作用是将气源的压力减压并稳定到一个定值，以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。 
弹簧活塞式减压阀的结构特点： 
按结构形式可分为膜片式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式;按阀座数目可人为单座式和双座式;按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。 
弹簧活塞式减压阀的工作原理： 
弹簧活塞式减压阀的工作由阀后压力进行控制。当压力感应器检测到阀门压力指示升高时，减压阀阀门开度减小;当检测到减压阀后压力减小，减压阀阀门开度增大，以满足控制要求。 
弹簧活塞式减压阀的减压比必须在一定程度上高于系统值；即使在大或者小流量时它也应该能够对正作用或者反作用控制信号做出响应。这些阀门应该针对有用控制范围选择，即大流量的20%到80%。正常为等比型或者具有等性。这些类型的阀门本身具有比例控制所要求的流量特性及流量范围。



2 结构分析和改进

上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀活塞式减压阀静态减压时,减压阀要求绝 对密封,就像在高压区和低压区之间有一个关闭的截止阀一样。 活塞式减压阀的减压原理是,顺时针旋转 调节螺钉,使减压阀的调节弹簧产生一定压缩,调节弹簧通过弹簧下座对金属膜片施加一个向下的推力,这个推力使金属膜片向下运动,克服副阀瓣弹簧阻力并打开副阀瓣。这样,当阀前有压力时,阀前的介质通过减压阀的阀前控制气路,经过副阀瓣,进入减压阀的活塞上腔并形成一定压力,推动活塞。活塞推动主阀瓣向下运动,并克服活塞环与气缸壁的摩擦阻力、主阀瓣弹簧压缩弹力、阀前介质对主阀瓣形成的压力,从而打开减压阀的主阀瓣,使阀前介质经过主阀瓣流向阀后。



减压阀阀后的压力,通过阀后的控制气路可到达膜片下方,在膜片下方形成一个压力区,对膜片形成向上的推力。当阀后压力升高到一定程度时,这个推力与预调的弹簧力平衡。当阀后压力继续升高时,这个推力将大于预调的弹簧力,推动膜片向上运动,此时已经有了一定预压缩的调节弹簧又增加了新的压缩量,从而增加了新的弹簧力,总的弹簧力将与膜片下的介质推力再一次平衡。在这个过程中,副阀瓣在阀前介质压力和副阀瓣弹簧力推动下产生一个向关闭方向运动的位移量,这个位移量在数值上等于调节弹簧新增加的压缩量。这个位移量也就是副阀瓣开度减小的量,它减少了流经副阀瓣的阀前介质,因而减小了活塞上腔的介质压力,并导致主阀瓣向关闭方向运动,减小了减压阀阀后介质的压力。减压阀膜片下的介质压力与调节弹簧的压缩弹力始终处于动态平衡状态,膜片的上下运动带动副阀杆上下运动,因此副阀瓣的开度也始终处于动态变化之中,通过副阀瓣的阀前介质在活塞上腔形成的压力也始终处于动态变化之中,终导致主阀瓣的开度处于动态变化状态。这种现象可以归纳为,活塞式减压阀的副阀瓣开度变化将导致主阀瓣开度的变化。副阀瓣开度增大,主阀瓣开度增大。副阀瓣开度减小,主阀瓣开度减小。副阀瓣关闭,主阀瓣关闭。减压阀的阀后压力始终在调节弹簧所设定的压力值的附近作小范围波动。如果流量和阀 前压力趋于稳定,这种波动也趋于平稳。在介质不流通时,主副阀瓣密封面全部关闭,此时的减压阀相当于一个关闭的截止阀。减压阀的副阀瓣关闭,就会导致主阀瓣关闭,因此减压阀的副阀瓣在适当时机的关闭,就是解决减压阀静态减压性能的关键。根据市场需求,通过吸收*技术,研制了一系列性能优良的减压阀(图1～4)。



图1是在标准Y43H型基础上的改进型,替代Y43H型可使用在高温蒸汽管路中。

图2是在标准Y43H型基础上发展的平面密封式结构,亦可替代Y43H型减压阀。

图3是新型平衡式减压阀,可用在各种常温的气体管路之中。它的优点是,阀前介质不对阀瓣形成压力,故阀瓣启闭更加灵活平稳。图4是在图2的基础上发展的用于高温高压气体管路中的减压阀,图中接口是承插焊式。 这4种减压阀的共同特点是采用了非金属密封材料,具有很高的密封性能。活塞采用迷宫槽替代传统的活塞环,减少了卡阻现象。主阀瓣采用双支点导向,动作稳定可靠,重复性好。图3结构的减压调节性能比图2好,图2的结构比图1好。技术关键在解决耐高温的非金属密封材料,以及活塞和汽缸之间的合理间隙等问题。



主要技术参数和性能指标

公称压力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
壳体试验压力(Mpa)*	2.4	3.75	6.0	9.6	15.0	24
密封试验压力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
高进口压力(Mpa)	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
出口压力范围(Mpa)	0.1-1.0	0.1-1.6	0.1-2.5	0.5-3.5	0.5-3.5	0.5-4.5
压力特性偏差(Mpa)△P2P	GB12246-1989
流量特性偏差(Mpa)P2G	GB12246-1989
小压差(Mpa)	0.15	0.15	0.2	0.4	0.8	1.0
渗漏量	GB12245-1989

壳体试验不包括膜片、顶盖



活塞式蒸汽减压阀主要零件材料

零件名称	零件材料
阀体阀盖底盖	WCB
阀座阀盘	2Cr13
缸套	2Cr13/25(镀硬铬)
活塞	2Cr13/铜合金
活塞环	合金铸铁
导阀座导阀杆	2Cr13
膜片	1Cr18Ni9Ti
主阀弹簧	50CrVA
导阀主弹簧	50CrVA
调节弹簧	60Si2Mn

3 理论分析和计算

假定活塞式减压阀处于正常工作状态,其进口压力为PJ,出口压力为PC,此时减压阀的调节弹簧有一个预调的压缩量S,调节弹簧的刚度为P′,副阀瓣开度设为h,受压膜片的有效面积Fm=0.262 (D2m +Dmdm+d2m) (图5),可得到PCFm=P′S。 如果此时减压阀阀后压力有了一个升高值ΔPc,膜片受到阀后压力的升高引起调节弹簧的压缩量也有了一个增加值ΔS,副阀杆的开度变小了,其变化值为Δh,因为此时膜片和副阀杆是接触的,故ΔS=Δh, ΔPcFm=P′Δh(1)则 Δh=ΔPcFm/P′ (2) 图5 减压阀膜片受力分析 当 Δh=h时,副阀瓣关闭,主阀瓣也立即关闭。此时减压阀处于静压密封状态。 当减压阀阀后压力继续升高,膜片和副阀杆将脱离接触,即ΔS>Δh。此时减压阀的主 副密封面将达到大的密封比压,达到*密封状态。 从式(1)可得ΔPc=P′Δh/Fm (3)通常Δh≤1mm,由经验取Δh=1则 ΔPc=P′/Fm 



4 结论

从对式(4)的定性分析可得出,ΔPc与调节弹簧的刚度P′成正比,与受压膜片的有 效面积Fm成反比。为了尽量减小减压阀阀后压力的变化值ΔPc,在结构条件允许的情况下,应尽量降低调节弹簧的刚度,增加受压膜片的有效面积。实际在设计减压阀时,受压膜片面积必须选择得当,在保证调节性能的前提下,应尽可能减小减压阀的受压膜片面积。这是因为减压阀的受压膜片面积大,虽然其调节性能较好,但是调节弹簧的负荷增加,结构也要增大与本产品相关论文：200X先导隔膜式水用减压阀安装要求