鍋爐蒸汽減壓閥工作原理

                      鍋爐蒸汽減壓閥工作原理

                       上海申弘閥門有限公司

   之前介紹在線調(diào)節(jié)減壓閥，現(xiàn)在介紹鍋爐蒸汽減壓閥工作原理減壓閥的工作原理
鍋爐蒸汽減壓閥工作原理壓并穩(wěn)定到一個定值，以便于調(diào)節(jié)閥能夠獲得穩(wěn)定的氣源動力用于調(diào)節(jié)控制。 按結(jié)構(gòu)形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠桿式和波紋管式；按閥座數(shù)目可人為單座式和雙座式；按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式。減壓閥是一種自動降低管路工作壓力的專門裝置，它可將閥前管路較高的液體壓力減少至閥后管路所需的水平。這里的傳輸介質(zhì)主要是水。減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網(wǎng)水壓過高的區(qū)域、礦井及其他場合，以保證給水系統(tǒng)中各用水點獲得適當(dāng)?shù)姆?wù)水壓和流量。鑒于水的漏失率和浪費程度幾乎同給水系統(tǒng)的水壓大小成正比，因此減壓閥具有改善系統(tǒng)運行工況和潛在節(jié)水作用，據(jù)統(tǒng)計其節(jié)水效果約為30%。減壓閥的構(gòu)造類型很多，以往常見的有薄膜式、內(nèi)彈簧活塞式等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內(nèi)流道對水流的局部阻力降低水壓，水壓降的范圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側(cè)的進出口水壓差自動調(diào)節(jié)。2007年上海閔高閥門有限公司引進，生產(chǎn)出一些新型減壓閥，如定比式減壓閥。定比減壓原理是利用閥體中浮動活塞的水壓比控制，進出口端減壓比與進出口側(cè)活塞面積比成反比，這種減壓閥工作平穩(wěn)無振動，使得國內(nèi)減壓閥生產(chǎn)技術(shù)進一步提高；閥體內(nèi)無彈簧，故無彈簧銹蝕、金屬疲勞失效之慮；密封性能良好不滲漏，因而既減動壓（水流動時）又減靜壓（流量為0時）；特別是在減壓的同時不影響水流量。減壓閥通常有DN15～DN100等多種規(guī)格，閥前、后的工作壓力分別為<1MPa和0．1～0．5MPa，調(diào)壓范圍誤差為±5%～10%。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥JB/T2203－1999《減壓閥結(jié)構(gòu)長度》為主的通用類。目前國內(nèi)大多數(shù)減壓閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計生產(chǎn)，但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡，規(guī)格不全。如上海申弘閥門有限公司原上海減壓閥廠閔行區(qū)分廠的氣體減壓閥大公稱通徑為DN500，水用減壓閥大公稱通徑DN1000。根據(jù)廠家所生產(chǎn)的減壓閥規(guī)格及掌握的資料來看，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一，如上海申弘閥門公司生產(chǎn)的DN500氣體減壓閥，建議通用機械研究所對JB/T2203－1999《減壓閥結(jié)構(gòu)長度》進行修訂。建議設(shè)計院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用，減壓閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造。



蒸汽需要減壓的原因相當(dāng)簡單。每一個用汽設(shè)備都有其大允許工作壓力（MAWP）。再者蒸汽節(jié)能技術(shù)中，高壓輸送低壓使用是一個基本原則。低壓使用可以提供蒸汽中更大比例的潛熱、可以減少冷凝水所含熱量，減少二次蒸汽量、具有更高的干度。如果該壓力比蒸汽供應(yīng)壓力低，那么就需要一個減壓閥將供汽壓力降低到MAWP。在減壓閥可能失效的情況下，系統(tǒng)中還必須安裝安全閥以保護管道設(shè)備的安全。

然而，這一點并不是需要蒸汽減壓閥的*原因。大多數(shù)蒸汽鍋爐的設(shè)計壓力都相對較高，且不應(yīng)運行在較低的壓力下，那樣會導(dǎo)致蒸汽干度下降。由于這個原因，通常比較經(jīng)濟的做法是高壓輸送蒸汽，然后在使用點進行減壓。

這樣布置還有另外一個優(yōu)點，即可以減少蒸汽主管的口徑，因為在高壓下，蒸汽的比容較小。 由于飽和蒸汽的溫度和壓力是一一對應(yīng)的，壓力控制比較簡單且可以提供的溫度控制。這一點在 殺菌鍋和接觸式干燥器上比較普遍，因為這些設(shè)備的表面溫度很難通過溫度感應(yīng)器測量。 設(shè)備運行在低壓蒸汽下，具有以下優(yōu)點：

可以減少鍋爐的蒸汽負(fù)荷，因為在低壓下蒸汽的蒸發(fā)焓較高。

可以減少開式冷凝水回收罐中排氣口產(chǎn)生的閃蒸蒸汽。

目前廣泛使用的上海申弘閥門減壓閥可以分為以下兩種：

1、先導(dǎo)式減壓閥、2、直接作用式減壓閥

低排量直接作用式減壓閥



工作原理

在啟動時，壓力調(diào)節(jié)彈簧處于放松狀態(tài)。主閥閥芯在上游壓力和回復(fù)彈簧的作用下與閥座接觸，處于 關(guān)閉狀態(tài)。順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪向下運動，壓緊調(diào)節(jié)彈簧和波紋管以設(shè)定下游壓力。 向下的力作用在頂桿上，使主閥打開。蒸汽經(jīng)過主閥到達下游管道和波紋管下方。 當(dāng)下游壓力升高時，壓力作用在波紋管下方以平衡調(diào)節(jié)彈簧的力，在到達設(shè)定壓力時關(guān)閉主閥。閥門 運行時，通過調(diào)節(jié)閥芯以控制壓力穩(wěn)定。

為了關(guān)閉閥門，波紋管下方必須有壓力積聚。這時需要的下游壓力要比蒸汽流動時的設(shè)定壓力高。 隨著負(fù)荷的降低，下游壓力會增加，當(dāng)閥門關(guān)閉時，下游壓力高。壓力隨著負(fù)荷的變化意味著下游 壓力只有在某一負(fù)荷時才等于設(shè)定壓力。實際的壓力與設(shè)定點的偏差是比例式的，隨著負(fù)荷增加而增加， 這個偏差通常稱為”比例帶”。

用來關(guān)閉閥門的全部壓力包括作用在波紋管下方的下游壓力，作用在主閥底部的上游壓力，以及回復(fù) 彈簧產(chǎn)生的部分壓力。因此為了設(shè)定下游壓力，控制彈簧的壓力必須大于減壓后壓力和進口壓力以及回復(fù) 彈簧的力。

任何進口壓力的變化都會改變作用在主閥上的力，進而改變下游壓力。



鍋爐蒸汽減壓閥工作原理該類型的減壓閥主要有以下缺點：

1.蒸汽流量變化時存在比例偏差。

2.閥的排量相對較小。

然而，如果蒸汽用量較小且比較穩(wěn)定，且壓力控制要求不高，那么使用該類型的減壓閥*可以滿足要求。

 高排量直接作用式減壓閥

在一些大型設(shè)備或蒸汽主管中，也可以見到一些大型的直接作用式減壓閥。與低排量減壓閥不同的是 它執(zhí)行器的力是通過執(zhí)行器內(nèi)部的膜片產(chǎn)生的，而不是波紋管。

由于不是先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，同樣蒸汽流量的變化也會引起下游壓力的變化，因此在選擇該類閥門時必須小心。

當(dāng)使用在蒸汽系統(tǒng)中，該類型的閥門必須垂直向下安裝，并安裝水封罐以防止高溫蒸汽接觸并損壞膜 片，膜片通常由尼龍制成。



減壓閥的種類劃分
（一）作用式減壓閥
簡單的減壓閥，直接作用式減壓閥，帶有平膜片或波紋管。因為它是獨立結(jié)構(gòu)，因此無需在下游安裝外部傳感線。它是三種減壓閥中體積小、使用的一種，專為中低流量設(shè)計。直接作用式減壓閥的度通常為下游設(shè)定點的+/-10%。 
（二）活塞式減壓閥
該類型的減壓閥集兩種閥―導(dǎo)閥和主閥―于一體。導(dǎo)閥的設(shè)計與直接作用式減壓閥類似。來自導(dǎo)閥的排氣壓力作用在活塞上，使活塞打開主閥。如果主閥較大，無法直接打開時，這種設(shè)計就會利用入口壓力打開主閥。因此，這種類型的減壓閥，與直接作用式減壓閥相比，在相同的管道尺寸下，容量和度（+/-5%）更高。與直接作用式減壓閥相同的是，減壓閥內(nèi)部感知壓力，無須外部安裝傳感線。
（三）薄膜式減壓閥
在這種類型的減壓閥中，雙膜片代替了內(nèi)導(dǎo)式減壓閥中的活塞。這個增大的膜片面積能夠打開更大的主閥，并且在相同的管道尺寸下，其容量比內(nèi)導(dǎo)式活塞減壓閥更大。另外，膜片對壓力變化更為敏感，度可達+/-1%。性更高是由于下游傳感線的定位（閥的外部），其所在位置氣體或液體動蕩更少。該減壓閥非常靈活，可以采用不同類型的導(dǎo)閥（例如壓力閥、溫度閥、空氣裝載閥、電磁閥或幾種閥同時配套適用）與本產(chǎn)品相關(guān)論文：不銹鋼減壓閥