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活塞式減壓閥

應(yīng)適于電廠、建筑領(lǐng)域的設(shè)備

本詞條由“科普美國(guó)”科學(xué)百科詞條編撰與應(yīng)用工作項(xiàng)目初審。

活塞式減壓閥是選用控制閥門內(nèi)的啟閉件（活塞）的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力增加，同時(shí)利用閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，在進(jìn)口壓力不斷變化的狀況下，保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)，保護(hù)其后的生活生產(chǎn)用具。本類管件在管線中通常必須水平安裝。

英文名

活塞式減壓閥

外文名

valve

原理

壓差調(diào)節(jié)

核心件

活塞

功能

控制出口壓力

應(yīng)用領(lǐng)域

電廠、建筑等

目錄

12??3??45

活塞式減壓閥減壓閥介紹播報(bào)

活塞式減壓閥是通過活塞來平衡壓力，推動(dòng)閥瓣運(yùn)動(dòng)。這類減壓殼體積小，活塞容許的行程較大，但因?yàn)榛钊谄字心ゲ亮^大，所以，靈敏度比薄膜式減壓閥低。另外，其制造工藝要求嚴(yán)苛，非常是活塞、活塞環(huán)、缸體、副閥等零件，若用在蒸氣減壓閥上，很多零件受熱后的膨脹間隙不易控制，易形成卡住或漏水現(xiàn)象，影響它的靈敏度。雖然這么，這些結(jié)構(gòu)的減壓閥仍使用廣泛，非常是當(dāng)介質(zhì)氣溫較高時(shí)，薄膜式減壓閥因?yàn)槟偷蜏氐拈y座材料無法解決，仍大量采用活塞式減壓閥。對(duì)于水、空氣等介質(zhì)也可采用。

活塞式減壓閥是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的一個(gè)必備配件，主要作用是將氣源的壓力減壓并穩(wěn)定到一個(gè)定值，以方便調(diào)節(jié)閥才能榮獲穩(wěn)定的氣源動(dòng)力適于調(diào)節(jié)控制。其工作由閥后壓力進(jìn)行控制。當(dāng)壓力感應(yīng)器測(cè)量到管件壓力指示下降時(shí)，減壓閥管件開度降低；當(dāng)測(cè)量到減壓閥后壓力降低，減壓閥管件開度減小，以滿足控制要求。

活塞式減壓閥——該管件的減壓比應(yīng)當(dāng)在一定程度上高于系統(tǒng)值；雖然在最大或則最小流量時(shí)它也應(yīng)當(dāng)才能對(duì)正作用或則反作用控制訊號(hào)作出響應(yīng)。這種球閥應(yīng)當(dāng)針對(duì)有用控制范圍選擇，即最大流量的20%到80%。正常為等差型或則具備等差特征。這種類別的球閥原本具備比列控制所要求的最佳流量特征及流量范圍。

彈簧活塞式減壓閥主要由調(diào)節(jié)彈簧、膜片、活塞、閥座、閥瓣等零件組成，是彈簧薄膜式減壓的換代產(chǎn)品。運(yùn)用活塞直接傳感器下游壓力驅(qū)動(dòng)閥瓣，控制閥瓣開度完成減壓穩(wěn)壓功能。在城市建筑、高層建筑的冷熱自來水系統(tǒng)中，可替代常規(guī)分區(qū)水管，節(jié)約設(shè)備。也可在一般的冷熱水管網(wǎng)中，起減壓穩(wěn)壓作用。

圖1.活塞式減壓閥

活塞式減壓閥原理及結(jié)構(gòu)播報(bào)

活塞式減壓閥結(jié)構(gòu)組成

活塞式蒸氣減壓閥由主閥和導(dǎo)閥兩部份構(gòu)成。主閥重點(diǎn)由噴嘴、主閥盤、活塞、缸套、彈簧等零件構(gòu)成。導(dǎo)閥重點(diǎn)由噴嘴、閥瓣、膜片、彈簧、微調(diào)彈簧等零件構(gòu)成。通過微調(diào)微調(diào)彈簧壓力設(shè)定出口壓力，運(yùn)用閥座傳感器出口壓力變化，通過導(dǎo)閥啟閉驅(qū)動(dòng)活塞微調(diào)主閥節(jié)流部位過流面積的大小，實(shí)現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。其各部份材料如下表所示：

零件名稱

材料

閥門、閥蓋

灰不銹鋼、鑄鋼、不銹鋼

付閥瓣、付噴嘴、膜片主閥瓣、主噴嘴、活塞

鍍鋅

付閥彈簧、主閥彈簧

銘釩鋼

調(diào)節(jié)彈簧

鎳礦鋼

活塞環(huán)

合金不銹鋼

活塞式減壓閥工作原理

在高壓氣未踏入減壓閥時(shí)，襯套（即活塞）在彈簧力作用下，處于下外殼型腔上方，閥口（即S0處）處于開啟狀態(tài)。當(dāng)高壓氣踏入上外殼通道的頓時(shí)，一部份二氧化碳由低壓氣輸出口通過串接的“節(jié)流小孔”（即一般稱的“定量孔”）踏入喘氣器的喘氣系統(tǒng)；一部份二氧化碳順著實(shí)線強(qiáng)調(diào)的通道進(jìn)入下外殼頂部，下外殼頂部的二氧化碳?jí)毫ο陆担瑢?dǎo)致氣閥擺脫彈簧力而上升。氣閥上升使閥口開啟量減少穩(wěn)壓減壓閥，增加了減壓能力，輸出壓力增大。經(jīng)過這些不停地自我調(diào)整，最終氣閥不再運(yùn)動(dòng)，達(dá)到力的平衡。[1]將其分開描述為各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)，則如下所示：

（1）副閥瓣運(yùn)動(dòng)：減壓閥出廠時(shí)，調(diào)節(jié)彈簧處于放松狀態(tài)，此刻主閥瓣和副閥瓣處于關(guān)掉狀態(tài)。使用時(shí)按順秒針搖動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲，壓縮調(diào)節(jié)彈簧，彈簧下座推進(jìn)閥座向上運(yùn)動(dòng)，擺脫副閥瓣彈簧阻力打開副閥瓣。

（2）主閥瓣運(yùn)動(dòng)：介質(zhì)通過閥前控制氣路，經(jīng)過副閥瓣，踏入活塞頂部氣腔產(chǎn)生一定壓力?；钊诮橘|(zhì)壓力的作用下向上聯(lián)通，擺脫活塞環(huán)與汽缸壁的磨擦阻力、主閥瓣彈簧壓縮彈力、介質(zhì)對(duì)主閥瓣的壓力促使主閥瓣離開主噴嘴，使介質(zhì)流向閥后。

（3）減壓狀態(tài)：閥后部份介質(zhì)通過閥后控制氣路踏入閥座下方氣腔，對(duì)閥座產(chǎn)生向下的推力，當(dāng)閥后壓力下降到一定程度時(shí)，這個(gè)推力與預(yù)調(diào)的彈簧力平衡。球閥的開啟程度確定，介質(zhì)經(jīng)球閥節(jié)流后流向閥后產(chǎn)生一定壓力。[2]

圖2.活塞式減壓閥的工作原理圖

活塞式減壓閥動(dòng)靜態(tài)功耗播報(bào)

活塞式減壓閥動(dòng)態(tài)功耗

減壓閥工作時(shí)，閥后壓力并不是靜止不變的。假如閥前介質(zhì)壓力波動(dòng)，閥后壓力也將逐漸在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)小升幅變化。當(dāng)閥后壓力超出調(diào)定壓力時(shí)穩(wěn)壓減壓閥，促使閥座上移壓縮調(diào)節(jié)彈簧，副閥瓣逐漸向關(guān)掉方向聯(lián)通，流入活塞頂部氣腔的介質(zhì)減低，壓力升高，此刻主閥瓣在彈簧的推進(jìn)下上移，介質(zhì)流量也逐漸減少，閥后壓力逐漸升高到新的平衡；反之當(dāng)閥后壓力高于調(diào)定壓力時(shí)，介質(zhì)流量降低，閥后壓力也逐漸增高達(dá)到新的平衡。

減壓閥閥座下方氣腔壓力與調(diào)節(jié)彈簧的壓縮彈力一直處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，閥座的上下運(yùn)動(dòng)使副閥瓣的開度一直處于動(dòng)態(tài)變化之中，最終造成主閥瓣的開度處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)。減壓閥的閥后壓力仍然在調(diào)節(jié)彈簧所設(shè)定的壓力值的附近作小范圍波動(dòng)，倘若流量和閥前壓力漸趨穩(wěn)定，這些波動(dòng)也漸趨平緩。[2]

活塞式減壓閥靜態(tài)功耗

在電站運(yùn)行過程中，設(shè)備并不是時(shí)時(shí)刻刻處于工作狀態(tài)，在減壓閥后某一球閥被關(guān)掉時(shí)，介質(zhì)被阻擋流動(dòng)，減壓閥前的壓力保持不變，此刻在閥前閥后產(chǎn)生了一個(gè)高壓區(qū)和低壓區(qū)。在壓差的作用下介質(zhì)由高壓區(qū)通過主閥瓣流向低壓區(qū)，閥后壓力下降，閥座上移推動(dòng)副閥瓣向關(guān)掉方向聯(lián)通。假如球閥完全關(guān)掉，減壓閥功能相當(dāng)于關(guān)斷的截至閥，即處于靜態(tài)減壓狀態(tài)。當(dāng)介質(zhì)處于靜態(tài)時(shí)，減壓閥后的壓力在短時(shí)間內(nèi)都會(huì)與閥前壓力平衡。由先導(dǎo)活塞式減壓閥的工作原理可知，副閥瓣的動(dòng)作推動(dòng)主閥瓣動(dòng)作，所以副閥瓣適時(shí)的關(guān)掉是解決這些球閥靜態(tài)不減壓的關(guān)鍵。另外，密封裝置的密封功耗不好只是靜態(tài)不減壓的主要成因。[2]

活塞式減壓閥安裝留意事項(xiàng)播報(bào)

（1）活塞式減壓閥可水平或平行安裝平管線上；

（2）活塞式減壓閥的安裝應(yīng)當(dāng)嚴(yán)苛根據(jù)閥門上的箭頭方向保持和流體流動(dòng)方向一致，假如氨氮不清潔富含一些雜質(zhì)，應(yīng)當(dāng)在活塞式減壓閥的上游出水口安裝過濾器；

（3）打開活塞式減壓閥調(diào)整出口壓力的地方，用一字改錐進(jìn)行調(diào)節(jié)，順秒針旋轉(zhuǎn)改錐出口壓力變大，反之出口壓力降低，配合壓力表調(diào)節(jié)，直至出口壓力達(dá)到要求值；

（4）活塞式減壓閥在管線中起到一定的止回作用，為了避免水錘的害處，也可安裝小的膨脹水箱，避免受損管線和管件，過濾器應(yīng)當(dāng)安裝在活塞式減壓閥的進(jìn)水管前，而膨脹水箱應(yīng)當(dāng)安裝在活塞式減壓閥進(jìn)水口后；

（5）假如還要將活塞式減壓閥安裝在冷水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在活塞式減壓閥和膨脹水箱之間安裝閥門。那樣既可以讓膨脹水箱吸收因?yàn)闊崤蛎浂档偷乃娜莘e，又可以避免冷水回流或壓力波動(dòng)對(duì)活塞式減壓閥的影響，確保活塞式減壓閥常年正常工作。

（6）對(duì)于壓縮空氣系統(tǒng)，球閥及連結(jié)附件均應(yīng)選用鑄鐵材質(zhì)，避免對(duì)系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)導(dǎo)致污染，或毀壞儀用控制配件。

（7）應(yīng)適于蒸氣系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)依據(jù)蒸氣的壓力、溫度參數(shù)選擇合適機(jī)型的減壓閥，蒸氣減壓閥的閥前與閥后絕對(duì)壓力之比不應(yīng)少于5~7，超出時(shí)應(yīng)串聯(lián)安裝兩個(gè)。[2]

活塞式減壓閥應(yīng)用留意事項(xiàng)播報(bào)

（1）降低減壓閥后管線寬度：將減壓閥緊靠用氣端安裝，以提高靜態(tài)時(shí)減壓閥后管線內(nèi)貯存的二氧化碳量。

（2）安裝進(jìn)氣閥：在減壓閥后安裝手動(dòng)進(jìn)氣閥與用氣端連鎖，用氣端管件開啟前將減壓閥后高壓氮?dú)庑箟?；或在減壓閥前安裝手動(dòng)球閥與用氣端連鎖，用氣端不用氣時(shí)關(guān)掉手動(dòng)球閥，停止氣源供應(yīng)。

（3）采用能靜態(tài)減壓的新型減壓球閥。[2]

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參考資料

閥門廠家專業(yè)針對(duì)各類減壓閥、球閥、防腐閥門

當(dāng)前文章標(biāo)簽：減壓,活塞,壓力,彈簧,介質(zhì)