自力式壓力調(diào)節(jié)閥憑借簡潔可靠的力平衡原理,實現(xiàn)了壓力的自動穩(wěn)壓與減壓,在天然氣、蒸汽、壓縮空氣、輕化工及供熱等領(lǐng)域扮演著的角色。在選擇時,若您的工況對控制精度要求不是苛刻,且追求系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟性和本質(zhì)安全性,自力式壓力調(diào)節(jié)閥將是您的理想選擇。
優(yōu)點:
無需外援:最大的優(yōu)點,節(jié)能,適用于無動力源或偏遠場合。
結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高:故障點少,維護成本低。
經(jīng)濟性好:初次投資和綜合成本低。
防爆安全:本質(zhì)安全型,非常適合易燃易爆環(huán)境。
安裝簡便:只需連接工藝管道和導(dǎo)壓管。
核心作用:在無需外部動力的情況下,自動、可靠地將管道或容器中的氣體、液體壓力維持在一個恒定的設(shè)定值。
兩種控制模式及其作用:
閥后壓力控制(減壓穩(wěn)壓)
作用:保持閥門出口壓力恒定。這是最常見的應(yīng)用。
應(yīng)用實例:
天然氣輸配:將城市中壓管網(wǎng)的氣體減壓到居民樓或工廠所需的低壓、安全壓力。
壓縮空氣系統(tǒng):為精密氣動工具、儀器提供穩(wěn)定壓力的氣源。
蒸汽系統(tǒng)減壓:將鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽減壓到工藝設(shè)備所需的低壓。
供熱系統(tǒng):穩(wěn)定供暖分支管路的壓力。
閥前壓力控制(泄壓穩(wěn)壓)
作用:保持閥門進口壓力恒定。
應(yīng)用實例:
儲罐泄壓:控制儲罐頂部的排氣,維持罐內(nèi)微正壓或防止超壓。
鍋爐汽包壓力控制:通過控制排放來穩(wěn)定壓力。
工藝裝置進口穩(wěn)壓:保證進入裝置的介質(zhì)壓力穩(wěn)定。
系統(tǒng)集成
自力式壓力調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)中是一個獨立自主的控制單元,其系統(tǒng)集成非常簡潔,這也是其之一。
系統(tǒng)構(gòu)成:
壓力源/上游管道 → 自力式壓力調(diào)節(jié)閥 → 下游管道/受控設(shè)備
集成要點:
取壓點:根據(jù)控制模式(閥前或閥后),將導(dǎo)壓管正確連接到相應(yīng)的取壓點。
能源:無需連接外部電源或氣源,僅依賴工藝介質(zhì)自身的壓力。
信號:無需連接控制器的信號線,其“控制信號”就是被測介質(zhì)自身的壓力。
整個系統(tǒng)不依賴任何外部動力和復(fù)雜的控制儀表,實現(xiàn)了真正的就地、自主控制。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)相對簡單,主要由以下幾大部分組成:
執(zhí)行機構(gòu)(動力源與“大腦”):
膜蓋:形成密閉氣室。
橡膠膜片/波紋管:核心感應(yīng)元件,將壓力信號轉(zhuǎn)換為機械位移。
調(diào)節(jié)彈簧:提供設(shè)定力,是設(shè)定壓力的來源。通過調(diào)整其上方的螺絲,可以改變設(shè)定值。
推桿:將膜片的運動傳遞給閥桿。
閥體部件(“咽喉”):
閥體:流通介質(zhì)的主體,承壓部件。
閥芯:節(jié)流元件,其形狀決定了閥門的流量特性。
閥座:與閥芯配合,形成密封副。通常是單座結(jié)構(gòu),確保了密封性好、泄漏量小的特點。
閥桿:連接推桿和閥芯。
填料函:防止介質(zhì)沿閥桿向外泄漏。
關(guān)鍵附件:
導(dǎo)壓管(取壓管):連接被測點與執(zhí)行機構(gòu)的“神經(jīng)”,是反饋的關(guān)鍵通道。
過濾器(可選):若介質(zhì)不潔凈,需在導(dǎo)壓管前加裝過濾器,防止堵塞膜片或引壓管。
冷凝圈/盤(用于蒸汽介質(zhì)):在控制蒸汽壓力時,用于冷凝蒸汽,保護膜片不受高溫損害。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥的核心工作原理是力平衡的負反饋機制。它不需要外部能源,而是巧妙地將被測介質(zhì)自身的壓力作為動力源和信號源。
解讀上述流程:
設(shè)定值的來源:通過調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)頂部的彈簧預(yù)緊力,來設(shè)定所需維持的壓力值。
檢測與反饋:通過導(dǎo)壓管,將被控的壓力(閥前壓力P1或閥后壓力P2)直接引至執(zhí)行機構(gòu)的膜片上。
比較與動作:
當(dāng)被控壓力升高時,作用在膜片上的力大于彈簧力,推動閥芯向關(guān)閉方向移動。
當(dāng)被控壓力降低時,彈簧力大于介質(zhì)壓力,推動閥芯向開啟方向移動。
重新達到平衡:閥芯位置的改變影響了介質(zhì)流量,從而反過來抑制了壓力的波動,使其最終穩(wěn)定在設(shè)定值附近,系統(tǒng)達到一個新的力平衡。這是一個典型的機械式閉環(huán)控制。