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减压阀使用方法及常见故障

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减压阀使用方法及常见故障

发布日期:2016-06-16 19:16 来源:http://www.gp-valve.com 点击:

一、概述

减压阀是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。

从流体力学的观点看,减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件,即通过改变节流面积,使流速及流体的动能改变,造成不同的压力损失,从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节,使阀后压力的波动与弹簧力相平衡,使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

二、减压阀的性能要求。

1. 在给定的弹簧压力及范围内,使出口压力在最大值与最小值之间能连续调整 ,不得有卡阻和异常振动。

2. 对于软密封的减压阀,在规定时间内不得有渗漏,对于金属密封的减压阀,其渗漏量应不大于最大流量的0.5%

3. 出口流量变化时,直接作用式的出口压力偏差值不大于20%,先导式不大于10%

4. 进口压力变化时直接作用式的出口压力偏差值不大于10%;先导式不大于5%

5. 通常,减压阀的阀后压力应小于阀前压力的0.5倍。

减压阀的应用范围也较广泛,在蒸汽、压缩空气、工业用气、水、油和许多其它液体介质的设备和管路上均可使用。

介质流经减压阀出口的量,一般用质量流量(Kg/s)或体积流量(m3/s)表示。

三、减压阀的分类。

减压阀的种类很多,常用的有薄膜式和活塞式两种。

1. 薄膜式减压阀

薄膜式减压阀的结构如图48所示,主要由阀体,平衡盘阀盖,弹簧薄膜,阀杆,阀座,阀瓣等构成。该阀是卸荷式减压阀,即介质作用于阀瓣组合件(阀瓣、阀杆、平衡盘)上合力为零。当介质自左端流入阀体时,由于阀杆上的平衡盘和阀瓣的直径相等,所1466075709184543.png以介质作用在它们上的压力大小相等,方向相反,其合力为零,此时阀门不能自动开启。必须用扳手先松开锁紧螺母,然后拧动调节螺钉,压缩弹簧,使薄膜连同阀杆、平衡盘和阀瓣不移,阀门才能开启。这时介质流过阀办与阀座间的间隙,因有流动阻力而压力降低,达到减压的目的。减压后的介质压力,一方面作用在阀瓣的下面,另一方面通过低压连通管作用在平衡盘的上面,仍然互相平衡。但是,低压介质的压力又是作用在薄膜的下面,使薄膜上移,这向上的压力与弹簧压力取得平衡,因而使阀瓣保持一定的开度。调节好后,将锁紧螺母拧紧。减压阀工作时,如果低压管路中介质消耗量增加,则其压力下降,这时作用在薄膜下面的介质压力也随之下降,所以在弹簧压力的作用下使阀瓣远离阀座,阀门开启程度增加,流动阻力减小,让较多介质流过,使低压管路中的压力会升高,这时作用存在薄膜下面的介质压力也随之增加,它能克服弹簧压力使薄膜、阀瓣等上移,减小阀门开启高度,增加流动阻力,减小介质流量,仍使低压管路中的压力自动恢复正常。

薄膜式减压阀结构简单,灵敏度高,耐压耐温性能差,常用于≤70℃的水、空气等介质管路中。



2. 活塞式减压阀

1466075762916557.png活塞式减压阀的结构如图49所示,主要由阀体、阀盖、主阀阀瓣、主阀阀座、主阀弹簧、调节弹簧、活塞、副阀阀座、副阀阀瓣、副阀弹簧等构成。它是利用膜片、弹簧和活塞等敏感元件,改变阀瓣与阀座的间隙来达到减压的目的。在阀体的下部装有主阀弹簧以支撑主阀阀瓣,使主阀阀瓣与阀座处于关闭状态。下阀盖上的螺塞是用来排放阀中积液的。在阀体上部的气缸中装有气缸盘,气缸套、活塞和活塞环。气缸盘中间的导向孔与主阀阀杆相配合,活塞顶在主阀阀杆的上端,当活塞上面受到介质压力以后,通过主阀阀杆推动主阀阀瓣下移,使主阀开启。上阀盖内装有副阀的弹簧、阀瓣和阀座,在阀座的上方有不锈钢膜片。帽盖内装有调节弹簧,调节螺钉及锁紧螺帽,用来调节需要的工作压力。

调节时,先卸下安全罩,松开锁紧螺母,顺时针旋转调节螺钉,顶开副阀,介质由进口通过A通道、过滤网、B通道、副阀和C通道进入到活塞上方的空间,由于活塞端面面积比主阀瓣端面面积大,受介质压力作用后活塞向下移动使主阀瓣开启,介质通过后压力降低,介质流向出口的同时,通过D通道进入膜片下方,也通过气缸盘孔进到活塞下方空间,出口压力逐渐上升直至所要求的压力。此时,活塞受上下介质压差产生的向下作用力(重力忽略),主阀瓣受上下介质压差产生的向上作用力及主阀弹簧向上作用力之和,活塞的向下作用力通过主阀阀杆与主阀阀瓣的向上作用力互相平衡,膜片下介质对膜片的向上作用力与调节弹簧对膜片的向下作用力平衡,因而主阀瓣保持一定的开度,压力调好后,将锁紧螺母锁紧,并装上安全罩。

在使用过程中,如果出口压力增高,原来的平衡即被破坏,膜片下的介质压力大于调节弹簧的压力,膜片向上移动,副阀随之向关阀方向运动,使进入活塞上方的介质压力下降,减小了活塞上下压差,使活塞向下作用力减小,主阀瓣上下压差变化使阀瓣向上作用力也减小,因活塞端面大于主阀瓣端面,故活塞向下作用力减小程度比主阀瓣向上作用力减小程度大,结果是活塞与主阀瓣上移,减小了主阀瓣开启程度,出口压力也随之下降,达到新的平衡,反之,出口压力下降时,主阀阀瓣向开启方向移动,出口压力随之上升到新的平衡。这样,可以使出口压力保持在一定的范围内。

总之,当减压阀的调节螺钉调好出口压力以后,不论低压管路中介质消耗量是增加还是减少,其压力都基本维持不变。

活塞式减压阀耐压、耐热性较好,为常用减压阀。但结构复杂,制造费工时,阀上有小孔径通道,易堵塞,必要时可在进口处装过滤网。

四、减压阀适用的场合

减压阀是一种自动阀门,是调节阀的一种。它是通过启闭件的节流,将进口压力降至某一需要的出口压力,并能在进口压力及流量变动时,利用介质本身的能量保持出口压力基本不变的阀门。

减压阀按动作原理分为直接作用式减压阀和先导式减压阀。直接作用式减压阀是利用出口压力的变化直接控制阀瓣的运动。波纹管直接作用式减压阀适用于低压,中小口径的蒸汽介质,薄膜直接作用式减压阀适用于中低压、中小口径的空气、水等介质。先导式减压阀由导阀和主阀组成,出口压力的变化通过导阀放大来控制主阀阀瓣的运动。先导活塞式减压阀,适用于各种压力,各种口径,各种温度的蒸汽、空气和水等介质。若用不锈耐酸钢制造,可适用于各种腐蚀性介质。先导波纹管式减压阀,适用于低压、中小口径的蒸汽、空气等介质。先导薄膜式减压阀适用于中压、低压、中小口径的蒸汽或水等介质。

各类减压阀的性能对比见表41

五、减压阀的选用原则

1. 减压阀进口压力的波动应控制在进口压力给定值的80~105%,如果超过该范围,减压阀的性能会受影响。

2. 通常减压阀的阀后压力应小于阀前压力的0.5倍。

41   各类减压阀的性能对比

 

    

精度

流通能力

密封性能

灵敏度

成本

   

 

作用式

波纹管

 

好①

先导式

 

波纹管

 

较高

 

采用非金属材料,如:聚四氟乙烯、橡胶等。

 

3. 减压阀的每一档弹簧只在一定的出口压力范围内适用,超出范围应更换弹簧。

4. 在介质温度比较高的场合,一般选用先导活塞式或先导波纹管式减压阀。

5. 介质为空气或水(液体)的场合,一般宜选用直接作用薄膜式或先导波纹管式减压阀。

6. 介质为蒸汽的场合,宜选用先导活塞式或先导波纹管式减压阀。

7. 为了操作、调整和维修的方便,减压阀一般应安装在水平管道上。

六、减压阀的安装、使用与维护保养。

1. 减压阀应安装在水平的管路上,并保证调整、维修的方便。

2. 阀体上的箭头应与介质流向一致。

3. 安装前应彻底清洗管道,防止污物损坏密封面。

4. 安装方法见图410

 

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5. 使用时,卸去安全罩,按顺时针方向旋转调节螺钉,待出口压力表上的数值达到使用要求后,将锁紧螺母拧紧装上安全罩。

6. 安装后的定期检查

a .检查主阀、副阀的磨损情况;

 b.检查各部分弹簧是否疲劳;

c.检查膜片是否疲劳;

d.检查气缸是否磨损及腐蚀;

e.检查活塞是否失去涨力。

对于带有过滤网的减压阀,应定期清理,产品检修后必须进行压力试验。

 

七、减压阀常见故障及排除方法。

减压阀常见故障及排除方法见表42

42减压阀常见故障

常见故障

产生原因

预防措施

排除

方法

1.阀瓣弹簧失效或断裂

定期检查和更换

1. 启用旁通管切断减压阀前后阀门,修理或更换减压阀

 

2. 停车卸压后修理或更换减压阀

2.活塞卡住在活塞套最高位置处

定期清洗和修理,正

确组装。

3.阀瓣杆或顶杆在导向套内某一位置卡住,使阀瓣呈开启状态

定期清洗和修理,正

确组装。

4.主阀密封面和副阀阀密封面损坏或密封面间夹有异物

定期检修,阀前设置过滤器

5.副阀泄漏或阀瓣杆在阀座孔内某一位置卡住,使副阀呈开启状态;活塞始终受压,阀瓣不能关闭,介质直通

定期清洗和检查,通道应有过滤器,过滤器应完好

6.阀后腔至膜片小通道堵塞不通,致使阀门不能关闭

阀前设置过滤器和排污管,定期清洗和检查

7.气包式控制管线堵塞或损坏,充气阀泄漏

定期检修。控制的介质应清洁,管线应畅通

8.膜片、薄膜破损或其周边密封处泄漏

定期更换,静密封面平整,法兰螺栓紧固且均匀

 

续表42减压阀常见故障

常见故障

产生原因

预防措施

排除方法

1.活塞因损坏、异物、锈蚀等原因,卡死在最高位置,不能向下移动,阀瓣不能开启

定期清洗和修理,组装活塞机构应正确

1.启用旁通管,切断减压阀前后阀门,修理或更换减压阀

2.停车卸压后,修理或更换减压阀

2.气包式的气包泄漏或气包内压过低

定期更换,控制介质压力应正常

3.阀前腔到副阀阀,副阀到活塞的小通道堵塞不通

通道应有过滤网,过滤网应完好

4.调节弹簧松驰或失效,不能对膜片或薄膜产生位移,使阀瓣不能打开

定期检查和更换弹簧

1.阀门直通或阀门不通

见以上措施

1.启用旁通管,切断减压阀前后阀门,修理或更换减压阀

 

2.停车卸压后,修理或更换减压阀

2.弹簧疲劳

定期检查和更换

3.活塞密封不严

组装前认真检查,组装应正确,定期检查

4.调节弹簧刚度过大,造成阀后压力不稳

选用刚度适当的调节弹簧

5.膜片、薄膜疲劳

定期更换

6.阀内活动件磨损,阀门正常动作受阻

定期检修。组装正确,应设置过滤器

 


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