基本内容
空气减压阀(3)减压阀(reducing valve)是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量,将介质的压力降低,同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度,使阀后压力保持在一定范围内,并在阀体内或阀后喷入冷却水,将介质的温度降低,这种阀门称为减压减温阀。该阀的特点,是在进口压力不断变化的情况下,保持出口听压力和温度值在一定的范围内。减压阀是气动调节阀的一个必备配件,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。本类阀门在管道中一般应当水平安装。
气体减压阀执行标准,按JB/T2205-2000《减压阀结构长度》 为主的通用类。目前国内大多数减压阀生产厂家均按本标准设计生产,但本标准也不尽完美,规格不全。根据厂家所生产的减压阀规格及掌握的资料来看,各厂家连接尺寸也不尽统一,建议通用机械研究所对JB/T2205-2000《减压阀结构长度》进行修订。建议设计院及用户按标准选用,减压阀生产厂家按标准设计制造。[1]
公称压力/兆帕 |
1.6 |
2.5 |
4.0 |
6.4 |
10.0 |
16.0 |
壳体试验压力/兆帕 |
2.4 |
3.75 |
6.0 |
9.6 |
15.0 |
24 |
密封试验压力/兆帕 |
1.6 |
2.5 |
4.0 |
6.4 |
10.0 |
16.0 |
最高进口压力/兆帕 |
1.6 |
2.5 |
4.0 |
6.4 |
10.0 |
16.0 |
出口压力范围/兆帕 |
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/兆帕△P2P |
GB12246-1989 |
|||||
流量特性偏差/兆帕P2G |
GB12246-1989 |
|||||
最小压差/兆帕 |
0.15 |
0.15 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
1.0 |
渗漏量 |
X/F(聚四氟乙稀/橡胶)∶O Y(硬密封)∶GB12245-1989 |
公称压力/兆帕 |
1.6 |
2.5 |
4.0 |
6.4 |
10.0 |
16.0 |
壳体试验压力/兆帕 |
2.4 |
3.75 |
6.0 |
9.6 |
15.0 |
24 |
密封试验压力/兆帕 |
1.6 |
2.5 |
4.0 |
6.4 |
10.0 |
16.0 |
最高进口压力/兆帕 |
1.6 |
2.5 |
4.0 |
6.4 |
10.0 |
16.0 |
出口压力范围/兆帕 |
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/兆帕△P2P |
GB12246-1989 |
|||||
流量特性偏差/兆帕P2G |
GB12246-1989 |
|||||
最小压差/兆帕 |
0.15 |
0.15 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
1.0 |
渗漏量 |
X/F(聚四氟乙稀/橡胶)∶O Y(硬密封)∶GB12245-1989 |
零件名称 |
零件材料 |
阀体、阀盖、底盖 |
WCB/304 |
阀座、阀盘 |
2Cr13/304 |
缸套 |
304/25(镀硬铬) |
2Cr13/铜合金 |
|
合金铸铁 |
|
导阀座、导阀杆 |
2Cr13/304 |
膜片 |
1Cr18Ni9Ti |
主阀、导阀弹簧 |
50CrVA |
调节弹簧 |
60Si2Mn |
密封垫(X/F型号) |
橡胶/聚四氟乙烷 |
导阀体、导阀盖 |
25/304 |
DN |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
150 |
Cv |
1 |
2.5 |
4 |
6.5 |
9 |
16 |
25 |
36 |
64 |
100 |
140 |
DN |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
150 |
Cv |
1 |
2.5 |
4 |
6.5 |
9 |
16 |
25 |
36 |
64 |
100 |
140 |
气体减压阀外形图
公称通径 DN |
外形尺寸 |
连接尺寸 |
|||||||||||||
L |
H |
H1 |
1.6MPa |
2.5MPa |
4.0MPa |
6.4MPa |
|||||||||
D |
D1 |
Z-d |
D |
D1 |
Z-d |
D |
D1 |
Z-d |
D |
D1 |
Z-d |
||||
15 |
140 |
285 |
85 |
95 |
65 |
4-12 |
95 |
65 |
4-14 |
95 |
65 |
4-14 |
105 |
75 |
4-14 |
20 |
160 |
285 |
85 |
105 |
75 |
4-12 |
105 |
75 |
4-14 |
105 |
75 |
4-14 |
125 |
90 |
4-18 |
25 |
180 |
290 |
100 |
115 |
85 |
4-12 |
115 |
85 |
4-14 |
115 |
85 |
4-14 |
135 |
100 |
4-18 |
32 |
200 |
290 |
105 |
140 |
100 |
4-18 |
135 |
100 |
4-18 |
135 |
100 |
4-18 |
150 |
110 |
4-23 |
40 |
220 |
310 |
110 |
150 |
110 |
4-18 |
145 |
110 |
4-18 |
145 |
110 |
4-18 |
165 |
125 |
4-23 |
50 |
250 |
310 |
110 |
165 |
125 |
4-18 |
160 |
125 |
4-18 |
160 |
125 |
4-18 |
175 |
135 |
4-23 |
65 |
280 |
310 |
115 |
185 |
145 |
4-18 |
180 |
145 |
8-18 |
180 |
145 |
8-18 |
200 |
160 |
8-23 |
80 |
310 |
340 |
155 |
200 |
160 |
8-18 |
195 |
160 |
8-18 |
195 |
160 |
8-18 |
210 |
170 |
8-23 |
100 |
350 |
340 |
155 |
220 |
180 |
8-18 |
235 |
190 |
8-23 |
230 |
190 |
8-23 |
250 |
200 |
8-25 |
125 |
400 |
375 |
190 |
250 |
210 |
8-18 |
270 |
220 |
8-25 |
270 |
220 |
8-25 |
295 |
240 |
8-30 |
150 |
450 |
375 |
200 |
285 |
240 |
8-23 |
300 |
250 |
8-25 |
300 |
250 |
8-25 |
340 |
280 |
8-34 |
200 |
550 |
475 |
225 |
340 |
295 |
12-23 |
360 |
310 |
12-25 |
375 |
320 |
12-30 |
405 |
345 |
12-34 |
250 |
650 |
535 |
290 |
405 |
355 |
12-25 |
425 |
370 |
12-30 |
445 |
385 |
12-34 |
470 |
400 |
12-41 |
300 |
800 |
595 |
320 |
460 |
410 |
12-25 |
485 |
430 |
16-30 |
510 |
450 |
16-34 |
530 |
460 |
16-41 |
350 |
900 |
650 |
355 |
520 |
460 |
16-25 |
550 |
490 |
16-34 |
570 |
510 |
16-34 |
595 |
525 |
16-41 |
400 |
1000 |
700 |
395 |
580 |
525 |
16-30 |
610 |
550 |
16-34 |
655 |
585 |
16-41 |
670 |
585 |
16-48 |
公称通径 DN |
外形尺寸 |
连接尺寸 |
|||||||||||||
L |
H |
H1 |
1.6MPa |
2.5MPa |
4.0MPa |
6.4MPa |
|||||||||
D |
D1 |
Z-d |
D |
D1 |
Z-d |
D |
D1 |
Z-d |
D |
D1 |
Z-d |
||||
15 |
140 |
285 |
85 |
95 |
65 |
4-12 |
95 |
65 |
4-14 |
95 |
65 |
4-14 |
105 |
75 |
4-14 |
20 |
160 |
285 |
85 |
105 |
75 |
4-12 |
105 |
75 |
4-14 |
105 |
75 |
4-14 |
125 |
90 |
4-18 |
25 |
180 |
290 |
100 |
115 |
85 |
4-12 |
115 |
85 |
4-14 |
115 |
85 |
4-14 |
135 |
100 |
4-18 |
32 |
200 |
290 |
105 |
140 |
100 |
4-18 |
135 |
100 |
4-18 |
135 |
100 |
4-18 |
150 |
110 |
4-23 |
40 |
220 |
310 |
110 |
150 |
110 |
4-18 |
145 |
110 |
4-18 |
145 |
110 |
4-18 |
165 |
125 |
4-23 |
50 |
250 |
310 |
110 |
165 |
125 |
4-18 |
160 |
125 |
4-18 |
160 |
125 |
4-18 |
175 |
135 |
4-23 |
65 |
280 |
310 |
115 |
185 |
145 |
4-18 |
180 |
145 |
8-18 |
180 |
145 |
8-18 |
200 |
160 |
8-23 |
80 |
310 |
340 |
155 |
200 |
160 |
8-18 |
195 |
160 |
8-18 |
195 |
160 |
8-18 |
210 |
170 |
8-23 |
100 |
350 |
340 |
155 |
220 |
180 |
8-18 |
235 |
190 |
8-23 |
230 |
190 |
8-23 |
250 |
200 |
8-25 |
125 |
400 |
375 |
190 |
250 |
210 |
8-18 |
270 |
220 |
8-25 |
270 |
220 |
8-25 |
295 |
240 |
8-30 |
150 |
450 |
375 |
200 |
285 |
240 |
8-23 |
300 |
250 |
8-25 |
300 |
250 |
8-25 |
340 |
280 |
8-34 |
200 |
550 |
475 |
225 |
340 |
295 |
12-23 |
360 |
310 |
12-25 |
375 |
320 |
12-30 |
405 |
345 |
12-34 |
250 |
650 |
535 |
290 |
405 |
355 |
12-25 |
425 |
370 |
12-30 |
445 |
385 |
12-34 |
470 |
400 |
12-41 |
300 |
800 |
595 |
320 |
460 |
410 |
12-25 |
485 |
430 |
16-30 |
510 |
450 |
16-34 |
530 |
460 |
16-41 |
350 |
900 |
650 |
355 |
520 |
460 |
16-25 |
550 |
490 |
16-34 |
570 |
510 |
16-34 |
595 |
525 |
16-41 |
400 |
1000 |
700 |
395 |
580 |
525 |
16-30 |
610 |
550 |
16-34 |
655 |
585 |
16-41 |
670 |
585 |
16-48 |
压力为P1的压缩空气,由左端输入经阀口10节流后,压力降为P2输出。P2的大小可由调压弹簧2、3进行调节。顺时针旋转旋钮1,压缩弹簧2、3及膜片5使阀芯8下移,增大阀口10的开度使P2增大。若反时针旋转旋钮1,阀口10的开度减小,P2随之减小。
若P1瞬时升高,P2将随之升高,使膜片气室6内压力升高,在膜片5上产生的推力相应增大,此推力破坏了原来力的平衡,使膜片5向上移动,有少部分气流经溢流孔12、排气孔11排出。在膜片上移的同时,因复位弹簧9的作用,使阀芯8也向上移动,关小进气阀口10,节流作用加大,使输出压力下降,直至达到新的平衡为止,输出压力基本又回到原来值。若输入压力瞬时下降,输出压力也下降、膜片5下移,阀芯8随之下移,进气阀口10开大,节流作用减小,使输出压力也基本回到原来值。 逆时针旋转旋钮1。使调节弹簧2、3放松,气体作用在膜片5上的推力大于调压弹簧的作用力,膜片向上曲,靠复位弹簧的作用关闭进气阀口10。再旋转旋钮1,进气阀芯8的顶端与溢流阀座4将脱开,膜片气室6中的压缩空气便经溢流孔12、排气孔11排出,使阀处于无输出状态。
总之,溢流减压阀是靠进气口的节流作用减压,靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压;调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。为防止以上溢流式减压阀徘出少量气体对周围环境的污染,可采用不带溢流阀的减压阀(即普通减压阀),其符号如图14—1c所示。
(1)调压范围:
调压范围是指减压阀输出压力P2的可以调整控制的范围,在这个可调范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。
(2)压力特性:
压力特性是指流量g为定值时,因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小,减压阀的特性越好。输出压力必须低于输入压力—定值才基本上不随输入压力变化而变化。
(3)流量特性:
流量特性是指输入压力—定时,输出压力随输出流量g的变化而变化的持性。当流量g发生变化时,输出压力的变化越小越好。一般输出压力越低,它随输出流量的变化波动就越小。
本产品主要用于气体管路,如空气、氮气、氧气、氢气、液化气、天然气等气体。
本系列减压阀属于先导活塞式减压阀。由主阀和导阀两部分组成。
主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。
导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。
通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化,通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小,实现减压稳压功能。[2]
先导活塞式气体减压阀减压阀出厂时,调节弹簧处于未压缩状态,此时主阀瓣和付阀瓣处于关闭状态,使用时按顺时针方向转动调节螺钉,压缩调节弹簧,使膜片下移顶开付阀瓣,介质由a孔进入活塞上方,活塞在介质压力的作用下,向下移动推动主阀瓣离开主阀座,使介质流向阀后,同时由c孔进入膜片下方,当阀后压力超过调定压力时,推动膜片上移压缩调节弹簧.付阀瓣随之向关闭方向移动,使流入活塞上方的介质减小,压力也随之下降,此时主阀瓣在主阀瓣弹簧力的推动下上移,使主阀瓣与主阀座的间隙减小,介质流量随之减少,使阀后压力随之下降到新的平衡,反之当阀后压力低于调定压力时,主阀瓣和主阀座间隙增大,介质流量随之增加,使阀后压力随之增高达到新的平衡.
维护与检修
1减压阀应存放在干燥的室内,通路两端必须用盲板堵塞,不准堆置存放.
2长期存放的减压阀应定期检查,清洗污垢,在各运动部位及加工面上应涂以防锈剂,防止生锈.
故障与消除方法
故障现象 | 产生原因 | 消除方法 |
减压阀不减压或减压失灵及直通 | 1主阀或付阀密封面有污物 2主阀或付阀密封面损坏 3主、付阀瓣弹簧疲劳或折断 4反馈通道3孔被堵塞 5膜片疲劳或损坏 6活塞汽缸磨损或腐蚀 7活塞环槽与活塞环卡住 8阀体腔内充满冷凝液 |
1. 将污物清除干将 2. 密封付研磨修复或更换 3. 更换新弹簧 4. 清除通道中的污物 5. 更换膜片 6. 加工修正或更换活塞环 7. 拆下活塞清洗 8. 松开螺塞排出冷凝液 |
不通汽 | 1清洗过程中阀盖装错位 2上垫片移位堵住进出孔 3进入付阀通道孔堵塞 |
1. 拆下阀盖定位后装好 2. 使垫片孔对准进出孔 3. 拆下阀盖清除通道污物 |
故障现象 | 产生原因 | 消除方法 |
减压阀不减压或减压失灵及直通 | 1主阀或付阀密封面有污物 2主阀或付阀密封面损坏 3主、付阀瓣弹簧疲劳或折断 4反馈通道3孔被堵塞 5膜片疲劳或损坏 6活塞汽缸磨损或腐蚀 7活塞环槽与活塞环卡住 8阀体腔内充满冷凝液 |
1. 将污物清除干将 2. 密封付研磨修复或更换 3. 更换新弹簧 4. 清除通道中的污物 5. 更换膜片 6. 加工修正或更换活塞环 7. 拆下活塞清洗 8. 松开螺塞排出冷凝液 |
不通汽 | 1清洗过程中阀盖装错位 2上垫片移位堵住进出孔 3进入付阀通道孔堵塞 |
1. 拆下阀盖定位后装好 2. 使垫片孔对准进出孔 3. 拆下阀盖清除通道污物 |
根据使用要求选定减压阀的类型和调压精度,再根据所需最大输出流量选择其通径。决定阀的气源压力时,应使其大于最高输出压力0.1MPa。减压阀一般安装在分水滤气器之后,油雾器或定值器之前,并注意不要将其进、出口接反;阀不用时应把旋钮放松,以免膜片经常受压变形而影响其性能。