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壓力調(diào)節(jié)閥亦稱自力式平衡閥、流量控制閥、流量控制器、動(dòng)態(tài)平衡閥、流量平衡閥,是一種直觀簡便的流量調(diào)節(jié)控制裝置,管網(wǎng)中應(yīng)用流量調(diào)節(jié)閥可直接根據(jù)設(shè)計(jì)來設(shè)定流量,閥門可在水作用下,自動(dòng)消除管線的剩余壓頭及壓力波動(dòng)所引起的流量偏差,無論系統(tǒng)壓力怎樣變化均保持設(shè)定流量不變,該閥這些功能使管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)一次完成,把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?,有效的解決管網(wǎng)的水力失調(diào)。流量調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用于:集中供熱(冷)等水系統(tǒng)中,使管網(wǎng)流量按需分配,消除水系統(tǒng)水力失調(diào),解決冷熱不均問題。

壓力調(diào)節(jié)閥工作原理:

通過接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信號(hào)(如:4~20mA)來驅(qū)動(dòng)閥門改變閥芯和閥座之間的截面積大小控制管道介質(zhì)的流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)功能。

由于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥具有本質(zhì)防爆、性能可靠等優(yōu)點(diǎn),國內(nèi)外調(diào)節(jié)閥仍以氣動(dòng)為主。

過去,國內(nèi)正式生產(chǎn)的小流量調(diào)節(jié)閥。最高使用壓力可達(dá)100公斤/厘米 2 ,額定的流通能力C 值可以 從0.05 到0.0012。其閥座孔徑為3毫米,閥芯為圓柱形,上面刻有一道或數(shù)道V 型槽 ,閥桿行程6毫米,閥門 無配套 的定位器,因此控制精度較差。

我國也引進(jìn)了小流量調(diào)節(jié)閥。流通能力約為0.001,閥芯為帶有缺口的圓柱形。工作壓力為300公斤/厘米 2 閥桿行程7/16英寸,閥芯為圓錐形,該閥門帶有摩爾公司 的頂裝定位器。

上述這類閥門的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,重量輕。常用的閥座孔徑為1/8~1/4英寸(約為3.175A-6.35 毫米),閥桿行程為1/4~l/2英寸(合6.35~12.7 毫米)。這類閥門的流量能力最小可以做到0.00006,以至更小。

一般地說,圓柱開槽型的閥芯,在特性化方面比圓錐形好,它可以通過改變 槽深來獲得 設(shè)計(jì)特性,但后者調(diào)節(jié)可*性好,因?yàn)橥ㄟ^閥門的流體,分布在閥芯截面的整個(gè)圓周上。這種閥門常用在精度要求不很高的場合。但容量精度和特性的重現(xiàn)性較差。

閥門流通能力,主要取決于流孔直徑,對于一個(gè)1/16英寸的流孔,理論上的 Cv 值約為0·06,或者說只是接近小流量的上限。要進(jìn)~步減小流量,必須從根本上減小閥芯的行程或約束流孔 的開度 。

對于高壓小流量調(diào)節(jié)閥,還必須考慮由主于高壓和高壓差帶來的一系列問題。如執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須具有足夠的輸出力,以克服介質(zhì)的不平衡力,閥門零件強(qiáng)度問題,高壓密封問題,而 最關(guān)鍵的是閥芯、閥座的材質(zhì)和加工問題。

高壓調(diào)節(jié)閥閥芯、閥座損壞原因很復(fù)雜,這里面的理論不盡相同,但普遍引起重視的是高速液(氣)流相對閥芯、閥座運(yùn)動(dòng)引起的沖刷現(xiàn)象(亦 稱速度 效應(yīng))和液體介質(zhì)在高壓差下的氣蝕現(xiàn)象。前者損壞形式是與流線有一定關(guān)系的沖刷痕跡,后者則是海綿狀孔洞。

在有氣蝕產(chǎn)生的場合下,如果閥芯,閥座材質(zhì)選用不當(dāng),少則兒天,多則幾個(gè)月,閥門就將報(bào)廢。

解決氣蝕問題應(yīng)從求避免氣蝕的方法和耐氣蝕 的材料著手,避免氣蝕的方法有幾種。

1、改進(jìn)閥芯,閥座設(shè)計(jì),使其具有合理的液流速度分布和壓力分布。如小流量調(diào)節(jié)閥采用狹長通道式閥芯、閥座。閥芯、閥座孔都有很小的錐度,適用于在恒定的上游壓力條件下精確地控制流量。由于這種 結(jié)構(gòu)具確吸收 能量,減小氣蝕的功能,據(jù)資料報(bào)導(dǎo),它曾用于4200公斤/厘米 2 的壓降下。

2、在 條件充許的 情況下,在液流中充氣,以局部地或全部地消除低壓區(qū)。

3、閥門串聯(lián)使用,以減小每個(gè)閥的壓降。

4、使閥前后壓差低于該介質(zhì)在調(diào)節(jié)閥入口溫度下產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象的最大允許壓差。

5、介質(zhì)在“流開"狀態(tài)下工作,允許壓差比“流閉"狀態(tài)大三倍多。

自力式壓力調(diào)節(jié)閥因?yàn)椴恍枰渌鈦砟茉慈珉娫础庠?,僅靠介質(zhì)自身的能量來驅(qū)動(dòng),既節(jié)能又環(huán)保,使用方便,安裝完畢后設(shè)定好壓力值即可投入自動(dòng)運(yùn)行,所以在對控制精度要求不高,又缺乏電源、氣源的場合,得到了越來越廣泛的使用。但在使用過程中,一定要注意選型的特殊性,否則容易引起事故。在使用過程中,要注意使用的選型和安裝環(huán)境,因此,詳細(xì)了解自力式壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理和結(jié)構(gòu)是非常重要的。

所謂小流量調(diào)節(jié)閥,顧名思義,就是流通能力很小的調(diào)節(jié)閥。

閥門的流通能力是在統(tǒng)一條件下的閥門容量指標(biāo)。我國用C 值表示 。其定義為:閥門全開時(shí),當(dāng)閥前后壓差為1公斤/厘米 2 ,介質(zhì)重度為1克/ 厘米 3 時(shí) ,每小時(shí)流過閥門的介質(zhì)量(米 3 /時(shí))。對于不可壓縮流體,在充分湍流的狀態(tài)下閥門的流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)。在計(jì)算所需的閥門流通能力時(shí),應(yīng)注意介質(zhì)不同或流動(dòng)條件不同時(shí), 閥內(nèi)流動(dòng) 狀態(tài)會(huì)有很大的差異。

在小流量情況下,尤其是粘性流體和低壓下工作時(shí),流體的主約束往往是層流或?qū)恿骱屯牧鞯幕旌蠎B(tài)。層流時(shí),經(jīng)過閥門的介質(zhì)流量和閥前后壓差呈線性關(guān)系。而在層流和湍流混合態(tài)下,隨著雷諾數(shù)的增加,即使壓差不變,流經(jīng)閥門的介質(zhì)量也會(huì)增加。在*湍流時(shí),流量才不隨雷諾數(shù)變化而變化。盡管如此,選擇小流量調(diào)節(jié)閥,仍然用傳統(tǒng)的方法和計(jì)算公式進(jìn)行。但是其計(jì)算值和實(shí)際值偏離很大,據(jù)資料介紹在 Cv=0.01以下時(shí),它只是作為一個(gè)容量指標(biāo),具有參考意義而已。實(shí)際流通能力應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。

隨著流通能力減小,閥門的可調(diào)比將下降。但最少也能保證10:l到15:1之間,如果可調(diào)比再小,就難以進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)。

閥門在串聯(lián)使用時(shí),隨著開度變化,,閥前后壓差也有變化,因此使閥門的工作特性曲線偏離理想特性。如果管路阻力大,直線性會(huì)變成快開特性,而喪失調(diào)節(jié)能力。等百分比特性將變成直線特性。小流量情況下,由于很少有管路阻力,上述特性畸變就不大了,對等百分比特性,實(shí)際上也就沒有必要。從制造的角度來說, Cv =0.05以下時(shí),也不可能再產(chǎn)生等百分比的側(cè)面形狀。因此,對小流量閥主要的問題是如何將流量控制在所需要的范圍之內(nèi)。

從經(jīng)濟(jì)效果出發(fā),使用者希望一個(gè)閥門可同時(shí)用于截流和調(diào)節(jié),也是可以做到的。但對于調(diào)節(jié)閥來說,主要是實(shí)現(xiàn)對流量的控制,關(guān)閉是次要的。認(rèn)為小流量閥本身流量很小,在關(guān)閉時(shí)很容易實(shí)現(xiàn)截流,是錯(cuò)誤的。國外對小流量調(diào)節(jié)閥泄漏量一般也做了規(guī)定。當(dāng)Cv 值為10 時(shí) ,該閥門的泄漏量規(guī)定為:在3.5 公斤/厘米。氣壓下,泄漏量為最大流量的1 % 以下。

自力式壓力調(diào)節(jié)閥(以下簡稱HAWE壓力閥)是一種無需外來能源而只依靠調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力的節(jié)能型產(chǎn)品.具有測量、執(zhí)行、控制的綜合功能。廣泛適用于石油、化工、冶金、輕工等工業(yè)部門及城市供熱、供暖系統(tǒng)。本產(chǎn)品可用于非腐蝕性〔最高溫度350℃〕的液體、氣體和蒸汽等介質(zhì)的壓力控制裝置。

LHK型平衡閥(液控卸荷)

1,概述


按照DIN ISO1219列入HAWE壓力閥類的平衡閥,可以防止雙作用執(zhí)行元件,有帶有吊掛的,牽拉的或移動(dòng)的負(fù)載時(shí),在負(fù)載方向失控的加速移動(dòng),即速度與輸入的油量不相符,例如;負(fù)載方向正,反變化的提升設(shè)備和擺動(dòng)設(shè)備;絞盤車和回轉(zhuǎn)馬達(dá)。


作為一種副效應(yīng),當(dāng)換向閥或方向滑閥處于中位與滑閥控制回路在平衡位置上產(chǎn)生泄漏時(shí),可以防止油缸活塞在負(fù)載方向發(fā)生意外的不允許的位移。例如;提升及伸縮缸,旋轉(zhuǎn)活塞桿和齒桿小齒輪一擺動(dòng)油缸。


在特殊的場合下,平衡閥也可作為可卸荷的背壓閥使用。

例如;用于機(jī)床里的進(jìn)給油缸;用于鍛壓設(shè)備中的沖擊油缸;用于液壓同步設(shè)備,在這種設(shè)備上,兩個(gè)油缸有著來自泵的兩個(gè)大小相同的油流,需要產(chǎn)生同步動(dòng)作或平行動(dòng)作等。


同分流閥的其它同步控制,參見D7381樣本


與D5700或D5700K樣本內(nèi)的SKS滑閥連用,平衡閥能出色地控制速度(流量控制)

用平衡閥可使執(zhí)行元件的排油側(cè)(回油側(cè))建立起與加載方向和運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)的確背壓。調(diào)定壓力可以根據(jù)不同的要求選擇高于最大負(fù)載壓力的15%至25%。由于密封性好,當(dāng)油缸處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),既不會(huì)發(fā)生執(zhí)行元件側(cè)的泄油流向有內(nèi)泄漏的方向滑閥,也不會(huì)發(fā)生負(fù)載超過閥的背壓。


如果執(zhí)行元件在“負(fù)載下降"的方向上通過方向閥控制,由于平衡閥上的背壓(參看上述段落),負(fù)載本身無法使執(zhí)行元件移動(dòng),更多的情況下,需要執(zhí)行元件進(jìn)油一側(cè)的泵來“推動(dòng)"。在此情況下所需要的壓力,是通過控制油路作用到平衡閥內(nèi)的開啟活塞上,而活塞上力是由彈簧預(yù)緊力設(shè)定的。由此,設(shè)定壓力大小負(fù)載壓力,閥被置于節(jié)流工作位置(開啟),執(zhí)行元件開始動(dòng)作。移動(dòng)負(fù)載的泵側(cè)的壓力取決于LHK閥內(nèi)設(shè)定壓力值和當(dāng)時(shí)負(fù)載壓力之差,取決于執(zhí)行元件的面積比,也取決于LHK閥的開啟比,這個(gè)壓力只是設(shè)定壓力的一小部分。


平衡閥在操縱執(zhí)行元件時(shí),迅速打開排油側(cè),這樣就不會(huì)出現(xiàn)增壓現(xiàn)象,可以有阻尼地轉(zhuǎn)換到與負(fù)載相關(guān)的節(jié)流位置,執(zhí)行元件起動(dòng)時(shí)的跳動(dòng)及與之相關(guān)移動(dòng)部件的顫動(dòng),均在一開始就受到抑止或很快就消除。該動(dòng)作狀態(tài)是通過閥內(nèi)部控制油路上與旁通單向閥有關(guān)的可調(diào)節(jié)流實(shí)現(xiàn)的。節(jié)流作用在一定的范圍內(nèi)有變化并可與具體的要求相匹配。


 
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