斯派莎克先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥工作原理

先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥作為一種利用蒸汽自身能量來調(diào)控管系壓力的自力式閥門,其性能好壞是決定整個蒸汽系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工況惡劣多變且調(diào)節(jié)精度要求高,一般的靜態(tài)理論計算、傳統(tǒng)樣機試驗、經(jīng)驗優(yōu)化設(shè)計等方法根本無法滿足用戶對減壓閥工作穩(wěn)定、響應(yīng)迅速的運行要求。同時隨著工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)大容量、高參數(shù)、低耗的趨勢發(fā)展,蒸汽減壓閥內(nèi)流動誘導(dǎo)振動、噪聲問題凸顯,嚴(yán)重干擾設(shè)備的穩(wěn)定運行,且對操作人員的身心健康構(gòu)成較大威脅。

先導(dǎo)式減壓閥主要由先導(dǎo)閥和主閥組成。先導(dǎo)閥作為壓力調(diào)節(jié)，主閥是導(dǎo)閥的執(zhí)行者。二者密切配合，完成減壓過程。任何一方出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致減壓過程失敗。

先導(dǎo)閥主要由導(dǎo)閥體，導(dǎo)閥芯，導(dǎo)閥座，導(dǎo)閥彈簧，調(diào)節(jié)彈簧，調(diào)節(jié)螺釘，膜片等零件組成。先導(dǎo)閥的膜片可以感知閥后壓力，根據(jù)閥后壓力變化改變導(dǎo)閥芯的開啟高度，控制進口介質(zhì)流到活塞上方的流量。調(diào)節(jié)彈簧用來設(shè)定調(diào)節(jié)壓力范圍，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘可以改變出口壓力。

斯派莎克先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥工作原理

主閥由閥體，活塞，活塞環(huán)，缸套，主閥芯，主閥座，主閥彈簧，底蓋等零件組成。導(dǎo)閥流出的介質(zhì)到達活塞上方，在介質(zhì)壓力作用下推動活塞向下運動，帶動主閥芯打開。先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥動態(tài)特性研究          

 針對以上問題,公司合作研發(fā)的先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥系列產(chǎn)品中DN50、PN25規(guī)格為主體研究對象,開展以下一系列研究：采用流場數(shù)值模擬方法對蒸汽減壓閥不同節(jié)流閥口縮流系數(shù)和阻塞流臨界壓力比進行分析計算以作為數(shù)學(xué)建模依據(jù)；建立了先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥從氣源到負(fù)載完整的動態(tài)模型,其中考慮了實際工況下真實氣體效應(yīng)及蒸汽節(jié)流減壓中的焦耳—湯姆遜效應(yīng),為隨后建立。

斯派莎克先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥工作原理

順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，壓縮調(diào)節(jié)彈簧，彈簧彈性變形后，推動膜片先下動作，同時導(dǎo)閥芯向下動作，導(dǎo)閥芯開啟，（介質(zhì)通過主閥體內(nèi)導(dǎo)流孔，到達導(dǎo)閥芯位置等候多時了）。介質(zhì)通過導(dǎo)閥芯，導(dǎo)閥座密封面后，經(jīng)過導(dǎo)閥內(nèi)導(dǎo)流孔到達主閥活塞上方。推動活塞向下動作，帶動主閥芯開啟，介質(zhì)從主閥芯和主閥座間流過，到達閥門出口處，閥后壓力開始上升。

繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，閥后壓力持續(xù)上升。到達設(shè)定壓力值后，停止轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，并鎖緊它。閥后壓力經(jīng)過主閥體內(nèi)反饋導(dǎo)流孔到達導(dǎo)閥膜片下方，作用在膜片下方的壓力和調(diào)節(jié)彈簧作用在膜片上方的力達到平衡。導(dǎo)閥芯保持一定開度，主閥芯也保持一定開度。進出口壓力維持在平衡狀態(tài)。

系統(tǒng)動態(tài)真模型圖奠定理論基礎(chǔ)；在壓力及流量特性分析的基礎(chǔ)上驗證了結(jié)構(gòu)參數(shù)影響方案的可行性；對調(diào)節(jié)彈簧剛度、導(dǎo)閥阻尼系數(shù)、主導(dǎo)閥膜片面積、主閥低壓腔容積和主閥載荷強容積等關(guān)鍵參數(shù)對減壓閥動態(tài)性能的影響進行真對比研究；利用目標(biāo)函數(shù)、優(yōu)化算法對先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化研究,使先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥動態(tài)性能得到了很大提升；

斯派莎克先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥工作原理

順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，壓縮調(diào)節(jié)彈簧，彈簧彈性變形后，推動膜片先下動作，同時導(dǎo)閥芯向下動作，導(dǎo)閥芯開啟，（介質(zhì)通過主閥體內(nèi)導(dǎo)流孔，到達導(dǎo)閥芯位置等候多時了）。介質(zhì)通過導(dǎo)閥芯，導(dǎo)閥座密封面后，經(jīng)過導(dǎo)閥內(nèi)導(dǎo)流孔到達主閥活塞上方。推動活塞向下動作，帶動主閥芯開啟，介質(zhì)從主閥芯和主閥座間流過，到達閥門出口處，閥后壓力開始上升。

繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，閥后壓力持續(xù)上升。到達設(shè)定壓力值后，停止轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，并鎖緊它。閥后壓力經(jīng)過主閥體內(nèi)反饋導(dǎo)流孔到達導(dǎo)閥膜片下方，作用在膜片下方的壓力和調(diào)節(jié)彈簧作用在膜片上方的力達到平衡。導(dǎo)閥芯保持一定開度，主閥芯也保持一定開度。進出口壓力維持在平衡狀態(tài)。

斯派莎克先導(dǎo)薄膜式蒸汽減壓閥工作原理

1、啟機時壓力調(diào)節(jié)螺栓處于松弛狀態(tài)，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；

2、當(dāng)上游蒸汽進來向下調(diào)節(jié)螺栓，壓縮導(dǎo)閥彈簧和導(dǎo)閥膜片，打開導(dǎo)閥閥芯，使蒸汽進入主閥隔膜腔推動主隔膜使主閥閥芯打開，蒸汽進入下游。

3、當(dāng)下游壓力超高，反饋管中的蒸汽將導(dǎo)閥隔膜向上推動，使導(dǎo)閥關(guān)小或關(guān)閉，此時，進入主閥隔膜腔的蒸汽減少，主閥閥芯也隨之向下關(guān)小或關(guān)閉，從而穩(wěn)定控制下游壓力在設(shè)定值。

4、當(dāng)下游壓力低于設(shè)定值時，反饋管中的蒸汽壓力降低，導(dǎo)閥逐步開大，此時進入主隔膜腔的蒸汽量增加，主閥閥芯也隨之開大，從而穩(wěn)定控制下游壓力在設(shè)定值。

啟動前導(dǎo)閥彈簧處于自由狀態(tài)時，主閥和導(dǎo)閥處于關(guān)閉狀態(tài)。導(dǎo)閥有彈簧力作用打開，蒸汽經(jīng)由導(dǎo)閥進入主隔膜室，一部分蒸汽則經(jīng)由控制孔流出，當(dāng)導(dǎo)閥流入的蒸汽大于由控制孔流出的蒸汽，主隔膜閥中的控制壓力增大，打開主閥。隨著蒸汽流過主閥，下游壓力的增量經(jīng)由感應(yīng)管反饋，作用在導(dǎo)閥隔膜下，平衡隔膜上部的彈簧壓力，使導(dǎo)閥組建關(guān)閉節(jié)流，維持主隔膜中的壓力，控制主閥開度輸送適量的蒸汽。調(diào)節(jié)導(dǎo)閥隔膜上的彈簧即可改變下游壓力。