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自力式减压阀流量计算选型分析

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详细介绍

自力式减压阀流量计算选型分析

自力式调节阀是无需外源动力(电力、气源),依靠被控介质自身压力、温度或流量能量驱动阀芯动作,通过内置传感元件(膜片、波纹管、温包)与调节组件(弹簧、阀瓣)感知工况变化,自动调整流道截面积,实现介质压力、温度或流量稳定控制的阀门。其核心优势在于 “无动力依赖 + 自动调节",适配无动力供应、需简化系统或降低能耗的场景,符合 GB/T 13927、HG/T 20507 标准,保障工业工况调节的可靠性与经济性。减压阀是靠开启阀孔的大小对介质进行节流而达到减压目的的,它能以自力作用将阀后的压力维持在一定范围内。减压阀主要有活塞式、薄膜式、波纹管式减压阀等,几种常用类型减压阀性能见下表。

自力式减压阀是采用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,在进口压力不断变化的情况下,保持出口压力在设定的范围内,保护其后的生活生产阀门。

ZZYP自力式减压阀019.jpg

自力式减压阀也叫活塞式减压阀,蒸汽减压阀。是气动调节阀的一个配件,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。按结构形式可分为膜片式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式;按阀座数目可人为单座式和双座式;按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。自力式减压阀的工作由阀后压力进行控制。当压力感应器检测到阀门压力指示升高时,减压阀阀门开度减小;当检测到减压阀后压力减小,减压阀阀门开度增大,以满足控制要求。 自力式减压阀——该阀门的减压比必须在一定程度上高于系统值; 即使在非常大或者非常小的流量时它也应该能够对正作用或者反作用控制信号做出响应。这些阀门应该针对有用控制范围选择,即非常大流量的20%到80%。正常为等比型或者具有等比特性。这些类型的阀门本身具有比例控制所要求的非常好的流量特性及流量范围。主要是杠杆的原理,利用阀内的压力控制阀的开度。是一种利用介质自身的压力变化进行自我控制而保持流经该被控系统介质压差不变的节能阀门。

自力式减压阀安装应注意事项:1、自力式减压阀过滤器的设置:该系统中的过滤器在工艺介质干净、没杂质的情况下,可以省略。当介质中有杂质或用带指挥器的自力式压力调节阀时应装过滤器,以防阻塞引压管路或指挥器、卡死气缸执行机构及阀芯等。若限于管路安装空间或经费,可将过滤网装在阀前的截止阀上游处。取代过滤器。2、自力式减压阀直管段的设置自力式压力调节阀前、后应尽量保持一定的直管段。阀前取压点距阀的距离应大于2D;阀后取压应大于6D。阀前、后还应装有压力表,压力表应靠近取压点,以便使设定值与取压值真实一致。3、自力式减压阀旁路系统的设置为保证检修及出故障时生产能继续运行,比较好设置旁路系统。4、自力式减压阀安装方式与介质、温度的关系。自力式压力调节阀安装方式原则上宜采用,气体介质正立安装(执行机构在上、阀体在下,液体与蒸汽介质倒装。气体介质温度高于70℃低于140℃时,若仍采用正立安装,应注明采用高温膜片否则会造成普通膜片老化。气体介质温度高于70℃低于140℃、液体介质温度高于140℃时,自力式压力调节阀除采用倒装外,还应在引压管路上加装隔离罐,并应在引压管路、隔离罐、膜头处注满冷媒,以防膜片受高温老化。

自力式减压阀适用于水、蒸汽、空气介质管路上,通过调节使进口压力降低至某一需要的出口压力,当进口压力与流量有变化时,靠介质本身的能量自动保持出口压力在一定范围内,但进口压力和出口压力之差必须≥0.2MPA/CM。ZZYP自力式蒸汽减压阀无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。自力式蒸汽减压阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,广泛应用于气体、液体及介质稳压或泄压稳压的自动控制。

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自力式减压阀流量计算选型分析产品结构

ZZYP自力式蒸汽减压阀系列产品有单座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、双座(ZZYN)、三种结构;执行机构有薄膜式、活塞式二种;作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节(K型)。产品公称压力等级有PN16、40、64;阀体口径范围DN20~300;泄漏量等级有II级、IV级和VI级三档;流量特性为快开;压力分段调节从15~2500Kpa。可按需要组合满足用户工况要求。

产品特点

(1)自力式蒸汽减压阀无需外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。
(2)压力分段范围细且互相交叉,调节精度高。
(3)压力设定值在运行期间可连续设定。
(4)对阀后压力调节,阀前压力与阀后压力之比可为10:1~10:8。
(5)橡胶膜片式检测,执行机构测精度高、动作灵敏。
(6)采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确。

二、自力式减压阀流量计算选型分析减压阀的计算

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1、当减压阀的减压比β大于临界压力比βL时,减压阀流量

2、当减压阀的减压比β等于或小于临界压力比βL时,减压阀流量

自力式调节阀关键参数

阀体与通用参数:阀体材质选碳钢 WCB(无腐蚀介质,耐温≤425℃)、304 不锈钢(弱腐蚀 / 食品级介质,耐温≤425℃)、316L 不锈钢(强腐蚀介质,耐温≤450℃);公称压力 PN1.6-6.4MPa(适配中低压管路);公称通径 DN20-200(中小通径为主);工作温度 - 40-450℃(按材质分档,软密封≤260℃,硬密封≤450℃);密封形式为软密封(PTFE/FKM,泄漏率≤1×10⁻⁶MPa・m³/s)或硬密封(金属对金属,泄漏率≤1×10⁻⁵MPa・m³/s);调节精度 ±5%-±10%(常规工况满足需求,高精度场景需搭配辅助组件)。

类型与性能参数:按控制对象分压力型(控制单点压力或两端差压)、温度型(靠温包感温驱动,控制介质温度)、流量型(感知流量变化调节);设定范围:压力型 0.02-2.5MPa,温度型 - 20-350℃,流量型 0.1-100m³/h;流通能力 Cv 值 0.1-100(DN20 Cv≈1.0,DN200 Cv≈100,按介质特性核算);耐压强度为公称压力 1.5 倍;适配介质为水、空气、蒸汽、弱腐蚀溶液,严禁用于含大颗粒(需加装过滤器)或高粘度(易堵塞流道)介质。

自力式调节阀选型要点

选型先明确控制对象:需稳定压力选压力型(差压控制选差压式,单点压力选直动式),控温选温度型(根据介质温度选适配温包),控流量选流量型。其次匹配介质特性:强腐蚀选 316L,食品级选 304,无腐蚀选碳钢;高温(>260℃)选硬密封,低温清洁场景选软密封。最后核算参数:按介质流量、压力 / 温度范围,结合 Cv 值公式(Cv=Q×√ρ/ΔP)选通径;安装时确保介质流向与阀体标识一致,传感元件需安装在工况稳定区域(如压力型引压管短直)。

自力式调节阀应用场景

在 HVAC 行业,用于空调水系统压力调节,自力式压力阀自动平衡管网压力,避免设备超压;石油化工行业,用于储罐压力控制,防止介质挥发或储罐超压;冶金行业,用于冷却水路温度调节,自力式温度阀靠温包感知水温,自动调整冷却水流量;食品行业,用于蒸汽加热管路压力控制,304 不锈钢阀体符合卫生要求,保障加热稳定;此外,在电厂循环水系统、小区供水管网中,也用于简化调节系统,降低运维成本。

自力式调节阀与相似产品比较

与气动调节阀比较:自力式无需气源,结构简单成本低,精度略低;气动需气源,精度高(±1%-±3%),适配高精度场景,按是否有气源划分适用范围。

与电动调节阀比较:自力式无需电力,免维护,适配无电源场景;电动需电源,可远程控制与数据监控,适配智能控制系统,按是否有电源与远程需求划分适用范围。

与手动调节阀比较:自力式可自动调节,无需人工干预;手动需人工操作,仅适配工况稳定、无需频繁调整的场景,按是否需自动控制划分适用范围。

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自力式减压阀流量计算选型分析技术参数

公称通径DN20253240506580100125150200250300
额定流量系数Kv7112030487512019030048076011001750
噪音衡量系数Z值0.60.60.60.550.550.50.50.450.40.350.30.20.2
允许压差
(Mpa)
PN161.61.51.21,0
PN402.0
阀盖形式标准型-17~+300℃、高温型+300℃~+450℃
压盖型式螺栓压紧式
密封填料V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料
阀芯形式单座、套筒型阀芯
流量特性线性

执行器参数

有效面积(cm )32※80250630
压力设定范围(MPa)0.8~1.60.1~0.60.015~0.150.005~0.035
0.3~1.20.05~0.30.01~0.07
保证压力阀正常工作的
最小压差△Pmin(MPa)
≥0.05≥0.04≥0.01≥0.005
允许上下膜室之间最压差(MPa)2.01.250.40.15
材料膜盖:钢板镀锌; 膜片:EPDM或FKM夹纤维
控制管线、接头铜管或钢管10×1; 卡套式接头:R1/4"

注:※该有效面积所对应的压力设定范围不适用于DN150-250。

性能指标

设定值偏差±8%
允许泄露量
(在规定实验条件下)
硬密封4×0.01%阀额定容量
软密封DN15~50DN65~125DN150~250
10气泡/min20气泡/min40气泡/min

工作温度

公称通径15~125mm150~250mm
密封型式硬密封≤150℃≤140℃
冷却罐≤200℃冷却罐和加长件≤200℃
冷却罐和散热片≤350℃ ※冷却罐和加长件≤300℃ ※
软密封≤150℃

注:※表示该阀允许工作温度,仅当介质为蒸汽时有效,且耐温至350℃需选用PN40的阀体。

自力式减压阀流量计算选型分析零件材料

材料代号C(WCB)P(304)R(316)
主要
零件
阀体WCB(ZG230-450)ZG1Cr18Ni9Ti(304)ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(316)
阀芯、阀座1Cr18Ni9Ti(304)1Cr18Ni9Ti(304)1Cr18Ni12Mo2Ti(316)
阀杆1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo2Ti
膜片丁睛橡胶、乙丙橡胶、氯丁胶、耐油橡胶
膜盖A3、A4钢涂四氟乙烯
填料聚四氟乙烯、柔性石墨
弹簧60Si2Mn
导向套HPb59-1

外形结构图

 

ZZYP自力式减压阀45.jpg

自力式减压阀流量计算选型分析主要外形尺寸

公称通径(DN)20253240506580100125150200250300
法兰接管尺寸(B)38351260386210231380180020002200
法兰端间距(L)150160180200230290310350400480600730850
压力调节范围(KPa)15-140H4755205407107808408809159401000
A280308
200-500H455500520690760800870880900950
A230
120-300H450490510680750790860870890940
A176194280
480-1000H445480670740780850860880930
A176194280
600-1500H445570600820890950100011001200
A8596
1000-2500H445570600820980950100011001200
A8596
大约重量(Kg)2637427290114130144180200250
导压管接口螺纹M16X1.5


减压阀安装与维护全攻略,轻松搞定!

ZZY型自力式高压调节阀05.jpg

减压阀的正确安装方法:
检查零件:确保减压阀的所有零件都完好无损,没有松动。对于可能对人体有害的介质,必须进行强度、密封、泄漏和精度测试。
清洗管道:在安装前,清洗管道,防止焊渣、氧化皮等杂质进入阀内,影响阀门正常运作。
直管段和过滤器:阀门入口处需要有足够的直管段,并配备过滤器。阀体与管道的法兰连接时,要注意同轴度。
安装场地:选择一个便于操作、有利于拆装和维修的场地。
水平安装:阀门应水平安装在管道上,不得倾斜。
介质流向:介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致,切勿装反。
使用环境:阀门应根据不同密封件在环境温度-29℃~+180℃的场所使用。
调整出口压力:安装使用时,按顺时针方向缓慢旋转调节螺钉,将出口压力调至所需压力(以阀后表压为准),调整好后锁紧螺母。
旁路阀:为使自控系统失灵或检修阀门时仍能连续生产,应设置旁路阀。
减压阀前过滤器:减压阀前应安装过滤器,以防止介质中的杂质进入减压阀,影响其性能。

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自力式减压阀流量计算选型分析减压阀的维护方式:
清洗阀门:对一般介质,用水洗净即可。但对有害健康的介质,需了解其性质,选用相应的清洗方法。
拆卸阀门:将外露表面生锈的零件先除锈,除锈前要保护好阀座、阀芯、阀杆与推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用专用工具。
阀芯、阀座:二密封面有较小的锈斑与磨损,可用机械加工的方法进行修理;如损坏严重必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面,都必须进行研磨。
阀杆:表面损坏必须换新。
压缩弹簧:如有裂纹等影响强度的缺陷,必须换新。
易损零件:填料、密封垫片与O型圈,每次检修时全部换新。膜片必须检查是否有预示将来可能发生裂纹、老化与腐蚀等痕迹,根据检验结果决定是否更换,但膜片使用期一般最多2~3年。
故障消除方式:
不减压、减压失灵及直通故障:
阀芯密封面有污物——将污物清除干净。
阀芯密封面损坏——密封副研磨修复或更换。
弹簧疲劳或折断——更换新弹簧。
阀芯取压孔被堵——清除通道中的污物。
密封件老化或损坏——更换密封件。
活塞与阀腔卡住——拆下活塞清洗。
当您无法排除故障原因的情况下,请在时间内联系售后服务,我们的技术工程师将为您进行全面的解答!