水利組合活塞式減壓閥運行工況分析

水利組合活塞式減壓閥運行工況分析

水利減壓閥有著自己特點，而且種類很多，才受到大家的歡迎，今天為大家介紹一下關于水利減壓閥的相關知識，介紹一下水利減壓閥的分類減壓閥是一種軸流式調節閥，由閥外體、閥內體、閥桿、活塞桿、活塞和籠筒組成主要由主閥、控制導閥、過濾器、針閥、球閥及旁通管道節流部位等組成。適用于溫度≤80℃的水及非腐蝕性液體（汽油、煤油）和氣體等需要降低到一定范圍的設備和管路系統上，通過調節將進口壓力降低至某一需要的出口壓力值。當進口力或流量發生變化時，靠介質本身的能量可自動保持出口壓力在一定的范圍內。

組合式減壓閥技術指標與參數：   

閥體

閥體包括閥外體和閥內體，是一完整的鑄造體，閥的內外體之間有一軸向對稱流道，見圖1箭頭所示處。

籠筒

籠筒是減壓閥的關鍵部件，結構。壁面上有許多孔洞，減壓閥選用三層籠筒，即籠筒壁面分三層，每層按一定規律分布有許多孔洞，三層壁面按一定的要求組合為一體。

3、活塞桿和閥桿

活塞桿與閥桿構成一個90°的角式傳動機構，活塞借助此傳動機構在導軌內沿閥門的中心線運動，活塞桿與閥桿上的45°的齒條相互耦合，閥桿上下傳動，帶動活塞桿及活塞在全行程上前后運動。活塞的端面上均勻分布有孔洞(見圖1)，以使活塞內外壓力平衡，前后運動時不受軸向壓力的影響。

4、工作原理

減壓閥是活塞型閥門，活塞在籠筒內被導引，節流發生在活塞邊緣與籠筒的孔口之間，油流來自籠筒外，因此在籠筒層孔內油流速度很高，籠筒選用的材質高度抗腐蝕與磨蝕。減壓閥有獲密封系統，主密封圈位于籠筒的最前端，活塞在全行程上被導引，當被推動穿過主密封圈時，閥門前后的差壓強迫主密封圈緊貼活塞壁而緊密關閉閥門。活塞通過活塞桿的導引在籠筒內前后運動，閥桿借助它與活塞桿上的45°的齒條傳動活塞桿，當執行機構驅動閥桿向上時，活塞向后移動，開大閥門；當執行機構驅動閥桿向下時，活塞向前移動，關小閥門。

減壓閥采用了帶氣動閥門定位器的活塞執行機構，氣源裝置給執行機構提供了一定壓力的壓縮空氣，電／氣轉換器把從控制室來的4～20mADC信號轉換為0.02～0.1MPa的標準氣動信號，傳輸信號為電信號，現場操作為氣動信號。執行機構接受控制信號轉換成相應的直線位移輸出，通過推桿帶動閥桿上下移動，從而使閥門開度在全行程上變化。

5、性能特點

軸向對稱流道。閥體采用了軸向對稱流道，避免了優先流和不必要的流向改變，使噪音和紊流趨勢明顯降低。

氣密級密封系統。減壓閥具有獲的密封系統，即使在的工作條件下，也能在全壓力范圍內保證關斷嚴密。

壓力平衡。由于減壓閥裝配了壓力平衡活塞，使得操作活塞的軸向力與閥門兩端的壓差無關，因此使用較小的執行機構就能達到快動的目的。

二、水利組合活塞式減壓閥運行工況分析調節特性

減壓閥的調節特性是由閥內部件的結構決定的，所謂調節特性是指流過閥門介質的相對流通能力與閥門相對開度的關系，相對流通能力是閥門某一開度時流通能力與全開時流通能力之比，相對開度是閥門某一開度與全開度之比。減壓閥的調節特性如圖3所示。中可以看出，減壓閥具有良好的線性調節特性，最小流量時開度約在10%處，這一點使得閥門接近關閉時工作緩和平穩，確保關斷嚴密。在正常的可調范圍內流量變化與閥門開度成線性關系。

　　減壓閥的種類很多，但大致可分為直接作用式（自力式）和間接作用式（它力式）兩大類。直接作用式減壓閥，即利用介質本身的能量來控制所需的壓力，間接作用式減壓閥，即利用外界的動力，如氣壓、液壓或電氣等來控制所需的壓力。這兩類相比，前者結構比較簡單，后者精度較高。目前，我國大量生產和使用的都是直接作用式減壓閥。根據減壓閥的結構還可分為：

　　活塞式減壓閥：它是通過活塞來平衡壓力，帶動閥瓣運動。

　　薄膜式減壓閥：采用薄膜作敏感元件來帶動閥瓣運動的減壓閥。

　　氣包式減壓閥：依靠閥后介質進入氣包內的壓力來平衡壓力的減壓閥。

三、水利組合活塞式減壓閥運行工況分析在管道中的調節原理

庫鄯輸油管道使用了兩個減壓閥，并聯安裝在覺羅塔格減壓站，其中主閥PV1001起主要調節作用，副閥PV1002起備用調節作用，庫鄯輸油管道一期工程水力坡降線示意圖如所示。

工程水力坡降線示意圖中可以看出減壓閥的主要作用是。

(1)在減壓站通過減壓閥節流降壓，消耗掉管道點至末站進站間的多余位能(P2－P3)。

(2)通過減壓閥控制減壓站上游管道的壓力，保證高點正壓運行，并避免高點至減壓站管道內出現不滿流現象。

(3)全線停運時，通過減壓閥的嚴密關斷，防止減壓站上游出現不利于再啟動的空管現象。

其中Z1、Z2、d、L、β、γ、ν為已知，為了保證高點正壓運行，取P1為0.2MPa(設計參考值)，由式(1)中可以得出：減壓站的進站壓力P2隨Q變化而變化，Q取首站出站流量。在實際運行中PSP（減壓站進站壓力設定值）由SCADA系統根據實時測定的Q進行計算得出，并從主機系統實時傳給減壓站的站控PLC，由PLC內的PID(比例積分微分)調節程序對減壓站的上游壓力P2進行控制。

當P2＜PSP時，PV1001關小，直至偏差e＝P2－PSP＝0為止；

當P2＞PSP時，PV1001開大，直至偏差e＝0為止；

水利減壓閥

當P2＝PSP時，PV1001保持當前開度。四、水利組合活塞式減壓閥運行工況分析減壓閥結構，并水電站上使用，由于設計上的疏忽，減壓站進站主流程上未裝過濾器，后經補裝過濾器，并多次沖洗減壓閥，運行工況才逐漸趨于正常。以上的分類方法是根據減壓閥的結構來分的。如果按減壓閥的閥座形式來分，又可分為單閥座式減壓閥和雙閥座式減壓閥兩種。雙閥座式減壓閥安一方面可使作用在上、下閥座上的力大部分相互平衡而抵消，減小作用在閥桿上的合力；另一方面還可以得到較大的通道面積，同時能減小整個閥門的體積。但雙閥座減壓閥的閥座工藝性不好，雙閥座的加工和研磨比較困難；裝配尺寸鏈應很好控制，才能保證裝配精度，使減壓閥在工作時正常穩定。