如何選擇調(diào)壓閥
2023-02-24 10:04:07
如何選擇調(diào)壓閥來滿足您的流體系統(tǒng)需求
調(diào)壓閥在許多工業(yè)流體和儀表系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，其有助于保持或控制所需的壓力和流量，響應系統(tǒng)變化。選擇合適的調(diào)壓閥對于系統(tǒng)保持安全運行以及按預期運行非常重要，錯誤的選擇可能導致系統(tǒng)效率低下、性能差、頻繁故障排除以及潛在的安全隱患。
懂得如何選擇合適的調(diào)壓閥需要了解不同類型的調(diào)壓閥，它們是如何工作的，以及如何能夠利用它們來滿足您的系統(tǒng)需求。繼續(xù)閱讀，更多地了解調(diào)壓閥及其功能，以及如何確定可滿足您系統(tǒng)需求的合適之選。
什么是調(diào)壓閥？
從基本層面上講，調(diào)壓閥是一種機械裝置，旨在控制上游或下游壓力，響應系統(tǒng)中的變化。這些變化可能包括在常規(guī)系統(tǒng)運行期間發(fā)生的流量、壓力、溫度或其他因素的波動。調(diào)壓閥的作用是保持所需的系統(tǒng)壓力。重要的是，調(diào)壓閥與閥門不同，后者控制系統(tǒng)流量并且不能自動調(diào)節(jié)。調(diào)壓閥控制壓力，而不是流量，并且可自動調(diào)節(jié)。
調(diào)壓閥類型
調(diào)壓閥主要有兩種類型：減壓閥和背壓閥。
· 減壓閥通過感應出口壓力并控制自身下游壓力來控制流向工藝的壓力
· 背壓型調(diào)壓閥通過感應進口壓力并控制來自上游的壓力來控制來自工藝的壓力
您理想的調(diào)壓閥選擇取決于您的工藝要求。例如，如果您需要在系統(tǒng)介質(zhì)到達主工藝前將來自高壓源的壓力降低，減壓閥可以執(zhí)行此工作。相比之下，背壓閥可在系統(tǒng)條件導致壓力高于所需水平時，通過釋放多余的壓力來幫助控制和保持上游壓力。如果在正確的環(huán)境中使用，每種類型均可幫助您在整個系統(tǒng)中保持所需的壓力。
減壓閥 工藝 背壓閥
調(diào)壓閥包含三個可幫助它們實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)的重要部件：
· 控制元件，包括閥座和提升閥芯。閥座有助于控制壓力并防止在關(guān)閉流體時流體泄漏到調(diào)壓閥的另一側(cè)。在系統(tǒng)正在流動的同時，提升閥芯與閥座共同完成密封過程。
· 傳感元件，一般為隔膜或活塞。傳感元件可使提升閥芯在閥座中升降，從而控制進口或出口壓力。
· 加載元件，根據(jù)應用，調(diào)壓閥可以是彈簧加載調(diào)壓閥，也可以是圓頂加載調(diào)壓閥。加載元件會在隔膜頂部施加向下的平衡力。
這些元件共同工作，以創(chuàng)建所需的壓力控制?；钊蚋裟た筛袘嫌危ㄟM口）壓力和下游（出口）壓力。然后傳感元件嘗試尋找與來自加載元件的設定力之間的平衡，設定壓力由用戶通過手柄或其他轉(zhuǎn)動機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。傳感元件將使提升閥芯能夠從閥座打開或關(guān)閉。這些元件共同工作，以保持平衡并達到設定壓力。如果一個力發(fā)生變化，其他一些力也必須發(fā)生變化才能恢復平衡。
在減壓閥中，必須平衡四種不同的力，如圖 1 所示。這包括加載力 (F1)、進口彈簧力 (F2)、出口壓力 (F3) 和進口壓力 (F4)?？偧虞d力必須等于進口彈簧力、出口壓力和進口壓力的組合。
背壓閥運行方式相似。它們必須平衡彈簧力 (F1)、進口壓力 (F2) 和出口壓力 (F3)，如圖 2 所示。在這里，彈簧力必須等于進口壓力和出口壓力的合力。
作出正確的調(diào)壓閥選擇
通過了解調(diào)壓閥的如何運行，您能夠更好地評估如何將不同的調(diào)壓閥特性與您的系統(tǒng)需求相匹配。要考慮的一些重要特征包括：
系統(tǒng)流動
安裝合適大小的調(diào)壓閥是保持所需壓力的關(guān)鍵。合適的大小一般取決于系統(tǒng)中的流量 – 較大的調(diào)壓閥可處理更高的流量，同時有效控制壓力，而對于較低的流速，較小的調(diào)壓閥非常有效。確定調(diào)壓閥部件的尺寸大小也是很重要的。例如，使用更大的隔膜或活塞來控制更低壓力的應用會更有效。所有部件需要基于您系統(tǒng)的要求恰當?shù)拇_定尺寸。
系統(tǒng)壓力
由于調(diào)壓閥的主要功能是管理系統(tǒng)壓力，因此確保您的調(diào)壓閥選型適合最大、最小和系統(tǒng)運行壓力是至關(guān)重要。調(diào)壓閥產(chǎn)品規(guī)范中通常會突出強調(diào)壓力控制范圍，這對于選擇合適的調(diào)壓閥非常重要。
系統(tǒng)溫度
工業(yè)流程可能有很寬的溫度范圍，您應相信所選的調(diào)壓閥能夠經(jīng)受住預期的典型工作條件。環(huán)境因素是需要考慮的方面之一，此外還有流體溫度以及焦耳-湯姆遜效應等因素，焦耳-湯姆遜效應會因壓力下降而導致快速冷卻。
工藝敏感性
在調(diào)壓閥中確定控制模式的選擇，工藝敏感性發(fā)揮著重要作用。如上所述，大多數(shù)調(diào)壓閥為彈簧加載調(diào)壓閥或圓頂加載調(diào)壓閥。彈簧加載調(diào)壓閥是由操作員通過轉(zhuǎn)動外部旋轉(zhuǎn)手柄來控制的，該旋轉(zhuǎn)手柄可控制傳感元件上的彈簧力。相比之下，圓頂加載調(diào)壓閥利用系統(tǒng)內(nèi)部的流體壓力提供作用在傳感元件上的設定壓力。盡管彈簧加載調(diào)壓閥更常見，并且操作員往往對其更加熟悉，但圓頂加載調(diào)壓閥可在需要它的應用中幫助提高精度，并有益于自動調(diào)壓應用。
系統(tǒng)介質(zhì)
調(diào)壓閥的所有元件與系統(tǒng)介質(zhì)之間的材料兼容性對于部件使用壽命和避免停機非常重要。盡管橡膠和彈性體部件會出現(xiàn)一些自然退化，但某些系統(tǒng)介質(zhì)可能會導致退化加速和調(diào)壓閥過早出現(xiàn)故障。
