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1、唇帝備用反饋系統(tǒng)
主弾簧
沽基
缸
閥稈
（圖一）
Pi
節(jié)範(fàn)桂
壬括塞式
1控制閥
ZJY46H型活塞式減壓閥與差壓膜片式減壓閥性能對(duì)比
湘潭中基電站輔機(jī)制造有限公司
主題詞：活塞式減壓閥、差壓膜片式減壓閥、結(jié)構(gòu)對(duì)比、工作原理、性能、減壓比、工 作噪音、兩級(jí)減壓
1、結(jié)構(gòu) 1.1、ZJY46H型活塞式減壓閥
ZJY46H型活塞式減壓閥由主閥和反饋系統(tǒng)組成。
主閥由內(nèi)鎖定安全拉桿、主彈簧、活塞、缸、閥桿、節(jié)流錐組成。反饋系
統(tǒng)由活塞式控制閥和射流泵組成。為保證減壓閥工況的連續(xù)性，反饋系統(tǒng)為兩 套，互為備用。減壓閥的自我安全保護(hù)為內(nèi)鎖定安全拉桿和反饋系統(tǒng)的反沖
2、污。
1.2、差壓膜片式減壓閥
某進(jìn)口差壓膜片式減壓閥由主閥和反饋系統(tǒng)組成。
主閥主要由膜片、閥桿、閥盤(pán)、導(dǎo)向爪組成。
反饋系統(tǒng)由膜片式控制閥組成
2、工作原理 2.1、ZJY46H型活塞式減壓
閥
如圖三所示：P 1是高壓、
P2是低壓。當(dāng)系統(tǒng)充水時(shí)，經(jīng)
反饋系統(tǒng)控制閥的自動(dòng)調(diào)節(jié) 由主彈簧和活塞下方形成壓 力的平衡，從而使主閥節(jié)流錐 形成一個(gè)合適于 P2的環(huán)形過(guò) 流面積，水流自上而下順閥桿 形成穩(wěn)定的環(huán)形出流。
當(dāng)Pl壓力或P2流量改變
時(shí)，反饋系統(tǒng)控制閥相應(yīng)改變活塞下方壓力參數(shù)，并由射流泵修正，從而改變 節(jié)流錐的環(huán)形過(guò)流面積，從而 使P2值穩(wěn)定。
內(nèi)鎖定系統(tǒng)形成對(duì)
3、 P2值 的保護(hù)；反沖排污形成對(duì)控制 閥的保護(hù)；雙反饋系統(tǒng)形成控 制系統(tǒng)的互為備用。
2.2、差壓膜片式減壓閥
如圖四所示：P 1是高壓、 P2是低壓。當(dāng)系統(tǒng)充水時(shí)，經(jīng) 反饋系統(tǒng)控制閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)
在膜片的上下方形成差壓，從而使主閥盤(pán)形成一
4、個(gè)合適于 P2的過(guò)流面積，由于
結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向爪的原因，水流自下而上沖擊閥盤(pán)形成多孔出流，從而得到一個(gè)低 壓的P2值
該閥無(wú)自我保護(hù)裝置。
當(dāng)P1壓力或P2流量改變時(shí)，膜片式導(dǎo)閥相應(yīng)改變活塞下方壓力參數(shù)， 并由
射流泵修正，從而改變膜片的上下方的差壓，導(dǎo)致閥盤(pán)相應(yīng)面積的改變，從而 使P2值穩(wěn)定。
3、性能對(duì)比
減壓閥的性能主要是指壓力特性和流量特性。 要求當(dāng)進(jìn)口壓力 Pi值變化或者
流量變化時(shí)，要求 P2值不變。
5
二（圖五）
Pi
Pi
51
CE
4
（圖六）
從圖五和圖六的結(jié)構(gòu)分析，活塞式減壓閥自動(dòng)調(diào)節(jié)只改變活塞下方的壓力, 上方由主彈簧自動(dòng)適應(yīng)，自
5、動(dòng)調(diào)節(jié)速度快、靈敏；差壓膜片式減壓閥則要同時(shí) 改變膜片上下方的壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)速度慢、且容易出現(xiàn) P2的波動(dòng)。
3、減壓比
從圖五和圖六看出：活塞式減壓閥只要主彈簧的剛度足夠，就能有效地與下
3
方的水壓形成平衡，可以得到較大的減壓比。水電站應(yīng)用實(shí)例中最高的減壓比
為 12:1 。
從差壓膜片式減壓閥的結(jié)構(gòu)看，減壓比越大，膜片上下的差壓越大，由于
橡膠膜片強(qiáng)度原因不能形成較高的減壓比。同時(shí)，因過(guò)流面的多孔出流和水流
方向的沖擊，在高減壓比時(shí)產(chǎn)生高噪音和振動(dòng)。 所以最大減壓比不能超過(guò) 12:1
4、機(jī)械結(jié)構(gòu)性能
（圖七）
從上圖可以看出，差壓膜片式減壓閥的支撐點(diǎn)單調(diào)，
6、當(dāng)大流量和工況頻繁 調(diào)節(jié)時(shí)閥盤(pán)易振動(dòng)，從而容易引起過(guò)流部件的損壞。四川的紫坪鋪電站就出過(guò) 類(lèi)似的故障。
5、噪音
減壓閥的噪聲源大體上可以分為如下 3大類(lèi)：1、減壓閥的零部件由于機(jī)械振
動(dòng)而產(chǎn)生噪聲； 2、流體動(dòng)力學(xué)噪聲。
5.1、機(jī)械噪音
減小機(jī)械振動(dòng)噪聲的主要措施是：減壓閥閥腔形狀和減壓面積的合理形
狀，合理地設(shè)計(jì)活動(dòng)部件的公差配合、機(jī)械加工精度、活動(dòng)零件的剛性，正確 地選用材料等。從圖七和圖八分析，活塞式減壓閥無(wú)論是零部件還是整體結(jié)構(gòu) 明顯優(yōu)于差壓膜片式減壓閥。
5.2、流體動(dòng)力學(xué)噪音
無(wú)論活塞式減壓閥還是差壓膜片式減壓閥都不同程度地存在紊流噪音和汽蝕 噪音。而減小減
7、壓閥流體噪音關(guān)鍵在于合理的過(guò)流面的幾何形狀及水流流向的 合理性。
從圖七和圖八分析：活塞式減壓閥過(guò)流為環(huán)形、水流方向是自上而下的順
流、出流腔為半橢圓形。這就有效減少了流體動(dòng)力學(xué)噪音產(chǎn)生的因素。而差壓 膜片式減壓閥過(guò)流為多孔出流、水流方向是自下而上的沖擊閥盤(pán)形式、出流腔 為不規(guī)則的幾何體，其運(yùn)行噪音大也就不難解釋了。
在電站運(yùn)行中，在大流量的工況下，活塞式減壓閥在5:1減壓比時(shí)噪音一般 < 70分貝。
6、關(guān)于機(jī)組自流減壓技術(shù)供水的兩級(jí)減壓?jiǎn)栴}
由于差壓膜片式減壓閥的不能適應(yīng)大于 3:1的減壓比，所以在實(shí)際應(yīng)用中出
現(xiàn)了兩級(jí)減壓的現(xiàn)象，如圖九所示：
Y1為水力控制閥， 為
8、差壓膜片式減壓閥。由 Y1控制過(guò)流面積，形成一
級(jí)減壓，一級(jí)減壓后再由 Y2差壓膜片式減壓閥進(jìn)行二級(jí)減壓。 實(shí)際上是起
了一個(gè)減小管道截面積的調(diào)節(jié)閥作用。 如果進(jìn)口壓力為 1.6MPa, Y1 作 2:1 的減 壓比； Y再作2:1的減壓比，這樣經(jīng)兩級(jí)減壓后 P2值為0.4MPa。
這種兩級(jí)減壓的方式從表面上看滿足了系統(tǒng)要求，實(shí)際上卻忽略了以下的
要點(diǎn)：
6.1 、以犧牲管道過(guò)流面積為代價(jià)，減小了機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)最大流量的要 求。當(dāng)特殊工況下需要一臺(tái)減壓閥供兩臺(tái)機(jī)的冷卻水量時(shí)，減壓閥的流量會(huì)達(dá) 不到要求。
6.2 、在 Y1 和 Y2 之間必須加裝一個(gè)安全泄壓閥， 這樣就增加了安裝面積和 空間及增加成本。
6.3 、Y1 作為一種比例式減壓，形成了一個(gè)新的噪音源， 對(duì)廠房的減噪不利。
6.4 、增加了一個(gè)減壓點(diǎn)就意味著增加了一個(gè)可能性故障發(fā)生點(diǎn)，于安全生 產(chǎn)不利。
6.5 、增加了設(shè)備維護(hù)工作量。
7、ZJY46H 型先導(dǎo)全活塞式減壓閥已經(jīng)經(jīng)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了 檢測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足 GB12244-2006 ； GB12245-2006 要求。至目前為
止，我國(guó)市場(chǎng)上的膜片差壓式減壓閥均未進(jìn)行過(guò)此項(xiàng)檢測(cè)。
先導(dǎo)活塞式減壓閥與膜片差壓式減壓閥對(duì)比
