先導活塞式減壓閥與膜片差壓式減壓閥對比

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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比 湘潭中基電站輔機制造有限公司 主題詞：活塞式減壓閥、差壓膜片式減壓閥、結(jié)構(gòu)對比、工作原理、性能、減壓比、工 作噪音、兩級減壓 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、導向爪組成。 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。當系統(tǒng)充水時，經(jīng) 反饋系統(tǒng)控制閥的自動調(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 形成一個合適于 P2的環(huán)形過 流面積，水流自上而下順閥桿 形成穩(wěn)定的環(huán)形出流。 當Pl壓力或P2流量改變 時，反饋系統(tǒng)控制閥相應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)形過流面積，從而 使P2值穩(wěn)定。 內(nèi)鎖定系統(tǒng)形成對

3、 P2值 的保護；反沖排污形成對控制 閥的保護；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。當系統(tǒng)充水時，經(jīng) 反饋系統(tǒng)控制閥的自動調(diào)節(jié) 在膜片的上下方形成差壓，從而使主閥盤形成一

4、個合適于 P2的過流面積，由于 結(jié)構(gòu)和導向爪的原因，水流自下而上沖擊閥盤形成多孔出流，從而得到一個低 壓的P2值 該閥無自我保護裝置。 當P1壓力或P2流量改變時，膜片式導閥相應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，導致閥盤相應面積的改變，從而 使P2值穩(wěn)定。 3、性能對比 減壓閥的性能主要是指壓力特性和流量特性。 要求當進口壓力 Pi值變化或者 流量變化時，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，活塞式減壓閥自動調(diào)節(jié)只改變活塞下方的壓力, 上方由主彈簧自動適應，自

5、動調(diào)節(jié)速度快、靈敏；差壓膜片式減壓閥則要同時 改變膜片上下方的壓力，自動調(diào)節(jié)速度慢、且容易出現(xiàn) P2的波動。 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。水電站應用實例中最高的減壓比 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 橡膠膜片強度原因不能形成較高的減壓比。同時，因過流面的多孔出流和水流 方向的沖擊，在高減壓比時產(chǎn)生高噪音和振動。 所以最大減壓比不能超過 12:1 4、機械結(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單調(diào)，

6、當大流量和工況頻繁 調(diào)節(jié)時閥盤易振動，從而容易引起過流部件的損壞。四川的紫坪鋪電站就出過 類似的故障。 5、噪音 減壓閥的噪聲源大體上可以分為如下 3大類：1、減壓閥的零部件由于機械振 動而產(chǎn)生噪聲； 2、流體動力學噪聲。 5.1、機械噪音 減小機械振動噪聲的主要措施是：減壓閥閥腔形狀和減壓面積的合理形 狀，合理地設計活動部件的公差配合、機械加工精度、活動零件的剛性，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、流體動力學噪音 無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力學噪音產(chǎn)生的因素。而差壓 膜片式減壓閥過流為多孔出流、水流方向是自下而上的沖擊閥盤形式、出流腔 為不規(guī)則的幾何體，其運行噪音大也就不難解釋了。 在電站運行中，在大流量的工況下，活塞式減壓閥在5:1減壓比時噪音一般 < 70分貝。 6、關(guān)于機組自流減壓技術(shù)供水的兩級減壓問題 由于差壓膜片式減壓閥的不能適應大于 3:1的減壓比，所以在實際應用中出 現(xiàn)了兩級減壓的現(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控制過流面積，形成一 級減壓，一級減壓后再由 Y2差壓膜片式減壓閥進行二級減壓。 實際上是起 了一個減小管道截面積的調(diào)節(jié)閥作用。 如果進口壓力為 1.6MPa, Y1 作 2:1 的減 壓比； Y再作2:1的減壓比，這樣經(jīng)兩級減壓后 P2值為0.4MPa。 這種兩級減壓的方式從表面上看滿足了系統(tǒng)要求，實際上卻忽略了以下的 要點： 6.1 、以犧牲管道過流面積為代價，減小了機組技術(shù)供水系統(tǒng)最大流量的要 求。當特殊工況下需要一臺減壓閥供兩臺機的冷卻水量時，減壓閥的流量會達 不到要求。 6.2 、在 Y1 和 Y2 之間必須加裝一個安全泄壓閥， 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，形成了一個新的噪音源， 對廠房的減噪不利。 6.4 、增加了一個減壓點就意味著增加了一個可能性故障發(fā)生點，于安全生 產(chǎn)不利。 6.5 、增加了設備維護工作量。 7、ZJY46H 型先導全活塞式減壓閥已經(jīng)經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局相關(guān)機構(gòu)進行了 檢測，各項性能指標均滿足 GB12244-2006 ； GB12245-2006 要求。至目前為 止，我國市場上的膜片差壓式減壓閥均未進行過此項檢測。