自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案

在蒸汽系统中，自力式减压阀由于其安装简单、调整方便，一直有着广泛的应用。但是如果没有正确的设计与选型，同样的阀门应用在不同的场合，也可能会产生不同的效果。自力式波纹管平衡减压阀是蒸汽系统常用的重要的减压阀，在欧洲，这种设计的减压阀已成为主流产品。能源，根据设计和实施，特将经验分享如下：

一、自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案工作原理

利用弹簧挤压膜片，利用膜片的自恢复性能调节压力。下游压力通过一个简单运行的调节器增加或减少作用在驱动器隔膜上的弹簧力设定；通过管道作用于隔膜的另一面，以相对于设定的弹簧力流体压力；上游蒸汽压力可以同时作用在阀头和压力平衡波纹管上，两者的面积相同，方向相反，相互平衡掉。这样，阀门的开度只由弹簧的设定压力和阀后的反馈压力决定，阀门可以适应压力和流量的突然变化，从而减压范围更大，压力调节控制精度更高。

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案特点：

1. 寿命长,结实,易于安装

不锈钢压力平衡波纹管设计，阀体采用铸钢抗冲击力强，阀杆、阀头、阀座等内件采用不锈钢， 阀杆采用双层不锈钢波纹管密封；流体压力可以同时作用在阀头和压力平衡波纹管上，两者的面积相同，方向相反，相互平衡掉。这样，阀门的开度只由弹簧的设定压力和阀后的反馈压力决定，阀门可以适应压力和流量的突然变化，从而减压范围更大，压力调节控制精度更高。

2. 30：1 流量可调比

减压阀即压力调节阀。通过控制阀门的开度，调节流量来实现减压功能。自力式波纹管平衡减压阀采用可调性的阀塞，高加工精度的阀塞与阀座，提高了压力调节控制精度。在系统流量波动较大时。比先导式更能保证压力恒定，同时，也增大了压力可调范围比。

3. 维护简便，螺纹连接阀座，可更换，降低了维护费用。

4. 水封罐

水封罐的保护，使膜片驱动器可以不受管道杂质的困扰，同时，在较低的温度下使用，延长驱动头中 EPDM 薄膜的寿命。水封罐在安装时充满水，在以后的使用过程中，无需再添加。从阀后管道上部接压力反馈管，减少管道杂质对驱动头的污染，免维护。反馈管从阀后至少 10 倍管径处取压，因此处流态相对稳定，保证减压精度。

5.承压承温高；

6.可适应蒸汽品质较差的场合；

7.在蒸汽入口压力波动较大的场合也可以使用；

8 结构紧凑，易设定：

在正常通气状态下，使用扳手调整压盘，观察阀后压力表的变化，达到要求的设定值后，即可完成压力设定。设定后，无需锁定，即可保证不会变化。压盘采用细螺纹，行程更长，提高设定精度。

9按照德标 DIN 和各国船级社要求采购，提供铸件厂的工厂必须还要获得船级社认证。更适用于热力管网的减压

10.缺点：造价较高。

自力式波纹管平衡减压阀应用选型：

1. 减压阀前后端须有双波纹管密封截止阀

2. 减压阀前须有精细型蒸汽专用过滤器

3. 减压阀前后端须有蒸汽压力表

4. 减压阀后须有减压阀

5. 旁通阀为可调节流量的双波纹管截止阀，与减压阀同口径。

6. 可依据不同蒸汽品质设置汽水水分离器

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案注意事项

1.减压阀不能选型过大,易因开度过小造成减压阀的损坏。

2. 减压阀口径比蒸汽管道小一号以上。应经过软件或图表确认。

3. 上下游蒸汽管道口径须依据蒸汽流量，压力经软件或公式计算。

4. 压力的调节比大于 10:1, 则建议使用 2 个减压阀串联。

5. *小流量小于*大流量的 10%,则建议使用两个减压阀并联。

6. 对于并联减压站，两台减压阀分配原则建议按 1/3 及 2/3 的总流量分配。

7 .对于并联减压站，设定出口压力时两台减压阀可相差 0.1KG,小流量的设定压力要大一点。

1自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案案例一

设计减压站，根据实际参数上游压力P1 = 15.7 bar g；下游压力P2 = 10 bar g；蒸汽流量波动范围Q = 10-15吨/小时，经过选型及计算，减压站选择DN150 25P，减压阀安装在蓄热器出口，经过半年多的使用，减压阀工作稳定，减压准确，减压阀下游压力表的显示值基本恒定，用客户王工的话说“指针像焊死一样不动”。

特点：

◇自力式压力调节阀无需外加能源，能在无电无气的场所工作，既方便又节约了能源。

◇压力分段范围细且互相交叉，调节精度高。

◇压力设定值在运行期间可连续设定。

◇对阀后压力调节，阀前压力与阀后压力之比可为10：1～10：8。

◇橡胶膜片式检测，执行机构测精度高、动作灵敏。

◇采用压力平衡机构，使调节阀反应灵敏、控制精确。

◇使用不锈钢波纹管的无摩擦阀杆密封。

◇全平衡阀型配有平衡波纹管。阀后压力P2作用在波纹管的内表面，阀前压力P1作用在波纹管的外表面，从而使作用在阀芯上的阀前和阀后产生的压力被平衡。

2自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案案例二

几乎同样的时间，另一卷烟厂的空调房进行蒸汽系统改造。工程商在采购的过程要求选择与管道同口径的DN150 25P，并确定采购两台DN150的阀门。在减压阀使用后不久，下游的安全阀就经常起跳，原因是减压阀后压力不稳定甚至无法减压，后来现场确认工况时才发现减压阀选型过大，而且蒸汽用量随天气的变化而变化，两台减压阀超过30吨/小时的流通量，实际使用时*小流量有时达不到1吨/小时，造成阀门动作频繁，下游压力波动，而且加重了阀芯的磨损，使得阀内的膜片更容易疲劳。从以上两个案例我们可以看出，根据实际参数选型而应用成功，为客户带来了实效，如果没有按照正确的选型方法选择，就会带来了损失和麻烦。

产品优势   

1、只需旋动调节螺母就可直接进行设定压力的调整，由于省去了传统的立柱结构，使调校更方便迅速。

2、有多种执行器型式，阀芯结构，橡胶材质可供选择以适用不同介质，温度的使用要求。

3、执行器作为调压阀的重要部件，采用不锈钢板成形，有很高的耐压强度和使用寿命。

4、调压阀每一结构的确定原则是在保证性能指标的前提下达的安装维护。顶置压入式安装不需拆下阀体就可以进行内部的检查维护，且不需任何专用工具。采用阀盖中心定位原则，省去所有不必要的重复配合，内件留有足够的间隙，使内件能轻松取出或放入，就是在碳钢类阀门多年使用后有锈蚀的情况下仍能轻松进行内件的拆装。

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案

调压阀是一种弹簧设定直接作用通用型调压阀。可广泛应用于各类低腐蚀气体及低粘度液体，选择相应配置可实现上游压力控制和下游压力控制，控制压力为15KPa，*高控制压力为3600KPa，使用温度为-48℃，*高使用温度为300℃。

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案产品特点

1、 组配方便 —— 通用模块化设计使之只需更换极少零件就可实现上下游压力控制，得到不同的调压范围及不同的使用温度。

2、 安全过载 —— 在任何情况下安全永远是*重要的，自力式调节阀因其介质会直接进入执行器，当系统超压时，往往会严重损坏阀门。HPR9000型调压阀的过载保护机构会安全承载高于调压范围上限值几倍甚至几十倍的过载压力，在有些配置中可达到公称压力。

3、 密封可靠 —— HPR9000型调压阀的阀杆为长波纹管结构，同时辅以密封圈后备密封，使阀杆处具有极可靠的密封。

4、 精度高 —— 波纹管阀杆的摩擦力远低于传统填料结构，优化设计的弹簧及执行器在实现工艺压力时总能找到*佳的组配，使调压阀具有很高的整体控制精度。

5、 调校方便 —— 只需旋动调节螺母就可直接进行设定压力的调整，由于省去了传统的立柱结构，使调校更方便迅速。

6、 适用性强 —— 有多种执行器型式，阀芯结构，橡胶材质可供选择以适用不同介质、温度的使用要求

7、 波纹管平衡阀芯 —— 阀芯采用波纹管平衡，阻力小，耐腐蚀，耐高温，同时使压差产生的不平衡力减至*小，保证调压阀的耐压差性能和控制精度。

8、 低泄漏 —— 单座阀芯在阀门关闭时泄漏量很小，软密封阀芯可关断流体，使系统处于保压状态。

9、 不锈钢执行器 —— 执行器作为调压阀的重要部件，采用不锈钢板成形，有很高的耐压强度和使用寿命。

10、 维护方便 —— HPR9000型调压阀每一结构的确定原则是在保证性能指标的前提下达到的安装维护。顶置压入式安装不需拆下阀体就可以进行内部的检查维护，且不需任何专用工具。采用阀盖中心定位原则，省去所有不必要的重复配合，内件留有足够的间隙，使内件能轻松取出或放入，就是在碳钢类阀门多年使用后有锈蚀的情况下仍能轻松进行内件的拆装。

11、 系列通用 —— HPR9000型调压阀与本公司所产的整个自力式系列产品有的零部件通用性，可减少项目备件数量。

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案技术参数

1、 阀体尺寸(阀体为法兰连接)：DN40(1"),DN50(2"),DN65(1"),DN80(3"),DN100(4"),DN150(6"),DN200(8")

2、 压力等级：PN16，40，64 ANSI 150LB，300LB，600LB 也可以定制

3、 阀杆波纹管耐压：3.8MPa

4、 反馈接口：ZG1/4"出厂配好10mm卡套接头，控制压力大于2.0MPa时配10mm焊接接头。

5、 流量系数：

阀门口径 40 50 65 80 100 150 200

KV(阀后控制) 25 40 65 100 160 320 480

KV(阀前控制) 22 36 58 90 145 280 430

注：以上为标准口径，阀门也可按缩径尺寸加工。

6、 取压方式：阀外取压或阀体法兰取压

7、 泄漏等级：软密封：VI / 硬密封：0.003X阀的额定容量

8、 关闭等级：<10%的调压范围上限值

9、 流量特性：L(标准) / EQ%(特殊加工)

10、 使用温度：对于软密封阀门来讲，温度主要取决于密封件及膜片材质。

NBR -29-82℃ SR -48-85℃

FKM -8-120℃ EPDM  

PTFE -40-150℃  

波纹管执行器 -40-300℃

硬密封阀门 　-40-300℃

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案型号分类、操作原理

1、 调压阀主要分阀前控制和阀后控制两大类。

阀前控制阀芯倒装，在执行器没有受压时，阀芯处于关闭，阀前介质压力经导压管引入执行器膜室产生推力，此推力与给定弹簧的预压缩力比较，当推力大于弹簧推力时，阀芯就会被开启，阀前被泄压，直至阀前压力，执行器推力，弹簧力达到平衡，阀芯就会稳定在与阀前泄压流量对应的开度上，当阀前流量或阀后背压变化引起阀前压力变化时，原有的平衡就被打破，阀芯会相应位移进行补偿，即压力升高阀芯开大，压力降低阀芯关小，使压力得以恢复。总之，不管工艺参数如何变化，阀前压力始终被控制在一定范围内，当阀前压力不断减小，低于原有设定值，阀芯会逐渐关闭保压。

阀后控制阀芯正装，当执行器没有受压时，阀芯处于开启，介质经阀芯阀座节流后流入阀后，阀后的压力经导压管进入执行器膜室产生推力，此推力与设定弹簧的预压缩力比较，当产生的推力大于弹簧力时阀芯被驱动调节，直至推力与弹簧达到平衡，阀芯就会稳定在与阀后压力，阀后流量对应的开度上，当阀前压力或阀后流量变化引起阀后压力变化时，原有的平衡就被打破，阀芯会相应的位移进行补偿，即压力升高阀芯关小，压力减小，阀芯开大，使压力得以恢复，总之，不管工艺参数如何变化，阀后压力始终被控制在一定范围内。当阀后流量为“0”时，阀后压力逐渐累积升高，直至克服弹簧力使阀芯关闭，阀后处于保压。

设定压力的大小取决于弹簧与执行器的配比，执行器有效面积是不变的，改变弹簧推力就可以改变设定压力的大小，所以只要旋动调节螺母就可以进行工艺压力的调整。

2、 阀芯密封形式主要有软密封、硬密封、硬质合金堆焊硬密封。

软密封主要是在阀芯上嵌入安装各种材质的密封圈，能达到严密关闭，但受到使用温度的限制。

硬密封盒硬质合金堆焊硬密封都是金属对金属的密封，有更高的使用温度。堆焊硬质合金后耐压差和耐温性更好，但硬密封阀芯在关闭时有微量的泄漏量。

3、 执行器主要有单膜片执行器、双膜片执行器、波纹管执行器。

单膜片执行器为一层膜片，应用于一般工况，膜片为不同种类的橡胶以适应各类介质及温度要求，部分低压型号可加衬PTFE薄膜来增加防腐性。

双膜片执行器为双层膜片，应用于重要工况防止膜片破裂时的介质外泄。在正常工作时一片膜片运行，另一片膜片备用，当层膜片破损时，介质会立即进入两片膜片的夹层，第二片膜片立即进入运行，但不会引起介质外泄，同时指示器活塞会弹出提示要更换膜片。

波纹管执行器由不锈钢波纹管作为压力敏感元件来实现阀门的调节控制，主要应用于橡胶膜片不能胜任的高温，耐腐工况。

4、 隔离罐的主要作用是防止高温介质直接进入执行器而损坏膜片，隔离罐在调压阀使用前先灌入合适的隔离液，在运行时介质仅进入隔离罐，而隔离液会将压力传递给执行器。隔离罐也可用于常温下的介质隔离。

5、 复合接头安装于执行器反馈接口，可安装反馈接头，自带排污口，使维护时更方便地释放执行器内残存压力，端部留有压力表接头，可以直接安装压力表。

6、 过载保护器串接于执行器与导压管间，可在系统超压时更好地保护执行器及阀门。

7、 调压阀均为平衡式阀芯，压差变化对控制影响很小。

自力式波纹管平衡减压阀优化改进方案

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