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调流调压阀工作原理

2017-04-19 15:16:36 来源：SH

电动调流调压阀LHS941X 调流调压阀LHS941X 电动调压阀门电动减压阀电站减压阀

调流调压阀LHT941X产品结构特征

电动调流调压阀LHS941X由前阀体、后阀体、阀杆、导流器和套筒等主要部件组成。采用不锈钢制造的导流器固定在后阀体中腔，在其表面均匀的分布有喷流孔；套筒在活套在导流器上并与阀杆连接，通过外控部件控制套筒的位置，以调节阀门过流面积。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,水减压阀外控部件可按照工况需求采用手动、电动、气动和液动等多种形式。已经在电站、引水、供水等领域得到了广泛的应用。经过改进的本系列流量调节阀不但适用于清水，对于天然江河湖泊水、轻度污水具有良好的耐受能力。从设计结构和材料选用上解决了多年来流量调节阀易结垢，卡阻，驱动装置偏大的难题。活塞流量调节阀用途

本阀主要用在水厂、电厂、引水工程等介质为水的管网系统，起调节管道介质流量、流态以及调节管网压力的作用。调流调压阀特点该阀*优于传统流量调节阀的特点就在于它的结构设计和材料选用使其不怕污水堵塞滑道，不怕结垢现象，不易卡阻。驱动装置明显减小。该阀可自动调节预先设定的管道介质参数值，使之在一定精度内保持恒定，且精度范围也可以进行调整。该阀具有良好的耐气蚀特性，阀体内壁的筋板兼有整流板的作用，可以分散水流，防止气蚀。同时，也减小了阀门的噪音和活塞的振动。该阀的控制系统可采用集成电子电路，体积小，可靠性好，灵敏度高，安装调试方便。全关渗漏量为零，可作为截止阀使用。不必另设其他截止阀门。如控制程度及精度要求不是很高，该阀的控制可以采用手动或普通电动形式。可以卧式安装，也可以立式安装。

1、QPF-F50型气动平衡阀又称主减压阀，用于气动回路中，对压缩空气的压力值进行调节，使设定的压力值近于恒定。
减压阀的工作原理
减压阀是气动调节阀的一个必备配件，主要作用是将气源的压力减压并稳定到一个定值，以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。按结构形式可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式；按阀座数目可人为单座式和双座式；按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。
当减压阀的输出压力较高或通径较大时，用调压弹簧直接调压，则弹簧刚度必然过大，流量变化时，输出压力波动较大，阀的结构尺寸也将增大。为了克服这些缺点，可采用先导式减压阀。先导式减压阀的工作原理与直动式的基本相同。先导式减压阀所用的调压气体，是由小型的直动式减压阀供给的。若把小型直动式减压阀装在阀体内部，则称为内部先导式减压阀；若将小型直动式减压阀装在主阀体外部，则称为外部先导式减压阀。图14—2所示为内部先导式减压阀的结构图，与直动式减压阀相比，该阀增加了由喷嘴4、挡板3、固定节流孔9及气室B所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使B室中的压力发生根明显的变化，从而引起膜片10有较大的位移，去控制阀芯6的上下移动，使进气阀口8开大或关小、提高了对阀芯控制的灵敏度，即提高了稳压精度。

ρ1ν1A1=ρ2ν2A2 ρ—气体的密度 ν—气体的流速 A— 流管的截面
在气动装置中，气体的流速一般较低，远小于音速（340m/s），且经过压缩，一般认为是不可压缩流体。即ρ1 =ρ2。
那么 V1A1=V2A2 当A1＞A2时，ν2＞ν1。结论：流管的截面小，气体的流速就高。
在自然界，我们看到在山谷中或城市高楼间风速远比平地上大（或穿堂风）根据伯努利方程： P /ρg＋z＋ν2/2g=常数 z—流体中任意一点的位置高度 P—该点上的压力 ρ—流体的密度 ν—该点上的流体的流速 g—重力加速度
将上式改为 P ＋ρg z＋ρν2/2=常数 P—流体的压力能 ρg z—流体的位能 ρν2/2—流体的动能这也称为能量守恒方程式。对同一流体来而言：
P1 ＋ρg z1＋ρν12/2= P2 ＋ρg z2＋ρν22/2

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在减压阀中，由于行程很短，忽略摩擦阻力和位置高度的影响，则有： P1 ＋ρν12/2= P2 ＋ρν22/2
结论：气体的流速高处压力低，流速低处压力高。
那么气体流经活门与活门座之间的缝隙时，流速增加，相应压力就减小。 2．当气体流经突然扩大或缩小的截面、弯头、阻碍物或阀门等处，由于流速的大小和方向改变产生流体质点撞击和涡旋而引起能量损失。由于这个区域是不稳定的，除区域质点撞击磨擦消耗能量外，流动时不断有新质点进入该区域，也不断有质点被带走，这种质量交换过程中也要发生撞击磨擦等而消耗能量。

流动状态复杂，有湍流，有旋涡，很难进行理论计算，一般都依靠实验测得各类系数。
综上所述，我们可以基本了解减压阀的减压原理。
2、该阀是调压-溢流组合阀。当出口压力低于设定压力时，起调压阀的作用，使压力上升至设定压力。当出口压力高于设定压力时，起溢流阀的作用，使出口压力下降至设定压力。从而保证出口压力始终稳定在所需要的设定压力上。

3、由于该阀同时具有调压阀和溢流阀的特性，故可同时代替调压阀和溢流阀进行工作，比在气路系统中单独设置调压阀和溢流阀，系统简化、结构紧凑。同时也消除了调压阀和溢流阀之间设定压力差，保证系统中的空气压力能更准确地调节并稳定在所需要的设定压值上。

4、该阀属于具有出口压力反馈的气控调压溢流组合阀，在没有先导信号输入时，处于常闭状态。当先导气路的压缩空气进入B腔后，此阀开始工作。输出压力的高低，由进入先导气口CP的气压来控制，通过调整其压力来设定出口压力。由CP口进入控制腔B的压缩空气，推动活塞连同其上的阀芯一起沿轴向向上移动，克服弹簧7的力，使其压缩。当阀芯6的溢流阀口(即上端面)与阀盖3的底面完全接触后，输出与溢流的通道被隔断。活塞继续上移、阀芯将阀盖沿轴向向上推移，并使阀盖上的弹簧压缩，调压阀口被打开，输入腔与输出腔连通，输入腔的压缩空气经调压口进入输出腔，经OUT口输出。输出腔的压缩空气经阀体上的2条气路进入A腔和C腔。3个腔体内的气体的压力是相同的。

5、当输出压力低于设定值时，活塞下侧的力大于上侧，活塞向上移动，推动阀盖3上移，使调压阀口加大，由调压阀口进入输出腔的压缩空气的流量加大，输出腔的压力则随之上升。当输出腔的压力达到设定值时，活塞上、下两侧所承受的力处于平衡状态，活塞停止上移，调压阀口的开度保持不变。输出口输出压缩空气的压力和流量保持稳定。

6、当输出压力高于设定压力时，活塞上侧的作用力大于下侧，阀盖和活塞一起向下移动，使调压阀口开度减小，经调压阀口进入输出腔的气体的流量减小，则输出腔的气体的压力下降。若此时输出腔的压力仍高于设定值，则活塞仍继续向下移动，直至调压阀口完全关闭。此时阀盖上弹簧1的力不再通过阀芯作用在活塞上，而是使阀盖底面的胶垫紧紧地压在调压阀口上，输入腔与输出腔之间通路被隔断。此时，如果输出压力等于设定压力值，则活塞停止运动。此时设定压力就是在调压阀口与溢流阀口同时关闭，阀处于静平衡状态时的出口压力。

7、若输出压力仍高于设定压力值，活塞继续向下移动，溢流阀口即阀芯的上端面与阀盖3的底面脱离，输出腔与溢流腔连通，输出腔内气体经溢流阀口通过EX口排出。随着输出腔内压力的下降，C腔内压力亦同时下降，活塞下侧的压力高于上侧，使活塞B与阀芯一起沿轴向向上移动逐渐关小溢流阀口的开度。当输出压力达到设定值时，溢流阀口与阀盖底面完全贴合，输出腔与溢流腔之间通路被隔断，溢流停止。此时，溢流阀口与调压阀口同时关闭，阀处于气体停止流动的静平衡状态。由于阀盖上、下侧所受气压处于相互抵消的平衡状态，所以，无论进气口(IN)的压力如何波动，都不能影响阀内压力平衡，因而能够确保出口压力始终稳定在所需要在设定值上，使阀具有良好的压力特性。

1、阀体
阀体包括前阀体和后阀体，在后阀体内设有轴向对称的流道。
2、导流器
导流器是多功能活塞阀的关键部件，壁面上有许多腰型槽，所有腰型槽根据工况与介质情况，按一定的组合规律布置。

调流调压阀LHT941X工作原理

电动活塞式调流调压阀-于导流器上，通过导流器导引。水流从导流器外流入，经过导流器上的喷流孔形成多束水流，在阀体中腔产出碰撞，达到消能的效果；节流发生在活塞边缘与导流器的孔口之间，由于孔内水流速度很高，所以导流器选用的材质高度耐磨与抗腐蚀；同时因为碰撞发生的阀体流道中腔，有效降低了气蚀和冲刷对阀体的影响，提高阀门使用寿命。主密封圈位于导流器的*前端，活塞在全行程上被导引，当被推动穿过主密封圈至全关位置时，阀门前后的差压强迫主密封圈紧贴套筒外壁实现截断。活塞通过连杆的引导在导流器内前后运动，阀杆借助曲柄与连杆传动，当执行机构驱动阀杆顺时针转动时，活塞向后移动，开启阀门；当执行机构驱动阀杆逆时针转动时，活塞向前移动，关闭阀门。

调流调压阀LHT941X主要技术特点

轴向对称流道：阀体采用了轴向对称流道，完全避免了不必要的流向改变，使噪音和紊流趋势明显降低。
压力平衡：由于多功能锥形阀采用压力平衡套筒，使得操作套筒的轴向力与阀门两端的压差无关，因此使用较小的执行机构就能达到快动的目的。

调节效果好：近乎数字式控制，通过改变过流孔的数量实现流道面积的变化，具有良好的线性调节特性。

电动型多功能活塞阀

电动执行器采用智能型，具有行程保护、力矩保护、缺相报警等多项功能。

调流调压阀LHS941X主要外形尺寸与连接尺寸

PN1.0-PN2.5MPa调流调压阀LHS941X外型尺寸及连接尺寸表

公称通径	外形尺寸 mm （参考值）			连接尺寸 mm（标准值）
	外形尺寸 mm （参考值）			PN1.0 MPa				PN1.6 MPa				PN2.5 MPa
	L	H1	H2	D	D1	n-Φd	b	D	D1	n-Φd	b	D	D1	n-Φd	b
100	325	210	160	220	180	8-Φ18	22	220	180	8-Φ18	22	235	190	8-Φ22	24
125	325	240	190	250	210	8-Φ18	22	250	210	8-Φ18	22	270	220	8-Φ26	26
150	350	290	220	285	240	8-Φ22	24	285	240	8-Φ22	24	300	250	8-Φ26	28
200	400	330	310	340	295	8-Φ22	24	340	295	12-Φ22	24	360	310	12-Φ26	30
250	500	330	395	395	350	12-Φ22	26	405	355	12-Φ26	26	425	370	12-Φ30	32
300	600	420	460	445	400	12-Φ22	26	460	410	12-Φ26	28	485	430	16-Φ30	34
350	700	510	490	505	460	16-Φ22	26	520	470	16-Φ26	30	555	490	16-Φ33	38
400	800	655	520	565	515	16-Φ26	26	580	525	16-Φ30	32	620	550	16-Φ36	40
450	900	750	580	615	565	20-Φ26	28	640	585	20-Φ30	40	670	600	20-Φ36	46
500	1050	820	640	670	620	20-Φ26	28	715	650	20-Φ33	44	730	660	20-Φ36	48
600	1175	970	730	780	725	20-Φ30	34	840	770	20-Φ36	54	845	770	20-Φ39	58
700	1320	1050	850	895	840	24-Φ30	34	910	840	24-Φ36	40	960	875	24-Φ42	50
800	1600	1215	1020	1015	950	24-Φ33	36	1025	950	24-Φ39	42	1085	990	24-Φ48	54
900	1700	1350	1270	1115	1050	28-Φ33	38	1125	1050	28-Φ39	44	1185	1090	28-Φ48	58
1000	1900	1560	1390	1230	1160	28-Φ33	38	1255	1170	28-Φ42	46	1320	1210	28-Φ55	62
1200	2100	1750	1510	1455	1380	32-Φ39	44	1485	1390	32-Φ48	52	1530	1420	32-Φ55	70
1400	2420	2100	1625	1675	1590	36-Φ42	48	1685	1590	36-Φ48	58	1755	1640	36-Φ60	76
1600	2700	2435	1920	1915	1820	40-Φ48	52	1930	1820	40-Φ55	64	1975	1860	40-Φ60	84
1800	3070	2670	2110	2115	2020	44-Φ48	56	2130	2020	44-Φ55	68
2000	3250	1980	2310	2325	2230	48-Φ48	60	2345	2230	48-Φ60	70

调流调压阀LHS941XPN4.0-PN10.0MPa液压自力式多功能活塞阀外型尺寸及连接尺寸表

公称通径	外形尺寸 mm （参考值）			连接尺寸 mm（标准值）
	外形尺寸 mm （参考值）			PN4.0 MPa				PN6.3 MPa				PN10.0 MPa
	L	H1	H2	D	D1	n-Φd	b	D	D1	n-Φd	b	D	D1	n-Φd	b
100	450	210	190	235	190	8-Φ23	19	250	200	8-Φ27	30	265	210	8-Φ30	36
125	450	240	230	270	220	8-Φ27	23.5	295	240	8-Φ31	34	315	250	8-Φ33	40
150	480	380	270	300	250	8-Φ27	26	345	280	8-Φ33	36	355	290	12-Φ33	44
200	600	420	390	375	320	12-Φ31	30	415	345	12-Φ37	42	430	360	12-Φ36	52
250	730	490	475	450	385	12-Φ34	34.5	470	400	12-Φ37	46	505	430	12-Φ39	60
300	850	540	550	515	450	16-Φ34	39.5	530	460	16-Φ37	52	585	500	16-Φ42	68
350	980	660	590	580	510	16-Φ37	44	600	525	16-Φ39	56	655	560	16-Φ48	74
400	1100	815	620	440	585	16-Φ40	48	670	585	16-Φ43	60	715	620	16-Φ48	82
450	1200	965	720	685	610	20-40	49
500	1250	1060	790	755	670	20-Φ43	52
600	1450	1260	875	890	795	20-Φ49	58
700	1650	1350	1040	995	900	24-Φ48	68
800	1850	1515	1270	1140	1030	24-Φ57	76

调流调压阀LHT941X压力特性

6.1.9活塞阀阀体出口处设计为向轴心收缩，阀门的出口结构要作到平滑顺畅，呈流线形态，避免因流道结构变化而导致在阀腔内的水流紊乱，造成振动、噪声或气蚀。
*6.1.10 阀门的出口形式SZ型，包括额外加装的防气蚀措施皆由生产厂家，
根据提供的水力工况参数，自行确定。厂家提供已确定出口形式阀门的KV曲线，阻力系数曲线和阀门气蚀曲线。并对阀门如何适应本工程气蚀条件和流量要求做出技术说明。
6.1.11调压阀在设计流量运行过程中的*大噪声应不大于95dB。并有降噪措施。
6.1.12开关阀门，调压阀自全开至全闭的时间符合设计要求，且应均匀动作。
*6.1.13活塞式电动调流调压阀阀体为一体化铸造，确保坚固耐用。

*6.1.14因为阀门与饮用水直接接触，为了保证阀门的材料不能损害水的质
量，所以阀门必须符合DVGW饮用水标准，并提供证书。
6.1.15活塞阀体上部应安有吊环，以利于装卸。
6.1.16活塞阀的传动机构为自锁型蜗轮、蜗杆式齿轮箱，传动平稳，定位准确，可靠耐用；带机械式阀位指示器；齿轮箱灌满润滑脂，IP68防护等级，终生免维护。

*6.2 调流调压阀LHT941X活塞调流阀材质
制造和安装设备所使用的材料，从强度、韧性和耐久性方面都应*好，工艺技术应当前*新，材料应满足：
没有任何损伤和缺陷。
适用于该用途的材料，且不会产生机械负荷或电气负荷的过载。
设备所使用的与水接触的材料，都不应含有异味或有毒性的物质，也不应含有影响人身健康的对所输水的水质不利的物质。由相关部门批准的材料被认为是合格产品。
阀体：球墨铸铁GGG－40 活塞：不锈钢1.4301 曲柄轴，螺栓：不锈钢1.4021 出口部件衬套和阀座环：不锈钢1.4301 导向导轨：青铜合金堆焊密封圈： EPDM

防腐：阀体内外静电粉末喷涂蓝色环氧树脂，符合德国GSK 标准或等同标准
*6.4 调流调压阀LHS941X电动执行机构技术要求

供电电源:380V ±10%，50Hz，3相交流。

根据VDE0530/IEC34，马达中等负载S4 -50%ED，绝缘等级F，并有温控热敏开关连接于控制线路，在温度超过155℃时切断线路以保护马达。根据IEC529，耐候防护等级符合IP68，防尘防水，有4—20mA信号进行远程控制开、关、停操作，全天候工作。适用于环境温度: -25℃ ～ 70℃，100%的相对湿度。开/关极限位置均配限位开关，开和关的方向均配扭矩开关以防过载。开关触点为纯银制作，具有高额定容量(220V/AC/5A)和长寿命(107 次)。带有现场机械式阀位指示器。配离合式紧急手轮，供现场进行手动操作。适应频繁启动，每小时可启动达1200次。自锁定蜗轮、蜗杆传动机构。自动调节式防潮电热器能全时间加热防止水气凝结，适用环境温度为-25℃ ～ 70℃ 电动执行机构防腐要求：

性能保证值

调流调压阀LHT941X技术参数（1MPa=10kgf/cm2）

项目	参数
公称压力(MPa)	0.6-6.4MPa
泄漏量	符合GB/T13927-1992标准规定
适用温度(℃)	0～80
适用介质	清水、污水、原水等

调流调压阀LHT941X电动型多功能锥形减压/稳压阀参数汇总表

序号	项目	参数		备注
1	阀门名称	电动型多功能活塞阀
2	公称压力	1.0MPa、1.6MPa
3	壳体试验压力	1.5PN
4	密封试验压力	1.1PN
7	整定压力	1.0MPa	0.09-0.9 MPa	可按工况要求设定
		1.6MPa	0.10-1.4 MPa
		2.5 MPa	0.15-2.2 MPa
8	启闭压差	≤10%整定压力

调流调压阀LHT941X主要零件材料

序号	名称	材料	序号	名称	材料
1	前阀体	球墨铸铁QT450-12 铸钢 WCB	9	后阀体	球墨铸铁QT450-12 / 铸钢 WCB
2	曲柄	不锈钢304	10	O型圈	丁腈橡胶
3	剪切销	不锈钢304	11	O型圈	丁腈橡胶
4	连杆	不锈钢304	12	驱动轴	不锈钢2Cr13
5	导流器	不锈钢304	13	密封前铜套	ZCuSn10Zn2
6	活塞	不锈钢304	14	密封铜套	ZCuSn10Zn2
7	连杆支承	不锈钢304	15	紧固件	不锈钢25
9	密封圈	丁腈橡胶	执行机构	智能型电装