组合式减压阀实际应用案例

组合式减压阀实际应用案例是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。结合某电站工程实际案例,在设置减压阀与否的情况下,分别计算分析其过渡过程中蜗壳*大压力值和机组转速升高值。通过对比计算结果得到,设置减压阀能有效解决该电站在过渡过程中存在的水锤压力和机组转速升高值超过安全标准的问题。

组合式减压阀是指由主阀和附属反馈系统（包括控制阀、射流泵、球阀等）组成的、拥有水力PID控制机制的、综合性能优越的减压稳压阀，其主要应用在水电站技术供水系统，井下供水系统等工况复杂，极端的工况条件下。所采用的减压阀公称通径的选取应在保证出口整定压力条件下而能满足技术供水大流量，并装备有可供不停机检修的双反馈系统，保证减压阀损坏时破坏性高压不进入机组的出口压力锁定系统，与防止过流介质中的杂质堵塞阀门的反冲排污系统。

目前国内大部分水电站（三峡水电站，向家坝水电站，构皮滩水电站，天生桥水电站，宝珠寺水电站，紫坪铺水电站，紧水滩水电站，乌溪江水电站等）选用的是组合式减压阀。水电站减压阀是装在水轮机蜗壳上的旁通过流设备。功用是在机组丢弃负荷时减小蜗壳和压力水管中的水击升压。在机组丢弃负荷后，水轮机导叶以其转速上升允许的速度快速关闭，而受同一调速器控制的减压 阀同时逐渐开启向下游泄放部分流量以减小压力水 管中的流速变化梯度，待导叶关闭后，减压阀再以水击升压允许的速度缓慢关闭，这样就可同时保证转速上升和压力上升都在允许范围之内。与调压室相 比，具有投资少的优点，但在机组增加负荷和变动小负荷时(机组额定容量15%以下)不起作用，且不能改善机组运行的稳定性。在有压引水道较长、不担负调频任务、对电能质量要求不高的中小型电站可考虑用减压阀代替调压室。组合式减压阀因为应用条件复杂，极端，通常有DN50 ~ DN1200多种规格，阀前工作压力<6.4MPa，阀后整定压力区间在0.2MPa ~ 0.8MPa。在保证阀后用水量的前提下，减压比可以达到12:1，无故障连续运行时间大于10000h，大修保证期不低于8年，总运行历时应不少于32000h

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。ZJY46H组合式减压阀是一种在复杂多变的工况下亦可利用水压进行自我调节的减压阀稳压阀，在进口压力和流量产生变化的时候保持出口的压力和流量稳定。其完全实现自力控制，调试简单，运行可靠。

如图所示：当进口压力P1变化时减压阀的出口首先表现为P2±△P2，通过反馈系统出口管传到控制阀，使Pt=Pk±△P2；从而L发生相应变化，导致±△Pe的变化，经压力导管导致Pk的相应变化，Pt与Pk达到新的平衡，主阀的过流面积H相应变化。

因此，进口压力P1变化，而通过节流锥开度H的流量不变。出口压力P2始终是原整定的低压值。当流量变化时，减压阀自我调节工作原理也如同上。

2、组合式减压阀实际应用案例的双反馈切换原理：

   ZJY46H组合式减压阀双反馈系统切换原理

ZJY46H组合式减压阀的反馈系统是根据减压阀出口压力的变化信号来控制过流面积（节流锥开度）的独立系统。ZJY46H减压阀装备有互为备用的双反馈系统，启用A系统即停用B系统的运行模式可以达到减压阀不停机检修的目的。

组合式减压阀实际应用案例如图所示：

2.1、关闭球阀；

2.2、旋转两个三通阀90°；

2.3、打开球阀；

2.4、双反馈系统切换完成（总计切换时间约为20秒）。

3、组合式减压阀反冲排污工作原理：

 ZJY46H组合式减压阀反冲排污原理

水电站的运行工况比较复杂，尤其水质的好坏直接关系到设备的安全运行。针对泥沙含量较大的水电站，除了在减压阀的过流位置采用不锈钢材质并堆焊镍基合金防磨蚀外，减压阀的反冲排污装置亦能有效地防止反馈控制系统的堵塞，使减压阀在多泥沙杂物的水质中保持良好的工况。（反冲排污系统标配为手动控制，根据水质实际情况把握反冲排污频率，或直接采用PLC自动反冲排污装置。）

工作原理（ZJY46H组合式减压阀/手动）

3.1、关闭球阀：由于水的不可压缩性，出口压力P2仍是低压；

3.2、旋转三通排污阀90°，顺向水流切断，在出口压力P2的作用下水流反向，同时冲出附着在滤网外的杂质；

3.3、关闭三通排污阀，打开球阀，反冲排污完成。

4、组合式减压阀出口压力锁定工作原理：

ZJY46H组合式减压阀出口压力锁定工作原理

每一台合格的ZJY46H减压阀阀体均经受了超过60分钟的1.5倍强压实验，彻底杜绝阀体缺陷，即使历经十余年的连续运行也不会出现破裂漏水等故障。出口压力内锁定装置是为防止反馈系统遭受意外损坏后，在主活塞下方失压时，保持出口压力P2值安全的刚性保护装置。

如右图所示：

4.1、当出口压力P2调节完成，如右图1所示保留适当的间隙h。

4.2、主活塞下方万一失压时，h消失，自动保护，如2所示。

此时主阀节流锥的开度大为：H+h，如3所示。因此，出口压力P2值不会形成危害性的高压。直动式减压阀所示为直动式带溢流阀的减压阀（简称溢流减压阀）的结构图。

压力为P1的压缩空气，由左端输入经阀口10节流后，压力降为P2输出。P2的大小可由调压弹簧2、3进行调节。顺时针旋转旋钮1，压缩弹簧2、3及膜片5使阀芯8下移，增大阀口10的开度使P2增大。若反时针旋转旋钮1，阀口10的开度减小，P2随之减小。

若P1瞬时升高，P2将随之升高，使膜片气室6内压力升高，在膜片5上产生的推力相应增大，此推力破坏了原来力的平衡，使膜片5向上移动，有少部分气流经溢流孔12、排气孔11排出。在膜片上移的同时，因复位弹簧9的作用，使阀芯8也向上移动，关小进气阀口10，节流作用加大，使输出压力下降，直至达到新的平衡为止，输出压力基本又回到原来值。若输入压力瞬时下降，输出压力也下降、膜片5下移，阀芯8随之下移，进气阀口10开大，节流作用减小，使输出压力也基本回到原来值。逆时针旋转旋钮1。使调节弹簧2、3放松，气体作用在膜片5上的推力大于调压弹簧的作用力，膜片向上曲，靠复位弹簧的作用关闭进气阀口10。再旋转旋钮1，进气阀芯8的顶端与溢流阀座4将脱开，膜片气室6中的压缩空气便经溢流孔12、排气孔11排出，使阀处于无输出状态。

内部先导式减压阀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。与直动式减压阀相比，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。在主阀体外部还有一个小型直动式减压阀由它来控制主阀。此类阀适于通径在20mm以上，远距离（30m以内）、高处、危险处、调压困难的场合。

水电站减压阀在技术供水系统上的典型应用
这是一个典型的技术供水系统。
如图所示：经过ZJY46H组合式减压阀减压后的流体通过滤水器过滤后，再通过水力控制阀进入各个用水点。如果管道超压，泄压阀会充分打开并及时泄压。

1、组合式减压阀在确保机组用水量的前提下，为阀后用水点提供稳定可靠的低压冷却水。其减压比zui大可达12:1。组合式减压阀上装备的反冲排污系统可以适用较差介质，安全锁定系统则可以确保在系统遭受严重损坏时出口端压力仍保持低压。

2、技术供水系统上安装的滤水器，可以为机组提供清洁水源，以防杂质进入机组造成损坏。滤水器如果安装在组合式减压阀之后，用户可以选择较小压力级别的滤水器，但是过多的杂质会影响到减压阀性能的稳定发挥。

3、技术供水系统上的水力控制阀可以通过快速开启和缓慢关闭达到截断管道介质流动及消除管道水锤压力的目的。性能良好的水力控制阀在开启和关闭的同时可以进行反冲排污，确保工况时不卡阻。

4、技术供水系统上的泄压阀能准确地保持管道的安全压力，一旦管道超过整定压力，泄压阀会充分打开并及时泄压。性能良好的泄压阀除了具有反馈系统外，也带有强制开启手柄，在万一的故障时可切换反馈系统或直接手动排放。