蒸汽減壓閥是安裝在液化氣鋼瓶角閥上,連接角閥與膠管,將進口壓力降低至需要的出口壓力,并使出口壓力自動保持穩定的閥門,是*具配套中的重要燃氣設備,在有的產品包裝上也叫調壓器。
從流體力學的觀點看,減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件,即通過改變節流面積,使流速及流體的動能改變,造成不同的壓力損失,從而達到減壓的目的。然后依靠控制與調節系統的調節,使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡,使閥后壓力在一定的誤差范圍內保持恒定。
液化石油氣從鋼瓶出來時為高壓氣體先通過進氣管到達減壓室,當用戶關閉燃氣具的開關時,隨著進入減壓室的液化石油氣增多,其壓力升高,把由彈簧壓著的橡膠薄膜頂上去,存在于上氣室的部分空氣由呼吸孔排出閥體。這樣,迫使杠桿向上移動,利用杠桿作用使閥口關閉,切斷了液化石油氣進口的通路,蒸汽減壓閥出口的壓力就不再上升。當打開燃氣具的開關后,液化石油氣從減壓閥內流出,使減壓室內的壓力下降,橡膠薄膜下凹,帶動杠桿下移,外部空氣從呼吸孔進入上氣室,使閥墊向中移動,進氣噴嘴變大,進氣量增加,壓力升高。這樣反復不斷的調節過程使減壓室的壓力總是恒定的,即不管進氣壓力偏高還是偏低,出口壓力總是穩定的,從而直到降壓和穩壓的作用。
蒸汽減壓閥如何減壓的?
1)討論的對象是所謂的二通定值減壓閥,就是只有一個進口一個出口的減壓閥。不管是直動式還是先導式,其基本原理還是一樣的。
2)就以直動式為例,減壓閥工作原理中有一條比較明確的游戲規則是,輸出口的壓力一定要反饋回來作用在閥芯上,與輸入的彈簧力(先導式為先導液橋的輸出壓力)進行比較,從而決定閥芯位置。
3)一般減壓閥的閥口是常開的,也就是當減壓閥與負載相連的出口壓力比較低(低于調定值)時,在調壓彈簧力作用下,閥口一般是開到大位置,流量基本無阻擋地流向負載。當負載壓力升高到(并略微過)調定值時,出口壓力作用在閥芯上的反饋力克服彈簧力,蒸汽減壓閥使閥芯抬起向關閉閥口的方向運動。這個時候可能有兩種情況:
,如果減壓閥出口的執行器(液壓缸)是去壓緊一個工件或推住一個不繼續運動的重物,也就是負載不再需要流量時,反饋力就將閥口關閉。從閥口到壓住負載的液壓缸容腔,是一個封閉容腔。如果時間長了,由于泄漏,容腔壓力降低到一定程度(有磁環),閥芯受力平衡中反饋力明顯小于輸入彈簧力,則閥芯下移走過遮蓋量后使閥口略微打開,補充一點壓力油進去,直到容腔壓力恢復到調定值,閥口重新關閉。
,如果出口壓力達到調定值,但還需要繼續推動負載前進,則減壓閥口不能關閉,有一定的開口量,系統繼續通過減壓閥向負載供油。這時從閥口到負載液壓缸這個動態封閉容腔中,原則上經過閥口進去的流量,要等于液壓缸活塞前進對應的流量,壓力才會等于調定值。如果負載輕了,閥口會自動開大。負載如果過調定值對應的數值,負載將停止運動。
4) 從上面的討論可見:在沒有達到調定值之前,閥口全開。只有達到調定值而負載又不需要繼續供油時(多數應用情況),閥口關閉。這個開與關是由閥芯受力(輸入彈簧力與反饋液壓力)平衡條件決定。在達到調定值而系統需要繼續供油時,閥口不能關閉,因為受力平衡中,反饋力達不到輸入力(只要閥口流量小于液壓缸活塞前進需要的流量,出口壓力就低于調定值) 。
5)如果由于負載的反向運動造成出口壓力高于調定值,二通減壓閥是無能為力的,這就促使三通減壓閥的出現。對于二通減壓閥常裝反向單向閥來解決這個反向高壓問題,隨著液壓系統快速性要求的不斷提高,這個措施日益現出其弊端。主要是反向高壓速度很快,大流量單向閥閥芯質量較大,快速性跟不上,尚未打開時,反向壓力峰已經造成設備的損壞。為此,蒸汽減壓閥已經在主閥芯心部加裝了快速動作小閥芯。