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浙江三精閥門有限公司


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公司動態

減壓閥解析和工藝流程

閱讀：889發布時間：2012-11-10

減壓閥是通過調節，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門。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。

組合式減壓閥是指由主閥和附屬反饋系統（包括控制閥、射流泵、球閥等）組成的、擁有水力PID控制機制的、綜合性能*的減壓穩壓閥，其主要應用在水電站技術供水系統，井下供水系統等工況復雜，的工況條件下。

　　[1]所采用的減壓閥公稱通徑的選取應在保證出口整定壓力條件下而能滿足技術供水zui大流量，并裝備有可供不停機檢修的雙反饋系統，保證減壓閥損壞時破壞性高壓不進入機組的出口壓力鎖定系統，與防止過流介質中的雜質堵塞閥門的反沖排污系統。

　　目前國內大部分水電站（三峽水電站，向家壩水電站，構皮灘水電站，天生橋水電站，寶珠寺水電站，紫坪鋪水電站，緊水灘水電站，烏溪江水電站等）選用的是組合式減壓閥。

組合式減壓閥因為應用條件復雜，，通常有DN50 ~ DN1200多種規格，閥前工作壓力<6.4MPa，閥后整定壓力區間在0.2MPa ~ 0.8MPa。在保證閥后用水量的前提下，減壓比可以達到12:1，*連續運行時間大于10000h，大修保證期不低于8年，總運行歷時應不少于32000h

減壓閥是氣動調節閥的一個*配件，主要作用是將氣源的壓力減壓并穩定到一個定值，以便于調節閥能夠獲得穩定的氣源動力用于調節控制。按結構形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠桿式和波紋管式；按閥座數目可人為單座式和雙座式；按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式。ZJY46H組合式減壓閥是一種在復雜多變的工況下亦可利用水壓進行自我調節的減壓閥穩壓閥，在進口壓力和流量產生變化的時候保持出口的壓力和流量穩定。其*實現自力控制，調試簡單，運行可靠。

　　如圖所示：當進口壓力P1變化時減壓閥的出口首先表現為P2±△P2，通過反饋系統出口管傳到控制閥，使Pt=Pk±△P2；從而L發生相應變化，導致±△Pe的變化，經壓力導管導致Pk的相應變化，Pt與Pk達到新的平衡，主閥的過流面積H相應變化。

　　因此，進口壓力P1變化，而通過節流錐開度H的流量不變。出口壓力P2始終是原整定的低壓值。當流量變化時，減壓閥自我調節工作原理也如同上。

　　2、組合式減壓閥的雙反饋切換原理：

   ZJY46H組合式減壓閥雙反饋系統切換原理

　　ZJY46H組合式減壓閥的反饋系統是根據減壓閥出口壓力的變化信號來控制過流面積（節流錐開度）的獨立系統。ZJY46H減壓閥裝備有互為備用的雙反饋系統，啟用A系統即停用B系統的運行模式可以達到減壓閥不停機檢修的目的。

　　如圖所示：

　　2.1、關閉球閥；

　　2.2、旋轉兩個三通閥90°；

　　2.3、打開球閥；

　　2.4、雙反饋系統切換完成（總計切換時間約為20秒）。

　　3、組合式減壓閥反沖排污工作原理：

 ZJY46H組合式減壓閥反沖排污原理

　　水電站的運行工況比較復雜，尤其水質的好壞直接關系到設備的安全運行。針對泥沙含量較大的水電站，除了在減壓閥的過流位置采用不銹鋼材質并堆焊鎳基合金防磨蝕外，減壓閥的反沖排污裝置亦能有效地防止反饋控制系統的堵塞，使減壓閥在多泥沙雜物的水質中保持良好的工況。（反沖排污系統標配為手動控制，根據水質實際情況把握反沖排污頻率，或直接采用PLC自動反沖排污裝置。）

　　工作原理（ZJY46H組合式減壓閥/手動）

　　3.1、關閉球閥：由于水的不可壓縮性，出口壓力P2仍是低壓；

　　3.2、旋轉三通排污閥90°，順向水流切斷，在出口壓力P2的作用下水流反向，同時沖出附著在濾網外的雜質；

　　3.3、關閉三通排污閥，打開球閥，反沖排污完成。

　　4、組合式減壓閥出口壓力鎖定工作原理：

ZJY46H組合式減壓閥出口壓力鎖定工作原理

　　每一臺合格的ZJY46H減壓閥閥體均經受了超過60分鐘的1.5倍強壓實驗，*杜絕閥體缺陷，即使歷經十余年的連續運行也不會出現破裂漏水等故障。出口壓力內鎖定裝置是為防止反饋系統遭受意外損壞后，在主活塞下方失壓時，保持出口壓力P2值安全的剛性保護裝置。

　　如右圖所示：

　　4.1、當出口壓力P2調節完成，如右圖1所示保留適當的間隙h。

　　4.2、主活塞下方萬一失壓時，h消失，自動保護，如2所示。

　　此時主閥節流錐的開度zui大為：H+h，如3所示。

　　因此，出口壓力P2值不會形成危害性的高壓。直動式減壓閥所示為直動式帶溢流閥的減壓閥（簡稱溢流減壓閥）的結構圖。

　　壓力為P1的壓縮空氣，由左端輸入經閥口10節流后，壓力降為P2輸出。P2的大小可由調壓彈簧2、3進行調節。順時針旋轉旋鈕1，壓縮彈簧2、3及膜片5使閥芯8下移，增大閥口10的開度使P2增大。若反時針旋轉旋鈕1，閥口10的開度減小，P2隨之減小。

　　若P1瞬時升高，P2將隨之升高，使膜片氣室6內壓力升高，在膜片5上產生的推力相應增大，此推力破壞了原來力的平衡，使膜片5向上移動，有少部分氣流經溢流孔12、排氣孔11排出。在膜片上移的同時，因復位彈簧9的作用，使閥芯8也向上移動，關小進氣閥口10，節流作用加大，使輸出壓力下降，直至達到新的平衡為止，輸出壓力基本又回到原來值。若輸入壓力瞬時下降，輸出壓力也下降、膜片5下移，閥芯8隨之下移，進氣閥口10開大，節流作用減小，使輸出壓力也基本回到原來值。逆時針旋轉旋鈕1。使調節彈簧2、3放松，氣體作用在膜片5上的推力大于調壓彈簧的作用力，膜片向上曲，靠復位彈簧的作用關閉進氣閥口10。再旋轉旋鈕1，進氣閥芯8的頂端與溢流閥座4將脫開，膜片氣室6中的壓縮空氣便經溢流孔12、排氣孔11排出，使閥處于無輸出狀態。

　　

內部先導式減壓閥當減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時，用調壓彈簧直接調壓，則彈簧剛度必然過大，流量變化時，輸出壓力波動較大，閥的結構尺寸也將增大。為了克服這些缺點，可采用先導式減壓閥。先導式減壓閥的工作原理與直動式的基本相同。先導式減壓閥所用的調壓氣體，是由小型的直動式減壓閥供給的。若把小型直動式減壓閥裝在閥體內部，則稱為內部先導式減壓閥；若將小型直動式減壓閥裝在主閥體外部，則稱為外部先導式減壓閥。與直動式減壓閥相比，增加了由噴嘴4、擋板3、固定節流孔9及氣室B所組成的噴嘴擋板放大環節。當噴嘴與擋板之間的距離發生微小變化時，就會使B室中的壓力發生根明顯的變化，從而引起膜片10有較大的位移，去控制閥芯6的上下移動，使進氣閥口8開大或關小、提高了對閥芯控制的靈敏度，即提高了穩壓精度。

　　在主閥體外部還有一個小型直動式減壓閥由它來控制主閥。此類閥適于通徑在20mm以上，遠距離（30m以內）、高處、危險處、調壓困難的場合。

水電站減壓閥在技術供水系統上的典型應用

這是一個典型的技術供水系統。

　　如圖所示：經過ZJY46H組合式減壓閥減壓后的流體通過濾水器過濾后，再通過水力控制閥進入各個用水點。如果管道超壓，泄壓閥會充分打開并及時泄壓。

　　1、組合式減壓閥在確保機組用水量的前提下，為閥后用水點提供穩定可靠的低壓冷卻水。其減壓比zui大可達12:1。組合式減壓閥上裝備的反沖排污系統可以適用較差介質，安全鎖定系統則可以確保在系統遭受嚴重損壞時出口端壓力仍保持低壓。

　　2、技術供水系統上安裝的濾水器，可以為機組提供清潔水源，以防雜質進入機組造成損壞。濾水器如果安裝在組合式減壓閥之后，用戶可以選擇較小壓力級別的濾水器，但是過多的雜質會影響到減壓閥性能的穩定發揮。　

　　3、技術供水系統上的水力控制閥可以通過快速開啟和緩慢關閉達到截斷管道介質流動及消除管道水錘壓力的目的。性能良好的水力控制閥在開啟和關閉的同時可以進行反沖排污，確保工況時不卡阻。

　　4、技術供水系統上的泄壓閥能準確地保持管道的安全壓力，一旦管道超過整定壓力，泄壓閥會充分打開并及時泄壓。性能良好的泄壓閥除了具有反饋系統外，也帶有強制開啟手柄，在萬一的故障時可切換反饋系統或直接手動排放。

（一）作用式減壓閥

　　zui簡單的減壓閥，直接作用式減壓閥，帶有平膜片或波紋管。因為它是獨立

 

減壓閥圖（7張）

結構，因此無需在下游安裝外部傳感線。它是三種減壓閥中體積zui小、使用的一種，專為中低流量設計。直接作用式減壓閥的度通常為下游設定點的+/-10%。

（二）活塞式減壓閥

　　該類型的減壓閥集兩種閥―導閥和主閥―于一體。導閥的設計與直接作用式減壓閥類似。來自導閥的排氣壓力作用在活塞上，使活塞打開主閥。如果主閥較大，無法直接打開時，這種設計就會利用入口壓力打開主閥。因此，這種類型的減壓閥，與直接作用式減壓閥相比，在相同的管道尺寸下，容量和度（+/-5%）更高。與直接作用式減壓閥相同的是，減壓閥內部感知壓力，無須外部安裝傳感線。

（三）薄膜式減壓閥

在這種類型的減壓閥中，雙膜片代替了內導式減壓閥中的活塞。這個增大的膜片面積能夠打開更大的主閥，并且在相同的管道尺寸下，其容量比內導式活塞減壓閥更大。另外，膜片對壓力變化更為敏感，度可達+/-1%。性更高是由于下游傳感線的定位（閥的外部），其所在位置氣體或液體動蕩更少。該減壓閥非常靈活，可以采用不同類型的導閥（例如壓力閥、溫度閥、空氣裝載閥、電磁閥或幾種閥同時配套適用）。

減壓閥的選用標準

標準一

在給定的彈簧壓力級范圍內，使出口壓力在zui大值與zui小值

  

減壓閥之間能連續調整，不得有卡阻和異常振動；

標準二

　　對于軟密封的減壓閥，在規定的時間內不得有滲漏；對于金屬密封的減壓閥，其滲漏量應不大于zui大流量的0.5%；

標準三

　　出口流量變化時,直接作用式的出口壓力偏差值不大于20%,先導式不大于10%；

標準四

　　進口壓力變化時，直接作用式的出口壓力偏差不大于10%，先導式的不大于5%；

標準五

　　通常，減壓閥的閥后壓力應小于閥前壓力的0.5倍；

標準六

　　減壓閥的應用范圍很廣，在蒸汽、壓縮空氣、工業用氣、水、油和許多其他液體介質的設備和管路上均可使用，介質流經減壓閥出口處的量，一般用質量流量或體積流量表示；

標準七

　　波紋管直接作用式減壓閥適用于低壓、中小口徑的蒸汽介質；

標準八

　　薄膜直接作用式減壓閥適用于中低壓、中小口徑的空氣、水介質；

標準九

　　先導活塞式減壓閥，適用于各種壓力、各種口徑、各種溫度的蒸汽、空氣和水介質，

　　若用不銹耐酸鋼制造，可適用于各種腐蝕性介質；

標準十

　　先導波紋管式減壓閥，適用于低壓、中小口徑的蒸汽、空氣等介質；

標準十一

　　先導薄膜式減壓閥，適用于低壓、中壓、中小口徑的蒸汽或水等介質；

標準十二

　　減壓閥進口壓力的波動應控制在進口壓力給定值的80%～105%，如超過該范圍，減壓前期的性能會受影響；

標準十三

　　通常減壓閥的閥后壓力應小于閥前壓力的0.5倍；

標準十四

　　減壓閥的每一檔彈簧只在一定的出口壓力范圍內適用，超出范圍應更換彈簧；

標準十五

　　在介質工作溫度比較高的場合，一般選用先導活塞式減壓閥或先導波紋管式減壓閥；

標準十六

　　介質為空氣或水（液體）的場合，一般宜選用直接作用薄膜式減壓閥或先導薄膜式減壓閥；

標準十七

　　介質為蒸汽的場合，宜選用先導活塞式或先導波紋管式減壓閥；

標準十八

　　為了操作、調整和維修的方便，減壓閥一般應安裝在水平管道上。

加強維護

　　從宏觀方面著眼，物業管理、維修操作人員應首先熟悉高層建筑給水系統的概況和類型，掌握不同樓宇生活給水系統、消防系統乃至生產等復合給水系統性能特點，基本理解系統水

  

減壓閥

力平衡運作機理，設置技術情況，特別要熟悉系統內多種減壓元件的應用原理，性能要求。要掌握系統的正常性能指標，當系統出現故障時，如某些用水設備壓力不穩定，急驟波動，甚至還伴有負壓抽吸，或者減壓系統關鍵管段出現斷續嘯叫噪音情況時，不僅能從理性方面去分析判斷原因，以正確的思路指導實踐；同時，要加強維護管理責任意識，提高專業技術水平，培養系統調試、操作運行、應急排故的動手能力。管理好每幢高層建筑的供、用水設施，使業主（用戶）得到實惠。

運行操作

　　1.要避免存留臟物、雜物進入減壓閥減壓保障系統。新建或者改造工程的減壓系統管網，很可能沙粒、麻絲、雜物。投運前，一般都應進行水沖洗，滿足清潔要求后，zui后裝上減壓閥和過濾器濾芯，這樣才能避免雜物流入減壓閥，杜絕減壓閥卡芯現象。在系統進入工作后，保障減壓系統的水流暢通與否，與設置在系統上的過濾器流通能力關系密切，如濾芯被雜物嚴重吸附，則會影響減壓閥的工作，為此必需對過濾器進行定期檢查，及時清除污穢。實踐表明這項工作2至3個月必須進行一次，有些可調式（彈簧式、薄膜式）減壓閥，其主閥或者導閥自身設置過濾器，同樣需要定期拆洗濾芯。

　　2.1用1備的減壓閥組應定期輪換工作。大部分高層建筑生活給水減壓閥減壓保障系統，是以給水豎向分區設置的，一般設在每一給水分區總管上。考慮到眾多用戶的用水可靠安全性（住宅每一分區有幾十戶至上百戶，公共建筑如賓館、飯店，每一分區有幾十套客房……），設計時減壓閥應兩套并列安裝（1用1備）。減壓通路兩側都輔以閘閥或蝶閥，可啟閉任一減壓通道，為使并列的兩套減壓閥通道能正常工作，常規一個月輪流交換一次，擱置時間過長減壓通道死水結垢，減壓元件閥芯會卡住失效。

　　3.應及時排除管道中的積氣。當空氣進入減壓管網或管網內隨壓力變化時氣體從水中析出，這時區域內用戶的水壓極不穩定；處在供水zui不利點用水器更是壓力變化急驟，有

  

減壓閥

時呈現虛假的峰值壓力，有時還會抽吸斷水，還有管網會伴隨撞擊聲。產生這種現象，會影響燃氣熱水器、電熱水器等穩定工作，嚴重時會被毀壞；對各種盥洗器具的進水連接管破壞力也很大，特別是目前常用的一些復合型連結軟管，其強度較差，因此爆管的事件屢有發生；有些水表無法正確計量，出現用戶不用水，水表也會不斷地轉動。為杜絕這類事故，應檢查屋頂水箱生活給水總管的蓄水高程是否滿足，如不滿足水箱出水口處會產生水旋，吸入空氣。排除這一故障可調整水箱內液位控制器的zui低水位高程，經驗表明一般zui低水位距出水口應不小于0.3m。也可反復開啟設置在分區、減壓系統兩側的壓力表放氣旋塞，把已進入管網內的空氣徐徐排出。如采取上述措施后，在分區總管末梢以下的一些用水器還出現上述現象，可以在這些部位增設自動排氣裝置。

　　4.注意減壓閥的減壓保障系統。無論選用比例式還是可調式減壓閥，其減壓比P1∶P2不宜選擇過大，一般應控制在5∶1之內。超過這個范圍易產生氣蝕現象，損壞閥件，產生嘯叫噪音。有些活塞式減壓閥，制造廠在其閥體上加工一個直徑1.5mm左右的小孔，其功能是讓閥芯運動時起到透吸氣作用，維護管理時應注意千萬不要將小孔塞住，否則影響減壓閥的正常運行。

　　5.加強減壓閥保障系統的管理巡視，要注意觀察減壓閥本身的工作動態。閥前、閥后壓力數值接近，表明減壓閥本身已存在故障。即活塞式減壓閥的閥芯與閥體間的平面密封橡膠件損壞；薄膜式可調型減壓閥主閥膜片有裂痕和O型圈損壞，及導閥連通管堵塞，造成減壓閥減壓作用削弱或者失效。這對分區管網危害極大，特別是許多用水設備可能因超壓力而出現爆管，必須及時修復。比例式（活塞型）減壓閥閥體上的透吸氣小孔如出現滴漏不止，表明閥芯上幾檔O型密封圈已經磨損，要更換密封件。但在修理拆裝減壓元件時，要謹慎細心，調換內密封件；清理雜物時，應因勢利導，不要用金屬棒、硬梗撬閥

減壓閥的活動部位，使用木榔頭和木柄敲擊震動，慢慢拆卸閥內部件。修理完畢后重新安裝時，一定要和閥門上的流向指示保持一致。

　　6.注意檢查比例式減壓閥的安裝位置。高層內減壓閥設計安裝的位置不妥，會出現減壓閥閥后壓力忽高忽低，管網壓力嚴重偏離允許范圍，伴隨毀壞淋浴器，水管爆裂和損壞用戶水表等事故發生；有時也會水流不暢，分區內出現無規律的斷水現象，影響用戶用水。出現類似事故，檢查整個減壓閥減壓分區給水系統，無疑點可找；拆卸減壓閥過濾器等元件并無異常；有些物業管理單位甚至懷疑減壓閥的技術性能，多次調換新的減壓閥，也不能解決問題。這時可從檢查比例減壓閥設計安裝位置是否合理著手，認真檢查管網系統是否存在等位倒虹管現象，即分區的輸出管路標高相近。此類情況在主、副樓同一屋頂水箱，下給水供水系統中很容易出現。發現這些問題，可以考慮把比例減壓閥安裝位置提高一個層面（不能提得太高，必須顧全分區內用水設備的承壓規范要求）；也可在主、副樓內，分設兩組獨立的比例減壓閥給水系統。減壓閥安裝事項

安裝要求

　　1.減壓閥的安裝應在供水管網試壓、沖洗合格后進減壓閥

行。

　　檢查數量：全數檢查。

　　檢查方法：檢查管道試壓及沖洗記錄。

　　2.減壓閥安裝前應檢查：其規格型號應與設計相符；閥外控制管路及導向閥各連接件不應有松動；外觀應無機械損傷，并應清除閥內異物。

　　檢查數量：全數檢查。

　　檢查方法：對照圖紙，觀察檢查和手扳檢查

　　3.減壓閥水流方向應與供水管網水流一致。

　　檢查數量：全數檢查。

　　檢查方法：觀察檢查。

　　4.應在進水側安裝過濾器，并宜在其前后安裝控制閥。

　　檢查數量：全數檢查。

　　檢查方法：觀察檢查。

　　5.可調式減壓閥宜水平安裝，閥蓋應向上。

　　檢查數量：全數檢查。

　　檢查方法：觀察檢查。

　　6.比例式減壓閥宜垂直安裝；當水平安裝時，單呼吸孔減壓閥其孔口應向下，雙呼吸孔減壓閥其孔口應呈水平位置。

　　檢查數量：全數檢查。

　　檢查方法：觀察檢查。

　　7.安裝自身不帶壓力表的減壓閥時，應在其前后相鄰部位安裝壓力表。

　　檢查數量：全數檢查。

　　檢查方法：觀察檢查。


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