GW1400不銹鋼平衡微壓減壓器應(yīng)用案例

平衡減壓閥采用大膜蓋平衡結(jié)構(gòu)，壓力控制平穩(wěn)，精度高，用于低壓力的液體和氣體管道。微壓減壓器,微壓調(diào)壓閥，微壓氣體減壓閥，（Micro pressure gas reducing valve）也叫微壓氣體調(diào)壓閥，是一種無(wú)需外來(lái)能源的節(jié)能型產(chǎn)品，利用工藝管道中介質(zhì)的壓力變化與信號(hào)進(jìn)行比較，使被調(diào)節(jié)介質(zhì)的力與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力平衡，以達(dá)到氣體減壓穩(wěn)壓的閥門(mén)。微壓氣體減壓閥主要用于控制閥前壓力小于0.2MPa，閥后低壓可用5KP千帕的場(chǎng)合，適用于各種工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)控制兩種燃料氣體混合比流量或用于氫冷發(fā)電機(jī)組密封油系統(tǒng)中，同時(shí)，還可用于各種工業(yè)氣體的減壓、穩(wěn)壓或泄壓的自動(dòng)控制。

圖 1為某逆向卸荷膜片式減壓器和某貯箱增壓系統(tǒng)所用減壓器的結(jié)構(gòu)示圖 1 逆向卸荷膜片式和增壓系統(tǒng)所用減壓器示意圖意圖，對(duì)前者進(jìn)行了仿真，以下將以這兩種減壓器為例建立氣體減壓器的有限體積模型。

圖 2為兩種減壓器的有限控制體積網(wǎng)格，其邊界處為相連氣體管道的邊界網(wǎng)格，把減壓器視為由高壓腔、低壓腔、阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔 )四個(gè)氣體容積組合而成，氣體容積之間由局部流阻連接。由于閥芯直徑遠(yuǎn)小于膜片圖 2 兩種減壓器的有限控制體積網(wǎng)格直徑，高壓腔和低壓腔的體積隨閥芯的開(kāi)合變化不大，可視為體積恒定的氣體容積，阻尼腔和卸荷腔(或封閉腔)的體積隨閥芯的開(kāi)合變化較大，需要視為變體積氣體容積。數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)的基本思想：由于視減壓器的四個(gè)腔室為氣體容積，而氣體容積模型中難以處理的狀態(tài)參數(shù)是其速度項(xiàng)，因?yàn)閷?duì)一個(gè)有多個(gè)入口和出口的容腔而言，不具備一個(gè)有確定值和明確物理意義的統(tǒng)一的速度，其中的流體必定是分區(qū)流動(dòng)的，因此推導(dǎo)中采用壓力、密度、節(jié)流處流量、入口流量、出口流量這些具有相對(duì)明確物理意義的物理量代替速度項(xiàng)的表達(dá)

GW1400不銹鋼平衡微壓減壓器應(yīng)用案例產(chǎn)品型號(hào)：GW1400
產(chǎn)品特點(diǎn)：GW1400系列不銹鋼微壓減壓器，單級(jí)式膜片減壓結(jié)構(gòu)，橡膠膜片壓力傳輸，專(zhuān)門(mén)為微壓使用要求設(shè)計(jì)，輸出壓力穩(wěn)定，主要應(yīng)用于中等流量氣體系統(tǒng)和液體（有適用于液體的結(jié)構(gòu)）。

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  單級(jí)式減壓結(jié)構(gòu)

• 采用大面積膜片形式

• 母體螺紋：進(jìn)出氣接口1/4" /1/2/3/4NPT（F），

• 內(nèi)設(shè)過(guò)濾網(wǎng)

• 可采用面板式或墻式安裝

GW1400不銹鋼平衡微壓減壓器應(yīng)用案例特性參數(shù)：
 

• 輸入壓力:50，100 Psig

• 輸出壓力: 0～25，0～50， 0～100KPa

• 安全測(cè)試壓力:1.5 倍的輸入壓力

• 適用溫度:-40°F 至＋446°F (-40℃ 至＋230℃)

• 內(nèi)泄漏率:2×10-8 atm cc/sec He

• C v 值:0.15/1.0

GW1400不銹鋼平衡微壓減壓器應(yīng)用案例材質(zhì)：

• 母 體:316L,

• 上 蓋:316L,

• 膜 片:NBR, VITON 

• 過(guò)濾網(wǎng):316L(10μm)

• 閥 座:PCTFE,PTFE ,NBR

• 彈 簧:316L

• 閥芯頂桿:316L

GW1400不銹鋼平衡微壓減壓器應(yīng)用案例技術(shù)參數(shù)
  進(jìn)口壓力：300PSIG
  出口壓力范圍： 0-1，0-3,  0-7,  0-15 ， 0-30 PSIG
  設(shè)計(jì)試驗(yàn)壓力：150% *大額定壓力
  泄漏： 無(wú)氣體泄漏
  工作溫度  ：  -20° F 至 +165° F    (-29° C 至 +74° C)
   額定流量系數(shù)  ：
   DN15        Cv = 2.6
   DN20        Cv = 4.1
   DN25        Cv = 6.6
   DN32        Cv = 11
   DN40        Cv = 13
   DN50        Cv = 17
  接觸介質(zhì)的材料
  閥體，閥帽，后閥蓋 ：304和316 不銹鋼 
  主閥閥座 ： 丁晴橡膠, E.P. (乙丙橡膠),  Chemraz 或 Viton
  隔板 ： 四氟乙烯)
 O 型圈：丁晴橡膠, 乙丙橡膠, Chemraz 或 Viton 
其余部件 ：  300 系列不銹鋼
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減壓器是利用節(jié)流原理工作的部件，其作用是使流入的高壓氣體降壓至工作要求的值并穩(wěn)定在一定的壓力范圍內(nèi)。以往的減壓器模型一般有兩個(gè)特點(diǎn)，一是壓力微分方程通常是基于對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的求導(dǎo)并采用等熵過(guò)程假設(shè)或等溫過(guò)程假設(shè)推導(dǎo)得到，而非從可壓縮瞬變流一維守恒形式的能量方程推導(dǎo)得到，其模型的*終形式過(guò)多依賴于理想氣體狀態(tài)方程，二是通常側(cè)重于仿真閥芯的節(jié)流和穩(wěn)壓作用，而對(duì)高、低壓腔以外的其它腔室的作用考慮的相對(duì)較少。相關(guān)研究對(duì)某膜片式減壓器動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，但沒(méi)有對(duì)阻尼腔和卸荷腔單獨(dú)建模；針對(duì)某逆向卸荷式減壓器的四個(gè)腔室建立了壓力微分方程，但在推導(dǎo)上采用了等溫過(guò)程假設(shè)。從可壓縮瞬變流一維守恒形式的方程出發(fā)，通過(guò)引入空間位置交錯(cuò)的兩種有限控制體積，提出了一維可壓縮瞬變流的有限元狀態(tài)變量模型，雖然稱為有限元模型，推導(dǎo)采用的方法在一維情況下也可稱為有限體積法，為拓寬模型的應(yīng)用范圍，通過(guò)對(duì)能量方程在低馬赫數(shù)時(shí)的簡(jiǎn)化獲得了管道分支和容腔的壓力微分方程，其方程是針對(duì)體積恒定的容腔推導(dǎo)的，不適用于變體積容腔。

在了解燃?xì)鉁p壓閥是如何操作以及調(diào)試之前，我們先來(lái)大致了解一下，燃?xì)鉁p壓閥的用處：

燃?xì)鉁p壓閥一般安裝在燃?xì)庵鞴艿郎�，起到�?duì)燃?xì)鉁p少壓力，穩(wěn)定壓力的作用，也被稱為穩(wěn)壓閥，是整個(gè)管道燃燒系統(tǒng)設(shè)備中的一部分。

GW1400不銹鋼平衡微壓減壓器應(yīng)用案例使用現(xiàn)場(chǎng)圖

在實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行中，會(huì)因?yàn)椴粔蛄私鉁p壓閥工作原理以及操作流程，出現(xiàn)很多不可預(yù)料的問(wèn)題，造成不必要的損失，又耽誤了設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)作。

然后我們來(lái)了解一下燃?xì)鉁p壓閥工作原理：

燃?xì)鉁p壓閥構(gòu)造圖

彈簧預(yù)先加壓產(chǎn)生的壓力和下游氣體反饋回來(lái)的壓力作用在內(nèi)部膜片的正反兩面，兩個(gè)壓力差的變化會(huì)帶動(dòng)閥桿上下運(yùn)動(dòng)，在彈簧壓力恒定的情況下，下游壓力高，閥門(mén)就會(huì)關(guān)小，下游壓力低，閥門(mén)就會(huì)開(kāi)大；下游壓力等于彈簧設(shè)定壓力，閥門(mén)保持不動(dòng)，起到恒壓作用。當(dāng)下游用氣設(shè)備停止，管道沒(méi)有流量時(shí)，閥門(mén)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

講了這么多，下面讓我來(lái)總結(jié)一些我們?cè)诓僮鲿r(shí)經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題：1-通氣后發(fā)現(xiàn)減壓閥下游壓力過(guò)高，高壓沖擊導(dǎo)致壓力表?yè)p壞。按照下面幾個(gè)操作事項(xiàng)進(jìn)行可以避免上面的問(wèn)題

• 上游手動(dòng)截止閥一定要緩慢打開(kāi)，手放穩(wěn)一點(diǎn)點(diǎn)打開(kāi)，先讓一小股燃?xì)饬鞯綔p壓閥下游，并在下游的壓力表顯示壓力達(dá)到穩(wěn)定值后，再將減壓閥的閥門(mén)開(kāi)啟至*大。

• 彈簧不要旋得太緊，盡量把彈簧放松，因?yàn)樾�得太緊開(kāi)啟度就會(huì)增大，在減壓閥處理之前就導(dǎo)致管道下超壓。

• 一定要開(kāi)啟下游放散。這個(gè)不是指自動(dòng)放散閥，要有手動(dòng)放散。因?yàn)闇p壓閥通氣，

下游壓力不能馬上反饋回來(lái)，在下游壓力沒(méi)有反饋之前，閥門(mén)不受控，容易超壓。開(kāi)啟放散就是將瞬間高壓釋放出去，給減壓閥一定時(shí)間反應(yīng)。等壓力放散到正常范圍，這時(shí)關(guān)閉手動(dòng)放散，將減壓閥彈簧慢慢旋緊，直到下游壓力達(dá)到設(shè)定值。

2-減壓閥下游閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，壓力穩(wěn)定不住，會(huì)逐漸升高。

這里并不是指壓力瞬間升高，減壓閥下游關(guān)閉的時(shí)候壓力瞬間升高是正常變現(xiàn)，

這是因?yàn)闇p壓閥處理時(shí)間所導(dǎo)致，一般把手動(dòng)放散開(kāi)啟就能恢復(fù)到正常的壓力值。

我指的是等壓力放散結(jié)束，把放散閥關(guān)閉后壓力仍然逐漸升高的情況。

導(dǎo)致這種情況發(fā)生的原因就是減壓閥的密封不嚴(yán)，主要由以下原因造成造成：

有鐵屑或焊渣粘附在閥座上，影響密封性。

• 閥桿組件因?yàn)橐恍┰�因不能拉�?dòng)到檔。

• 不正確得拆卸和安裝方法造成閥門(mén)內(nèi)部密封不嚴(yán)。