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(jìn)口壓力降低至需要的出口壓力,并使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門,是*具配套中的重要燃?xì)庠O(shè)備,在有的產(chǎn)品包裝上也叫調(diào)壓器。
從流體力學(xué)的觀點看,減壓閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件,即通過改變節(jié)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(dá)到減壓的目的。然后依靠控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),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(nèi)保持恒定。
液化石油氣從鋼瓶出來時為高壓氣體先通過進(jìn)氣管到達(dá)減壓室,當(dāng)用戶關(guān)閉燃?xì)饩叩拈_關(guān)時,隨著進(jìn)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(guān)閉,切斷了液化石油氣進(jìn)口的通路,蒸汽減壓閥出口的壓力就不再上升。當(dāng)打開燃?xì)饩叩拈_關(guān)后,液化石油氣從減壓閥內(nèi)流出,使減壓室內(nèi)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(jìn)入上氣室,使閥墊向中移動,進(jìn)氣噴嘴變大,進(jìn)氣量增加,壓力升高。這樣反復(fù)不斷的調(diào)節(jié)過程使減壓室的壓力總是恒定的,即不管進(jìn)氣壓力偏高還是偏低,出口壓力總是穩(wěn)定的,從而直到降壓和穩(wěn)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(jìn)口一個出口的減壓閥。不管是直動式還是先導(dǎo)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(guī)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(dǎo)式為先導(dǎo)液橋的輸出壓力)進(jìn)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(dāng)減壓閥與負(fù)載相連的出口壓力比較低(低于調(diào)定值)時,在調(diào)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(fù)載。當(dāng)負(fù)載壓力升高到(并略微過)調(diào)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(guān)閉閥口的方向運(yùn)動。這個時候可能有兩種情況:
,如果減壓閥出口的執(zhí)行器(液壓缸)是去壓緊一個工件或推住一個不繼續(xù)運(yùn)動的重物,也就是負(fù)載不再需要流量時,反饋力就將閥口關(guān)閉。從閥口到壓住負(fù)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(huán)),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(bǔ)充一點壓力油進(jìn)去,直到容腔壓力恢復(fù)到調(diào)定值,閥口重新關(guān)閉。
,如果出口壓力達(dá)到調(diào)定值,但還需要繼續(xù)推動負(fù)載前進(jìn),則減壓閥口不能關(guān)閉,有一定的開口量,系統(tǒng)繼續(xù)通過減壓閥向負(fù)載供油。這時從閥口到負(fù)載液壓缸這個動態(tài)封閉容腔中,原則上經(jīng)過閥口進(jìn)去的流量,要等于液壓缸活塞前進(jìn)對應(yīng)的流量,壓力才會等于調(diào)定值。如果負(fù)載輕了,閥口會自動開大。負(fù)載如果過調(diào)定值對應(yīng)的數(shù)值,負(fù)載將停止運(yùn)動。
4) 從上面的討論可見:在沒有達(dá)到調(diào)定值之前,閥口全開。只有達(dá)到調(diào)定值而負(fù)載又不需要繼續(xù)供油時(多數(shù)應(yīng)用情況),閥口關(guān)閉。這個開與關(guān)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(dá)到調(diào)定值而系統(tǒng)需要繼續(xù)供油時,閥口不能關(guān)閉,因為受力平衡中,反饋力達(dá)不到輸入力(只要閥口流量小于液壓缸活塞前進(jìn)需要的流量,出口壓力就低于調(diào)定值) 。
5)如果由于負(fù)載的反向運(yùn)動造成出口壓力高于調(diào)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(xiàn)。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(tǒng)快速性要求的不斷提高,這個措施日益現(xiàn)出其弊端。主要是反向高壓速度很快,大流量單向閥閥芯質(zhì)量較大,快速性跟不上,尚未打開時,反向壓力峰已經(jīng)造成設(shè)備的損壞。為此,蒸汽減壓閥已經(jīng)在主閥芯心部加裝了快速動作小閥芯。