自力式壓力調節閥彈簧選型

                               自力式壓力調節閥彈簧選型

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之前介紹平板閘閥的工作原理，現在介紹自力式壓力調節閥彈簧選型Zzy型自力式壓力調節閥（調壓閥）是不需要任何外加能源，利用被調介質自身能量而實現自動調壓的執行器產品，該產品大特點：能在無電、無氣的場所工作、同時又節約了能源，壓力設定值在運行中可以隨意調整，采用快開流量特性，動作靈敏、密封性能好。因而它廣泛應用於石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械製造與居民建樓群等各工業設備中用蜜桃激情视频液體及蜜桃视频免费看网站介質減壓、穩壓（用於閥後調節）或泄壓、穩壓（用於閥前調節）的自動控製。自力式調節閥工作原理是介質由箭頭方向流入閥體，經閥座、閥芯節流後輸出。另一路經取壓管（介質為蜜桃视频免费看网站時加冷凝器）被引入執行機構作用於膜片上，使閥芯隨之發生相應的位移，達到泄壓、穩壓的目的。如閥前壓力增加，作用於膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動閥芯，使閥門開度增大，直至閥前壓力下降至設定值為 止。同理，如閥前壓力降低，作用在膜片上的力減小，由於彈簧的反作用力，帶動閥芯，使閥門的開度加小，直至閥前壓力上升至設定值為止。若閥前壓力小於設定 值則該閥一直是關閉的。調節閥執行機構彈簧設定範圍 彈簧設定範圍是通過一個彈簧調整件讓執 行機構彈簧產生的一個初始壓縮量。對於 氣開閥，彈簧設定範圍的下限決定了可得 到的閥座負載力以及使閥門開始打開所需 的氣壓值。對於氣關閥，彈簧設定範圍的下 限決定了閥門開始關閉所需的氣壓值。閥 座座合力是由施加的氣壓減去了彈簧設定 值再減去由行程所產生的彈簧壓縮力所得 到的（圖 8-7）。由於彈簧的公差，在彈簧 角度上也許有偏差。當閥門關閉時，彈簧設 定範圍需要高的度。對於如何調整 彈簧，請參考閥門製造商的指導。注：本公司是上海專業調節閥生產廠家，生產的調節閥類型有氣動調節閥，單座調節閥，雙座調節閥，多級降壓調節閥，三通調節閥，套筒閥調節閥，自力式調節閥，電動調節閥等，工程師皆有數十年專業經驗,歡迎您業務！ 出處：《控製閥手冊》第四版



自力式壓力調節閥彈簧選型自力式閥門原理圖
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   自力式調節閥係列產品有單座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、雙座（ZZYN）、三種結構；執行機構有薄膜式、活塞式二種；作用型式有減壓用閥後壓力調節(B型)和泄壓用閥前壓力調節（K型）。產品公稱壓力等級有PN16、40、64；閥體口徑範圍DN20～300；泄漏量等級有II級、IV級和VI級三檔；流量特性為快開；壓力分段調節從15～2500Kpa。可按需要組合滿足用戶工況要求。法蘭標準：鑄法法按BG9113-88、JB/79-94法蘭密封麵型式：PN16凸麵;PN40、64為凹凸、閥體為凹麵結構長度按BG12221-98執行機構信號接口：內螺紋M16×1.5閥體法蘭及法蘭端麵距離可按用戶的標準製造。如：ANSI、JIS、DIN等。


自力式調節閥 安裝方式：
1、閥在蜜桃激情视频或低粘度液體介質中使用時，通常ZZY型自力式調節閥為直立安裝在水平管上，當位置空間不允許時才倒裝或斜裝。(當確認介質很潔淨時，件3可不安裝)
2、閥在蜜桃视频免费看网站或高粘度液體介質中使用時，通常ZZY型自力式調節閥為倒立安裝在水平管上
(1) 冷凝器應高於調壓閥的執行機構而低於閥前後接管。使用前冷凝器應灌滿冷水，以後約3個月灌水一次。
(2) 取壓點應取在調壓閥適當位置，閥前調壓應大於2倍管道直徑，閥後調壓應大於6倍管道直徑。
(3) 為便於現場維修及操作，調壓閥四周應留有適當空間，閥前後應設置截止閥與旁路手動閥
(4) 調壓閥通徑過大(DN≥100 時)，應有固定支架
(5) 當確認介質很潔淨時，件3可不安裝
(6) 自力式調節閥可以比管道通徑小，但過濾器和截止閥不能
自力式壓力調節閥主要適用於沒有腐蝕性且黏度低的液體、蜜桃激情视频、蜜桃视频免费看网站(高溫度可達300~350℃)等介質的壓力控製。如輕質油品、水、水蜜桃视频免费看网站、空氣等。


已知參數

    自力式溫度調節閥的整體結構是由其核心部件——記憶合金彈簧的尺寸決定的。該記憶合金彈簧受壓較大，尺寸又受安裝條件限製，故目標要求為記憶合金彈簧的質量小。其中彈簧材料為Ti-50.8Ni記憶合金，大工作載荷Pmax為95N，小工作載荷為60N，彈簧壽命為104h，彈簧直徑d的取值範圍為1~4mm，中徑D2的取值範圍為10~30mm,工作圈數n不應小於4.5圈，彈簧旋繞比C不應小於4，彈簧一端固定，一段自由，彈簧變形量不小於10mm。



    2.2 設計變量的選取

    以彈簧直徑d，中徑D2及有效工作圈數n作為優化設計變量，則設計變量為：

    x=[x1，x2，x3]=[D2，n，d]

    2.3 目標函數的建立

    該優化問題以記憶合金彈簧的質量小作為目標函數，則目標函數為

    目標函數的建立

    其中：

    n–有效工作圈數；

    –死圈數，常取1.5~2.5，此處取2；

    –彈簧材料的密度；

    d–彈簧直徑；

    D2–彈簧中徑。

    經整理簡化，目標函數為

    經整理簡化，目標函數

    2.3.1 約束條件的建立

    彈簧強度條件：

    

    彈簧剛度條件：

    彈簧剛度條件

    彈簧穩定性條件：

    彈簧穩定性條件

    彈簧不發生共振的要求：

    彈簧不發生共振的要求

    彈簧旋繞比限製：

    彈簧旋繞比限製

    各設計變量應滿足的邊界及自然條件：

    各設計變量應滿足的邊界及自然條件



    2.4 數學模型的建立

    經過上麵的分析步驟，將上述問題可抽象到如下的數學模型：

   數學模型的建立



    4 編程

    4.1 M文件myfun.m

    M文件myfun.m

    4.2 非線性約束M文件mycon.m

    非線性約束M文件mycon.m

    4.3 求解主文件main.m

    format long

     由程序運算結果，考慮實際工況，取彈簧直徑1.6mm，工作圈數5，中經16mm。帶入質量公式後得到小質量基本等於0.0055kg。


自力式調節閥工作原理
1 、自力式調節閥工作原理（閥後壓力控製） 
工作介質的閥前壓力 P1 經過閥芯、閥座後的節流後，變為閥後壓力 P2 。 P2 經過控製管線輸入到執行器的下膜室內作用在頂盤上，產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控製閥後壓力。當閥後壓力 P2 增加時， P2 作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大於彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通麵積減少，流阻變大，從而使 P2 降為設定值。同理，當閥後壓力 P2 降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥後）壓力調節閥的工作原理。 



2 、自力式調節閥工作原理（閥前壓力控製） 
工作介質的閥前壓力 P1 經過閥芯、閥座後的節流後，變為閥後壓力 P2 。同時 P1 經過控製管線輸入到執行器的上膜室內作用在頂盤上，產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控製閥前壓力。當閥後壓力 P1 增加時， P1 作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大於彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通麵積減大，流阻變小，從而使 P1 降為設定值。同理，當閥後壓力 P1 降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式（閥前）壓力調節閥的工作原理。 
  
了解自力式壓力調節閥的結構；
自力式壓力調節閥主要有檢測執行機構、調壓閥、冷凝氣與閥後接管等四部分組成。檢測執行機構分為：膜片式（圖a）和汽缸活塞式（圖b）

         （圖a）膜片式                       （圖b）汽缸活塞式


  
 調節閥有單座閥、套筒閥和雙座閥之分，其結構見圖a、圖b、圖c

  a 單座閥  b 套筒閥       c雙座閥



 
明白自力式壓力調節閥的工作原理；
下圖為自力式的安裝簡易圖


1 主閥    2 閥前接管    3 取壓閥    4 冷凝器     5 壓力調節盤     6 彈簧    7檢測執行機構     8 冷凝液拍放螺栓
自力式調節閥用於控製調節閥後壓力的自力式（閥後）壓力調節閥，閥的作用方式為壓閉型。其原理：介質流入閥體、經閥芯、閥座節流後輸出。另一路冷凝器冷卻後，被引入執行機構作用於膜片上，使閥芯隨之發生相應的位移，達到減壓、穩壓之目的。如閥後壓力增加，作用於膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動閥芯，使閥門開啟度減小，直到閥後壓力下降到設定值為止。控製調節閥前壓力的自力式（閥前）壓力調節閥其原理類似。與本產品相關論文：超高溫煙道蝶閥閥杆斷裂處理