改善减压阀动态品质的若干措施

2020-04-26 真空技术网整理 阀门手册

  动态稳定是减压阀工作的基本要求,但减压阀是一个常常具有大扰动的非线性系统,所以对于减压阀的动态性能的定量分析是十分困难的。这里只列举能改善减压阀动态的若干措施,仅供参考。

一、降低静态性能的消振措施

  一切使静偏差增大的措施都能使动态稳定性提高。如增大各弹簧刚度、减小膜片的有效面积和增大阀瓣行程等。其中以增大阀瓣的行程最为显著和最为简便。

  因为振荡多数发生在流量较小的情况下,这是由于流量较小时,阀的开度也较小,于是阀瓣开度的微小超调量所引起的通道面积变化的百分数较大的缘故。增大阀瓣的行程,实质上就是使对应于同一阀瓣行程的超调量所引起的通流面积的变化较小,从而减小了被调压力pc的超调量。增大阀瓣行程的方法如下。

  1、减小阀座直径。

  2、采用某种型线的阀盘(图1)或具有某种型线窗口的阀盘(图2)。

改善减压阀动态品质的若干措施

图1 型线阀瓣图

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图2 具有型线窗口的阀瓣

1—阀体;2—阀杆;3—窗口型线

  上述两种方法中第二种方法较好。这是因为第二种方法能较自由地控制阀盘与阀盘窗口的型线的形状,即可以较自由地改变f=W(H)曲线各段的斜率。这样就可以使f=W(H)曲线在H较小(即流量较小)时有较小的斜率,以减小由于行程的超调引起的流通面积变化,从而减小了pc的超调量,达到减振的目的。

  而在流量较大时,可使f=W(H)曲线的斜率较大,使静偏差不至于过大,即使f=W(H)的曲线有如图3所示的形状。另外,由于阀座直径没有减小,所以阀盘开度足够大时,仍能保持通流能力不被降低。

改善减压阀动态品质的若干措施

图3 f=W(H)曲线

二、不影响静态性能的消振措施

  1、加装阻尼结构

  阻尼结构具有各种不同的形式。图4所示的是一种简单易行的结构。它的阻尼腔经针阀与压力为pj的进口腔室相通。调节针阀的开度即能调节阻尼的效果。因为对每一个平衡态,阻尼腔的压力均等于进口压力pj,所以不影响静态性能。

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图4 阻尼结构

1—阻尼腔;2—针阀

  扩大减压阀动力腔的容积可用在阀外串接或并接(注意连接管的内径须足够大)附加容器来解决(图5)。

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图5 动力腔附加容器原理图

1—附加容器;2—主阀瓣;3—主阀弹簧; a—串联的容器;b—并联的容器

  2、扩大副阀式减压阀动力腔的容积

  因为平衡态时,附加容器内的压力与动力腔的压力一致,所以不会影响阀的静态性能。但若附加容器的容积过大,则可能使阀的动作过于迟钝。

  此外,增加阀弹簧的安装力或在减压阀出口至敏感膜片下方的管路上加装节流针阀也有助于使动态性能趋于稳定。