減壓閥設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

                      減壓閥設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

                       上海申弘閥門(mén)有限公司

之前介紹黃銅帶表消聲減壓閥使用注意事項(xiàng)，現(xiàn)在介紹減壓閥的設(shè)計(jì)程序
    1．減壓閥設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
    閥門(mén)作為管道系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分，應(yīng)保證安全可靠地執(zhí)行管道系統(tǒng)對(duì)閥門(mén)提出的使用要求。因此，閥門(mén)設(shè)計(jì)必須滿足工作介質(zhì)的壓力、溫度、腐蝕和流體特性以及操作、制造、安裝和維修等方面對(duì)閥門(mén)提出的全部要求。
    閥門(mén)設(shè)計(jì)必須明確給定的技術(shù)數(shù)據(jù)，即“設(shè)計(jì)輸入”，在此基礎(chǔ)上方可正確地完成設(shè)計(jì)。閥門(mén)作為管道系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，應(yīng)保證安全可靠執(zhí)行管道系統(tǒng)對(duì)閥門(mén)提出的使用要求。因此，閥門(mén)設(shè)計(jì)必須滿足工作介質(zhì)的壓力、溫度、腐蝕、流體特性以及操作、制造、安裝、維修等方面對(duì)閥門(mén)提出的全部要求。閥門(mén)設(shè)計(jì)必須明確給定的技術(shù)數(shù)據(jù)，即“設(shè)計(jì)輸入”，在此基礎(chǔ)上方可正確完成設(shè)計(jì)。

選擇減壓閥尺寸應(yīng)綜合考慮管徑,流量、壓差等因素,而不能僅憑管路尺寸。同時(shí)本文指出減壓閥應(yīng)用中存在的氣蝕問(wèn)題及其避免方法,并對(duì)減壓閥安裝所需的配件進(jìn)行了詳盡的闡述。減壓閥是通過(guò)調(diào)節(jié)，將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質(zhì)本身的能量，使出口壓力自動(dòng)保持穩(wěn)定的閥門(mén)。從流體力學(xué)的觀點(diǎn)看，減壓閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過(guò)改變節(jié)流面積，使流速及流體的動(dòng)
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥設(shè)計(jì)依據(jù)：基本參數(shù)；閥門(mén)的用途；介質(zhì)的工作壓力和工作溫度；使用介質(zhì)及其特性（特別是腐蝕性，易燃易爆性）；公稱尺寸DN；結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度及采用標(biāo)準(zhǔn)；與管路連接方式，尺寸及標(biāo)準(zhǔn)；閥門(mén)驅(qū)動(dòng)方式；需不需要抗硫；火災(zāi)型式試驗(yàn)證書(shū)；抗靜電結(jié)構(gòu)；注脂要求，加工閥桿要求。根據(jù)以上基本要求，可確定閥門(mén)種類，公稱尺寸DN或壓力等級(jí)CL。主要連接尺寸和驅(qū)動(dòng)方式等，同時(shí)選定閥門(mén)的結(jié)構(gòu)，主要零件的材料。為了進(jìn)一步做好設(shè)計(jì)，還應(yīng)了解：介質(zhì)粘度，閥門(mén)流通能力要求；流量特性；閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間；動(dòng)力源情況（電動(dòng)的電壓，氣動(dòng)的氣壓等）；閥門(mén)安裝位置及其環(huán)境條件；外形尺寸的限制；重量的限制；對(duì)震動(dòng)的要求。Smax—主閥閥口大開(kāi)口量（cm）。 （7）先導(dǎo)錐閥角2?的選定。 適當(dāng)減小先導(dǎo)閥錐角2?，除了可以減小先導(dǎo)閥的液動(dòng)力剛度、提高先導(dǎo)閥的穩(wěn)定性外，還可以增大閥芯與閥座接觸的支反力R，提高密封性能，以免在外界油壓發(fā)生變化時(shí)，由于密封性能不良，導(dǎo)致先導(dǎo)閥振動(dòng)，如圖所示。但是先導(dǎo) 閥錐角2?也不易取得過(guò)小。因?yàn)殄F角過(guò)小，一方面影響閥的溢流性能，另一方面導(dǎo)致支反力R過(guò)大。一般取2?=40°，較新的減壓閥可以取2?=24°。 如圖4-1 4.2.2 主閥彈簧的設(shè)計(jì) 主閥彈簧的作用是在主閥芯上升時(shí)作為復(fù)位力，并且主閥彈簧剛度較小，因此又稱為弱性彈簧。減小主閥彈簧的剛度K1，有利于提高減壓閥的壓力穩(wěn)定性，但是，K1值過(guò)小會(huì)使減壓閥動(dòng)態(tài)過(guò)渡時(shí)間延長(zhǎng)，降低閥的動(dòng)態(tài)性能。所以，合理的選擇主閥彈簧的剛度K1很是重要。 



根據(jù)已有的性能良好的減壓閥資料統(tǒng)計(jì)[3]，主閥彈簧的預(yù)壓緊力Pt可以按照以下范圍來(lái)選?。簩?duì)于工作壓力為21～31.5Mpa的減壓閥，額定流量小于250L/min時(shí)，主閥彈簧的預(yù)壓緊力Pt=19.6～45N；額定流量q=250L/min～500L/min時(shí)，主閥彈簧的預(yù)壓緊力Pt=58.8～78.4N；額定流量q>1000L/min時(shí)，主閥彈簧預(yù)壓緊力Pt=196～294N。主閥彈簧的預(yù)壓縮量Y按下列計(jì)算公式計(jì)算得： 式中的系數(shù)，在大流量時(shí)取大值，反之取小值。S—主閥開(kāi)口量（cm）。 所以，取 Y=20mm。 減壓閥經(jīng)過(guò)阻尼孔后的壓力損失經(jīng)驗(yàn)為:2～3bar（即0.2～0.3Mpa） 根據(jù)計(jì)算公式得： 

減壓閥設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
式子中，Pmin=0.2Mpa，Pmax=0.3Mpa，r—閥芯低面槽的半徑（cm）， Y—主閥彈簧的預(yù)壓縮量(cm)，Smax—閥口大開(kāi)口量（cm）。 計(jì)算得出:k1=3140N/m。 
在主閥彈簧的剛度K1和預(yù)壓縮量Y選定之后，計(jì)算出主閥彈簧的預(yù)壓緊力Pt，有公式K1=Pt/Y得，Pt=62.8N。 Pt在額定流量q=250L/min～500L/min時(shí)，主閥彈簧的預(yù)壓緊力Pt=58.8～78.4N范圍內(nèi)，所以符合要求。 現(xiàn)在已知條件：主閥彈簧的大載荷F=K1×（Smax+Y）=3140×(0.01+0.02)=94.2N，變量?為30mm,計(jì)算出彈簧的主要尺寸。 
根據(jù)工作要求確定彈簧的結(jié)構(gòu)、材料和許用應(yīng)力，要求中需滑閥動(dòng)作靈敏、可靠；所以這種彈簧材料為碳素彈簧應(yīng)該列為第Ⅰ組類 
1） 首先初選彈簧的直徑為d=2mm， 
2） 選擇彈簧的指數(shù)C，有表12-6[2]  李振清，彭榮濟(jì)，崔國(guó)泰合編，《機(jī)械零件》，北京工業(yè)學(xué)院出版社.1987]，C=10 這里也考慮到了外徑為20mm左右。 
3） 計(jì)算彈簧絲的直徑，有公式得：曲度系數(shù) 閥門(mén)“設(shè)計(jì)輸入”必須具備的基本數(shù)據(jù)：

的用途或種類
介質(zhì)的工作壓力
介質(zhì)的工作文圖
介質(zhì)的物理、化學(xué)性能（腐蝕性、易燃易爆性、毒性、物態(tài)等）
公稱通經(jīng)
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度
與管道的連接形式
閥門(mén)的操作方式（手動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)等）
在閥門(mén)技術(shù)設(shè)計(jì)和工作圖設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握的數(shù)據(jù)和技術(shù)要求：



的流通能力和流體阻力系數(shù)
閥門(mén)啟閉速度和啟閉次數(shù)
驅(qū)動(dòng)裝置能源特（流電或直流電、電壓、空氣壓力等）
閥門(mén)工作環(huán)境及其保養(yǎng)條件（是否防爆、是否熱帶氣候條件等）
外形尺寸的限制
重量的限制
抗地震要求
閥門(mén)設(shè)計(jì)程序

設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)策劃

設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)階段
適合于每個(gè)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)階段的評(píng)審、驗(yàn)證和確認(rèn)活動(dòng)
設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的職責(zé)和權(quán)限
設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)輸入

功能和性能要求
使用的法律法規(guī)要求
以前類似設(shè)計(jì)提供的信息
設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)所必須的其它要求
設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的輸出



滿足設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)輸入的要求
給出采購(gòu)、生產(chǎn)和服務(wù)提供的適當(dāng)信息
包含或引用產(chǎn)品接受標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)定對(duì)產(chǎn)品的安全和正常使用所必須的產(chǎn)品特性
設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)確認(rèn)以產(chǎn)品鑒定的方式進(jìn)行確認(rèn)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的更改。
    閥門(mén)“設(shè)計(jì)輸入”必須具備的基本數(shù)據(jù)如下：
    1)閥門(mén)的用途或種類。
    2)介質(zhì)的工作壓力。
    3)介質(zhì)的工作溫度。
    4)介質(zhì)的物理、化學(xué)性能（腐蝕性、易燃易爆性、毒性及物態(tài)等）。
    5)公稱尺寸。
    6)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
    7)與管道的連接形式。
    8)閥門(mén)的操作方式（手動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)或液動(dòng)等）。
    在閥門(mén)技術(shù)設(shè)計(jì)和工作圖設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握的數(shù)據(jù)和技術(shù)要求女Ⅱ下：
    1)閥門(mén)的流通能力和流體阻力系數(shù)。
    2)閥門(mén)的啟閉速度和啟閉次數(shù)。
    3)驅(qū)動(dòng)裝置的能源特（流電或直流電、電壓及空氣壓力等）。
    4)閥門(mén)的工作環(huán)境及其保養(yǎng)條件（是否防爆，是否是熱帶氣候條件等）。
    5)外形尺寸的限制。
    6)重量的限制。
    7)抗地震要求。


    2．閥門(mén)的設(shè)計(jì)程序
(1)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的策劃
1)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)階段
2)適合于每個(gè)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)階段的評(píng)審、驗(yàn)證和確認(rèn)活動(dòng)。
3)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的職責(zé)和權(quán)限。
(2)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的輸入
1)功能和性能要求。
2)適用的法律和法規(guī)要求。
3)以前類似設(shè)計(jì)提供的信息。
4)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)所必需的其他要求。


(3)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的輸出
1)滿足設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)輸入的要求。
2)給出采購(gòu)、生產(chǎn)和服務(wù)提供的適當(dāng)信息。
3)包含或引用產(chǎn)品接收準(zhǔn)則。
4)規(guī)定產(chǎn)品的安全和正常使用時(shí)所必需柏產(chǎn)品特性二
(4)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的評(píng)審
1)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的結(jié)果滿足要求的能力。
2)識(shí)別任何問(wèn)題并提出必要的措施。
(5)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的驗(yàn)證
1)變換方法進(jìn)行計(jì)算。
2)與已證實(shí)的類似設(shè)計(jì)比較。
3)試驗(yàn)和演示。
(6)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的確認(rèn)
以產(chǎn)品鑒定的方式進(jìn)行確認(rèn)。
(7)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的更改



《閥門(mén)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》一書(shū)主要介紹閥門(mén)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，內(nèi)容主要包括概論、閥門(mén)的基本參數(shù)、閥門(mén)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、閥門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、閥門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置、閥門(mén)的測(cè)繪設(shè)計(jì)要點(diǎn)、閥門(mén)的零部件以及閥門(mén)的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。本書(shū)內(nèi)容新穎，圖文并茂，注重性和科學(xué)性，簡(jiǎn)明實(shí)用。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：斯派莎克蒸汽減壓閥在化纖管路應(yīng)用