自力式压力调节阀弹簧选型

                               自力式压力调节阀弹簧选型

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之前介绍平板闸阀的工作原理，现在介绍自力式压力调节阀弹簧选型Zzy型自力式压力调节阀（调压阀）是不需要任何外加能源，利用被调介质自身能量而实现自动调压的执行器产品，该产品大特点：能在无电、无气的场所工作、同时又节约了能源，压力设定值在运行中可以随意调整，采用快开流量特性，动作灵敏、密封性能好。因而它广泛应用于石油、化工、电力、冶金、食品、轻纺、机械制造与居民建楼群等各工业设备中用91视频黄色网液体及91视频WWW免费下载介质减压、稳压（用于阀后调节）或泄压、稳压（用于阀前调节）的自动控制。自力式调节阀工作原理是介质由箭头方向流入阀体，经阀座、阀芯节流后输出。另一路经取压管（介质为91视频WWW免费下载时加冷凝器）被引入执行机构作用于膜片上，使阀芯随之发生相应的位移，达到泄压、稳压的目的。如阀前压力增加，作用于膜片上的力增加，压缩弹簧，带动阀芯，使阀门开度增大，直至阀前压力下降至设定值为 止。同理，如阀前压力降低，作用在膜片上的力减小，由于弹簧的反作用力，带动阀芯，使阀门的开度加小，直至阀前压力上升至设定值为止。若阀前压力小于设定 值则该阀一直是关闭的。调节阀执行机构弹簧设定范围 弹簧设定范围是通过一个弹簧调整件让执 行机构弹簧产生的一个初始压缩量。对于 气开阀，弹簧设定范围的下限决定了可得 到的阀座负载力以及使阀门开始打开所需 的气压值。对于气关阀，弹簧设定范围的下 限决定了阀门开始关闭所需的气压值。阀 座座合力是由施加的气压减去了弹簧设定 值再减去由行程所产生的弹簧压缩力所得 到的（图 8-7）。由于弹簧的公差，在弹簧 角度上也许有偏差。当阀门关闭时，弹簧设 定范围需要高的度。对于如何调整 弹簧，请参考阀门制造商的指导。注：本公司是上海专业调节阀生产厂家，生产的调节阀类型有气动调节阀，单座调节阀，双座调节阀，多级降压调节阀，三通调节阀，套筒阀调节阀，自力式调节阀，电动调节阀等，工程师皆有数十年专业经验,欢迎您业务！ 出处：《控制阀手册》第四版



自力式压力调节阀弹簧选型自力式阀门原理图
   上海91视频色下载APP阀门有限公司主营阀门有：91视频看看簧色(91视频黄色网91视频看看簧色,可调式91视频看看簧色,波纹管91视频看看簧色,活塞式91视频看看簧色自力式调节阀无需外加能源，能在无电无气的场所工作，既方便又节约了能源。压力分段范围细且互相交叉，调节精度高。压力设定值在运行期间可连续设定。对阀后压力调节，阀前压力与阀后压力之比可为10：1～10：8。自力式调节阀橡胶膜片式检测，执行机构测精度高、动作灵敏。采用压力平衡机构，使调节阀反应灵敏、控制。


   自力式调节阀系列产品有单座（ZZYP）、套筒（ZZYM）、双座（ZZYN）、三种结构；执行机构有薄膜式、活塞式二种；作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节（K型）。产品公称压力等级有PN16、40、64；阀体口径范围DN20～300；泄漏量等级有II级、IV级和VI级三档；流量特性为快开；压力分段调节从15～2500Kpa。可按需要组合满足用户工况要求。法兰标准：铸法法按BG9113-88、JB/79-94法兰密封面型式：PN16凸面;PN40、64为凹凸、阀体为凹面结构长度按BG12221-98执行机构信号接口：内螺纹M16×1.5阀体法兰及法兰端面距离可按用户的标准制造。如：ANSI、JIS、DIN等。


自力式调节阀 安装方式：
1、阀在91视频黄色网或低粘度液体介质中使用时，通常ZZY型自力式调节阀为直立安装在水平管上，当位置空间不允许时才倒装或斜装。(当确认介质很洁净时，件3可不安装)
2、阀在91视频WWW免费下载或高粘度液体介质中使用时，通常ZZY型自力式调节阀为倒立安装在水平管上
(1) 冷凝器应高于调压阀的执行机构而低于阀前后接管。使用前冷凝器应灌满冷水，以后约3个月灌水一次。
(2) 取压点应取在调压阀适当位置，阀前调压应大于2倍管道直径，阀后调压应大于6倍管道直径。
(3) 为便于现场维修及操作，调压阀四周应留有适当空间，阀前后应设置截止阀与旁路手动阀
(4) 调压阀通径过大(DN≥100 时)，应有固定支架
(5) 当确认介质很洁净时，件3可不安装
(6) 自力式调节阀可以比管道通径小，但过滤器和截止阀不能
自力式压力调节阀主要适用于没有腐蚀性且黏度低的液体、91视频黄色网、91视频WWW免费下载(高温度可达300~350℃)等介质的压力控制。如轻质油品、水、水91视频WWW免费下载、空气等。


已知参数

    自力式温度调节阀的整体结构是由其核心部件——记忆合金弹簧的尺寸决定的。该记忆合金弹簧受压较大，尺寸又受安装条件限制，故目标要求为记忆合金弹簧的质量小。其中弹簧材料为Ti-50.8Ni记忆合金，大工作载荷Pmax为95N，小工作载荷为60N，弹簧寿命为104h，弹簧直径d的取值范围为1~4mm，中径D2的取值范围为10~30mm,工作圈数n不应小于4.5圈，弹簧旋绕比C不应小于4，弹簧一端固定，一段自由，弹簧变形量不小于10mm。



    2.2 设计变量的选取

    以弹簧直径d，中径D2及有效工作圈数n作为优化设计变量，则设计变量为：

    x=[x1，x2，x3]=[D2，n，d]

    2.3 目标函数的建立

    该优化问题以记忆合金弹簧的质量小作为目标函数，则目标函数为

    目标函数的建立

    其中：

    n–有效工作圈数；

    –死圈数，常取1.5~2.5，此处取2；

    –弹簧材料的密度；

    d–弹簧直径；

    D2–弹簧中径。

    经整理简化，目标函数为

    经整理简化，目标函数

    2.3.1 约束条件的建立

    弹簧强度条件：

    

    弹簧刚度条件：

    弹簧刚度条件

    弹簧稳定性条件：

    弹簧稳定性条件

    弹簧不发生共振的要求：

    弹簧不发生共振的要求

    弹簧旋绕比限制：

    弹簧旋绕比限制

    各设计变量应满足的边界及自然条件：

    各设计变量应满足的边界及自然条件



    2.4 数学模型的建立

    经过上面的分析步骤，将上述问题可抽象到如下的数学模型：

   数学模型的建立



    4 编程

    4.1 M文件myfun.m

    M文件myfun.m

    4.2 非线性约束M文件mycon.m

    非线性约束M文件mycon.m

    4.3 求解主文件main.m

    format long

     由程序运算结果，考虑实际工况，取弹簧直径1.6mm，工作圈数5，中经16mm。带入质量公式后得到小质量基本等于0.0055kg。


自力式调节阀工作原理
1 、自力式调节阀工作原理（阀后压力控制） 
工作介质的阀前压力 P1 经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力 P2 。 P2 经过控制管线输入到执行器的下膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀后压力。当阀后压力 P2 增加时， P2 作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积减少，流阻变大，从而使 P2 降为设定值。同理，当阀后压力 P2 降低时，作用方向与上述相反，这就是自力式（阀后）压力调节阀的工作原理。 



2 、自力式调节阀工作原理（阀前压力控制） 
工作介质的阀前压力 P1 经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力 P2 。同时 P1 经过控制管线输入到执行器的上膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀前压力。当阀后压力 P1 增加时， P1 作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座的方向移动，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积减大，流阻变小，从而使 P1 降为设定值。同理，当阀后压力 P1 降低时，作用方向与上述相反，这就是自力式（阀前）压力调节阀的工作原理。 
  
了解自力式压力调节阀的结构；
自力式压力调节阀主要有检测执行机构、调压阀、冷凝气与阀后接管等四部分组成。检测执行机构分为：膜片式（图a）和汽缸活塞式（图b）

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


  
 调节阀有单座阀、套筒阀和双座阀之分，其结构见图a、图b、图c

  a 单座阀  b 套筒阀       c双座阀



 
明白自力式压力调节阀的工作原理；
下图为自力式的安装简易图


1 主阀    2 阀前接管    3 取压阀    4 冷凝器     5 压力调节盘     6 弹簧    7检测执行机构     8 冷凝液拍放螺栓
自力式调节阀用于控制调节阀后压力的自力式（阀后）压力调节阀，阀的作用方式为压闭型。其原理：介质流入阀体、经阀芯、阀座节流后输出。另一路冷凝器冷却后，被引入执行机构作用于膜片上，使阀芯随之发生相应的位移，达到减压、稳压之目的。如阀后压力增加，作用于膜片上的力增加，压缩弹簧，带动阀芯，使阀门开启度减小，直到阀后压力下降到设定值为止。控制调节阀前压力的自力式（阀前）压力调节阀其原理类似。与本产品相关论文：超高温烟道蝶阀阀杆断裂处理