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麻豆黄色在线观看液体及国产精品51麻豆CM传媒介质减压、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（介质为国产精品51麻豆CM传媒时加冷凝器）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
   上海麻豆三级视频在线观看阀门有限公司主营阀门有：麻豆AV在线观看(麻豆黄色在线观看麻豆AV在线观看,可调式麻豆AV在线观看,波纹管麻豆AV在线观看,活塞式麻豆AV在线观看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、阀在麻豆黄色在线观看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、阀在国产精品51麻豆CM传媒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、麻豆黄色在线观看、国产精品51麻豆CM传媒(高温度可达300~350℃)等介质的压力控制。如轻质油品、水、水国产精品51麻豆CM传媒、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