改善減壓閥動(dòng)態(tài)品質(zhì)的若干措施
動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是減壓閥工作的基本要求,但減壓閥是一個(gè)常常具有大擾動(dòng)的非線性系統(tǒng),所以對(duì)于減壓閥的動(dòng)態(tài)性能的定量分析是十分困難的。這里只列舉能改善減壓閥動(dòng)態(tài)的若干措施,僅供參考。
一、降低靜態(tài)性能的消振措施
一切使靜偏差增大的措施都能使動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性提高。如增大各彈簧剛度、減小膜片的有效面積和增大閥瓣行程等。其中以增大閥瓣的行程最為顯著和最為簡(jiǎn)便。
因?yàn)檎袷幎鄶?shù)發(fā)生在流量較小的情況下,這是由于流量較小時(shí),閥的開(kāi)度也較小,于是閥瓣開(kāi)度的微小超調(diào)量所引起的通道面積變化的百分?jǐn)?shù)較大的緣故。增大閥瓣的行程,實(shí)質(zhì)上就是使對(duì)應(yīng)于同一閥瓣行程的超調(diào)量所引起的通流面積的變化較小,從而減小了被調(diào)壓力pc的超調(diào)量。增大閥瓣行程的方法如下。
1、減小閥座直徑。
2、采用某種型線的閥盤(圖1)或具有某種型線窗口的閥盤(圖2)。
圖1 型線閥瓣圖
圖2 具有型線窗口的閥瓣
1—閥體;2—閥桿;3—窗口型線
上述兩種方法中第二種方法較好。這是因?yàn)榈诙N方法能較自由地控制閥盤與閥盤窗口的型線的形狀,即可以較自由地改變f=W(H)曲線各段的斜率。這樣就可以使f=W(H)曲線在H較。戳髁枯^小)時(shí)有較小的斜率,以減小由于行程的超調(diào)引起的流通面積變化,從而減小了pc的超調(diào)量,達(dá)到減振的目的。
而在流量較大時(shí),可使f=W(H)曲線的斜率較大,使靜偏差不至于過(guò)大,即使f=W(H)的曲線有如圖3所示的形狀。另外,由于閥座直徑?jīng)]有減小,所以閥盤開(kāi)度足夠大時(shí),仍能保持通流能力不被降低。
圖3 f=W(H)曲線
二、不影響靜態(tài)性能的消振措施
1、加裝阻尼結(jié)構(gòu)
阻尼結(jié)構(gòu)具有各種不同的形式。圖4所示的是一種簡(jiǎn)單易行的結(jié)構(gòu)。它的阻尼腔經(jīng)針閥與壓力為pj的進(jìn)口腔室相通。調(diào)節(jié)針閥的開(kāi)度即能調(diào)節(jié)阻尼的效果。因?yàn)閷?duì)每一個(gè)平衡態(tài),阻尼腔的壓力均等于進(jìn)口壓力pj,所以不影響靜態(tài)性能。
圖4 阻尼結(jié)構(gòu)
1—阻尼腔;2—針閥
擴(kuò)大減壓閥動(dòng)力腔的容積可用在閥外串接或并接(注意連接管的內(nèi)徑須足夠大)附加容器來(lái)解決(圖5)。
圖5 動(dòng)力腔附加容器原理圖
1—附加容器;2—主閥瓣;3—主閥彈簧; a—串聯(lián)的容器;b—并聯(lián)的容器
2、擴(kuò)大副閥式減壓閥動(dòng)力腔的容積
因?yàn)槠胶鈶B(tài)時(shí),附加容器內(nèi)的壓力與動(dòng)力腔的壓力一致,所以不會(huì)影響閥的靜態(tài)性能。但若附加容器的容積過(guò)大,則可能使閥的動(dòng)作過(guò)于遲鈍。
此外,增加閥彈簧的安裝力或在減壓閥出口至敏感膜片下方的管路上加裝節(jié)流針閥也有助于使動(dòng)態(tài)性能趨于穩(wěn)定。