簡述自力式調(diào)壓器的分類和工作原理

衛(wèi)晶菁

摘要：就自力式調(diào)壓器按工作原理和閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，簡述其工作原理和特點(diǎn)。希望對燃?xì)鈱I(yè)教學(xué)、企業(yè)新入職員工培訓(xùn)及用戶選擇調(diào)壓器時的困惑提供一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：自力式調(diào)壓器調(diào)壓器分類 工作原理

前言

基于國家戰(zhàn)略規(guī)劃，未來15年我國天然氣開發(fā)有望獲得持續(xù)較快發(fā)展，在天然氣的輸配及應(yīng)用中，調(diào)壓器起著至關(guān)重要的作用。

調(diào)壓器

調(diào)壓器是專指用于流體介質(zhì)輸送管道上的調(diào)節(jié)壓力的設(shè)備?？筛鶕?jù)設(shè)定壓力值和輸出壓力值間的壓力差進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。自身構(gòu)成一閉環(huán)控制系統(tǒng)，且不需要其它的輔助能源，只取自流體本身的壓力差為操作能源，作用是降壓和穩(wěn)壓。

自力式調(diào)壓器的介紹及其分類

自力式調(diào)壓器是從人工調(diào)壓器演變而來的一種無需人為外加動力的調(diào)壓設(shè)備。按不同劃分方式，調(diào)壓器可有多種分類，目前按照作用原理和閥體結(jié)構(gòu)的分類可能更具參考意義。

按作用原理分類

調(diào)壓器按作用原理可分為直接作用式和間接作用式。

直接作用式調(diào)壓器是通過信號管感應(yīng)下游壓力的變化。下游壓力通過在傳感元件上產(chǎn)生的力與加載元件產(chǎn)生的力進(jìn)行對比，移動皮膜和閥芯，從而改變調(diào)壓器流通通道的大小。其具有三個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：調(diào)節(jié)單元、傳感單元和加載單元。特點(diǎn)：體積小，流量大，結(jié)構(gòu)簡單，安裝初試及檢修方便，適用范圍廣。缺點(diǎn)是壓差大，能量損失多，在小流量時尚有喘、跳等現(xiàn)象。

間接作用式調(diào)壓器是由指揮器內(nèi)出口壓力和調(diào)壓彈簧的相互作用調(diào)定負(fù)載壓力來控制調(diào)壓器主閥閥口的開度，從而改變流通通道的大小。指揮器的主要功能是增加調(diào)壓器的敏感性。特點(diǎn)：用于大流量，但由于帶有指揮器，所以反應(yīng)靈敏度沒有直接作用式調(diào)壓器快，價格也略高。

調(diào)壓器按照閥體流道結(jié)構(gòu)不同，可以分為軸流式和曲流式。

2.2.1 軸流式調(diào)壓器

軸流式調(diào)壓器一般由調(diào)壓器和指揮器組成。工作原理：當(dāng)進(jìn)口壓力P1經(jīng)過指揮器外部供氣信號管進(jìn)入穩(wěn)壓過濾器變成Ps成（指揮器的進(jìn)氣壓力）。PM1+P1與Ps比較，達(dá)到平衡， PM1為彈簧M1提供的附加壓力。P2<PMs時，皮膜D1下移，關(guān)閉排放閥（V2），使P2增加，則Pm+P2<P3，使閥（O）打開增加流量，達(dá)到新的平衡。

特點(diǎn)：通過閥門時阻力損失小，在進(jìn)出口壓力較低的情況下通過較大的流量。所以該調(diào)壓器可用于大流量、壓力變化范圍大的場合。

曲流式調(diào)壓器

曲流式調(diào)壓器具有運(yùn)轉(zhuǎn)無聲、關(guān)閉嚴(yán)密、調(diào)節(jié)范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)?？晒┏鞘腥?xì)廨斉湎到y(tǒng)、配氣站（門站）、區(qū)域調(diào)壓及用戶調(diào)壓使用。曲流式中按照不同閥口結(jié)構(gòu)又可分為截止閥式和隔膜閥式。

截止閥式調(diào)壓器是目前使用最為廣泛的調(diào)壓器之一，由調(diào)壓器閥體、彈簧、膜片、閥柱、閥墊等部件組成。工作原理：膜片（M）的動作借閥柱（S）傳導(dǎo)至閥（P），出口壓力通過感壓管連接在皮膜（M）作用，產(chǎn)生的力量與彈簧（D）抗衡。皮膜的氣體壓力欲關(guān)閉閥，而彈簧壓力則欲打開閥（故障既啟開）。當(dāng)無氣流時，彈簧將閥完全打開，超壓時則關(guān)閉，閥墊（Q）與閥（P）是一體的，確保完全密閉。當(dāng)彈簧與出口壓力的對抗作用達(dá)到平衡時，皮膜、閥柱、閥組合保持不動，而出口壓力則符合彈簧設(shè)定點(diǎn)。流量需求增加時，出口壓力下降，彈簧的作用大于出口壓力作用，閥口即打開至恢復(fù)出口設(shè)定壓力為止。當(dāng)出口壓力增加時，過程相反。

隔膜閥式調(diào)壓器工作原理：調(diào)壓器中無壓力時，主膜片1由于彈簧2的作用而處于關(guān)閉狀態(tài)，緊貼在帶格柵4的閥座3上。閥座3與膜片1間的緊密接觸保證了密封性。正常工作條件下，膜片1受到彈簧力2、控制室A中控制壓力Pc產(chǎn)生的推力和運(yùn)動件的重量產(chǎn)生向下的力及由P1、P2和剩余的動力產(chǎn)生的向上的推力。為獲得Pc，直接從膜片1上游取出壓力為P1的燃?xì)?，該燃?xì)庥裳b于AR73流量調(diào)節(jié)閥中的過濾6過濾。壓力Pc受導(dǎo)閥調(diào)節(jié)，這調(diào)節(jié)作用是由下游壓力作用與膜片12上的推力與設(shè)定彈簧8的彈簧力之間相互比較而產(chǎn)生。另一方面，當(dāng)下游壓力上升超過設(shè)定點(diǎn)時，啟閉件7就關(guān)小，Pc增大，結(jié)果膜片1使調(diào)壓器開度變小。正常工作狀態(tài)下，啟閉件7的位置選擇得使膜片1上的壓力Pc恰能將下游壓力保持在設(shè)定值附近。

結(jié)語

以上就是筆者整理的關(guān)于自力式調(diào)壓器按照工作原理和閥體結(jié)構(gòu)的分類，簡述了其工作原理和特點(diǎn)，希望能夠在燃?xì)鈱I(yè)理論基礎(chǔ)知識教學(xué)、企業(yè)新入職員工培訓(xùn)及用戶選擇調(diào)壓器時的困惑提供一定借鑒意義。相信隨著燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展，調(diào)壓器也會不斷升級，為民眾安全用氣提供更好的保障。