减压阀详解(五):减压阀术语
减压阀:一种将进口压力降低到所需的出口压力的压力调节装置,在介质条件改变(如进口压力波动)的情况下仍然能在一定范围内保持出口压力的稳定,产品广泛应用于各种管路系统。减压阀不是截止阀,因此不推荐当做具有关断功能的阀门来使用。

结构
加载机构:用于供操作者从减压阀顶部施加向下的加载力,以设定减压阀的出口压力。飞托克减压阀加载机构主要为弹簧加载。详细可参考《减压阀详解(一):减压阀的结构》。
传感机构:能够感应减压阀出口压力变化,并调节提升阀芯的升降,维持减压阀内部受力平衡。传感机构有活塞、隔膜和波纹管三种类型(如图1所示)。详细可参考《减压阀详解(一):减压阀的结构》。
图1 传感机构分类
控制机构:能够将较高的进口压力调整为较低的出口压力,通过提升阀芯上下运动调整介质的流通面积,维持稳定的出口压力。详细可参考《减压阀详解(一):减压阀的结构》。图2 为不同传感机构的减压阀结构示意图。
图2 减压阀结构示意图
非平衡阀芯:最常见的提升阀芯设计,进口压力提供了主要的加载力(推动提升阀芯向阀座靠近)。受进口压力变化影响大,供压效应(SPE)比较明显。
平衡阀芯:通过特殊的结构设计,降低了进口压力在加载力中的占比,供压效应(SPE)不如非平衡阀芯明显。如图3所示,平衡孔设计是两种阀芯的一个主要区别。
图3 平衡阀芯与非平衡阀芯结构示意图
自排放:减压阀的特征之一。通过增加一个贯穿传感机构的通道,当逆时针方向 (DECREASE) 旋转调压手柄,无需额外的吹扫阀或泄放阀,就可以通过自排放结构完全释放封闭系统中的出口压力。详细可参考《减压阀详解(四):减压阀的排放特征介绍》。
捕获排放:减压阀的特征之一。一般是通过在阀盖配置一个端口,用户可以在传感机构密封失效时,将泄漏的介质排放至指定位置。详细可参考《减压阀详解(四):减压阀的排放特征介绍》。

参数
最大工作压力:减压阀进口处的最大允许使用压力。
出口调压范围:减压阀可以调节的若干出口压力范围,可在选型时指定具体的调压范围。
流量系数(Cv):指介质温度为 16℃(60℉) 的水,通过减压阀进口和出口之间产生 1 psi 压降时的每分钟流量。当用气体代替液体时,也可通过相应的方程计算。Cv 是在减压阀全开的条件下测量得出,对应流量曲线的节流区域,因此不建议将 Cv 作为减压阀选型时的首要参考依据。
供压效应(SPE):又称进口压力衰减特征,是指出口压力会随着进口压力的变化而改变。具体表现为进口压力升高时,出口压力降低;反之,进口压力降低时,出口压力升高。供压效应是一个固定值,由减压阀制造商提供。
泄漏率(氦气):使用氦气为检漏介质,检测产品的泄漏程度。
泄漏率(氦气)—Inboard:使用氦气为检漏介质,检测从外部环境向减压阀内部的泄漏程度。详细可参考《高纯阀门的泄漏测试》。
泄漏率(氦气)—Outboard:使用氦气为检漏介质,检测从减压阀内部向外部环境的泄漏程度。详细可参考《高纯阀门的泄漏测试》。
泄漏率(氦气)—内漏:使用氦气为检漏介质,检测减压阀关闭时,氦气从阀座泄漏的程度。详细可参考《高纯阀门的泄漏测试》。
流量曲线:一个展示出口压力随介质流量变化曲线的图,其横坐标为介质的流量,纵坐标为减压阀的出口压力。流量曲线是减压阀选型的首要参考依据之一。详细可参考《减压阀详解(三):如何使用减压阀流量曲线》。
衰减:在流量曲线图中,流量曲线并不是一条水平线,而是随着流量的增加而逐渐下降的曲线。下降的幅度因减压阀的不同系列而有所不同。
初始衰减:将预设好的减压阀安装在管路中,开启下游截止阀使管路的介质流通。此时,由于介质的突然流动,减压阀会失去平衡,导致出现陡峭的压力下降。不推荐在此区间使用减压阀。
理想工作范围:在此区间内,流量曲线平滑且没有剧烈的变化,减压阀内部各机构之间的作用力也达到了平衡。此区间为推荐的减压阀工作范围。
节流:流量曲线出现了明显的拐点,此时减压阀为全开状态。此区间内,减压阀已经不再调压。图4所示为典型流量曲线,我们可通过图示直观地理解衰减、初始衰减、理想工作范围和节流。
图4 减压阀典型流量曲线
锁定:通过减压阀下游的阀门控制介质流量,当流量逐渐减少至零时,减压阀会关闭,并会出现出口压力略高于设定压力的情况,称为锁定。
滞后:减压阀的出口压力不仅与当前工况有关,而且受其设定值的调整方向的影响。分别沿着流量增加和流量减少方向调整减压阀,同一流量下对应的出口压力可能会不同(如图5所示)。滞后现象通常不会影响减压阀的正常使用。
蠕变:减压阀关闭后,出口压力上升的现象。明显的蠕变应该考虑为减压阀内漏。
图5减压阀流量曲线(滞后)
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