水力控制阀的原理与使用

水力控制阀就是水压控制的阀门,它由一个主阀及其附设的导管﹑导阀﹑针阀﹑球阀和压力表等组成,它以管道本身介质压力作为动力源,进行启闭、调节。根据使用方式的不同,可以实现减压稳压、泄压持压缓闭止回以及快速切断(类似于电磁阀)等功能。

水力控制阀按结构可分为隔膜型和活塞型两类,工作原理相同,都是以上下游压力差△P为动力,由导阀控制,使隔膜(活塞)液压式差动操作,完全由水力自动调节,从而使主阀阀盘完全开启或完全关闭或处于调节状态。当进入隔膜(活塞)上方控制室内的压力水被排到大气或下游低压区时,作用在阀盘底部和隔膜下方的压力值就大于上方的压力值,所以将主阀阀盘推到完全开启的位置;当进入隔膜(活塞)上方控制室内的压力水不能排到大气或下游低压区时,作用在隔膜(活塞)上方的压力值就大于下方的压力值,所以就会把主阀阀盘压到完全关闭的位置;当隔膜(活塞)上方控制室内的压力值处于入口压力与出口压力中间时,主阀阀盘就处于调节状态,其调节位置取决于导管系统中的针阀和可调导阀的联合控制作用。可调导阀可以通过下游的出口压力并随它的变化而开大或关小其自身的小阀口,从而改变隔膜(活塞)上方控制室的压力值,控制阀盘的调节位置。

水力控制阀根据结构和控制方式的不同,可以分为以下几种:遥控浮球阀(控制液位)、减压阀、缓闭止回阀、流量控制阀、持压/泄压阀、水力电动控制阀、水泵控制阀、差旁通阀、紧急关闭阀等。

水力控制阀应该是属于自力式阀门的一种,如果加以开发和利用,完全可以成为一种自动化程度很高的节能控制阀产品,有着广泛的发展前景。比如阀体采用不同的材质,阀的结构加以改进,系统小管路的改进等等,可以尝试将它的使用领域从单一的市政给水系统扩展到更多的工业控制领域,比如更高压力,更高温度的场合。把它的前导阀及系统小管路进行不同组合,就能具有近30种功能。而尤其可贵的是,在控制小管路上加装电磁阀,可以实现远程自动控制,这就为水力控制阀的自动化控制开辟了新路,它完全可以与PLC或DCS等控制系统组成闭环控制系统,实现自动控制。用它来代替DN150以上的大口径水用电磁阀具有很大的优势,有着流量大、响应快等优点。

先导阀靠作为控制对象的水位和压力的变化而动作,由于导阀种类很多,可以单独使用或几个组合使用,就可以使主阀获得对水位和水压及流量等进行单独或复合调节的功能。但主阀类似截止阀,阀门全开时,其压力损失比其他阀门要大得多,且各个开度损失系数越是与全闭接近,越是剧增,阀门口径越大就越显著。

具有上述特性的阀门,在接近全闭时,阀瓣的动作加速,易发生水锤(水的冲击压),接近全闭时,阀门动作越缓慢越好,于是可在阀瓣上设置节流机构。另外先导阀的节流和动作部分要尽量避免设置特小口径的孔口,以免堵塞。必要时要加滤网,定期检修及设置旁通管路。这种阀门发展、使用前景看好。

使用水力控制阀,首先要注意选型。选型不当,会造成阻水和漏气现象。选用水力控制阀时,必须按设备每小时的耗汽量乘以选用倍率2-3倍为最大凝结水量,来选择水力控制阀的排水量。才能保证水力控制阀在开车时能尽快排出凝结水,迅速提高加热设备的温度。水力控制阀排放能量不够,会造成凝结水不能及时排出,降低加热设备的热效率。

选用水力控制阀时,不能以公称压力选水力控制阀,因为公称压力只能表示水力控制阀体壳承受压力等级,水力控制阀公称压力与工作压力的差别很大。所以要根据工作压差来选择水力控制阀的排水量。工作压差是指水力控制阀前的工作压力减去水力控制阀出口背压的差值。

选择水力控制阀要求准确无误地阻汽排水,灵敏度高,能提高蒸汽利用率,不泄漏蒸汽,工作性能可靠,背压率高、使用寿命长、维修方便是首选的条件。

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