YQJ11雙級氧氣減壓閥操作須知

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多級氧氣減壓閥操作須知 YQJ11雙級氧氣減壓閥 YQJ11雙級氧氣減壓器操作須知

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹YQJ11雙級氧氣減壓閥操作須知介紹了雙級氧氣減壓閥的性能及受力情況。分析了彈簧剛度和膜片形狀及膜片有效面積對閥門流量的影響。論述了閥門結(jié)構(gòu)改進的方法及效果。

1、YQJ11雙級氧氣減壓閥操作須知概述
雙級氧氣減壓閥(型號YQJ11) 的額定壓力為15MPa, Ⅰ級出口壓力3MPa, Ⅱ級出口壓力0～1.6MPa可調(diào)。由于雙級減壓, 安全可靠, 該閥多年來受到廣大客戶的歡迎。但是其在公稱壓力116MPa時的100m3 /h額定流量不能滿足日益發(fā)展的生產(chǎn)需要, 為此通過改進閥門結(jié)構(gòu)提高了減壓閥的流量。

2、性能
2.1、工作原理
雙級氧氣減壓閥(圖1) 是一種簡單的雙級壓力調(diào)節(jié)器。由于閥門下部受進氣壓力作用, 閥門上部受出氣壓力作用, 閥門上受到不平衡的作用力,故稱背壓式減壓閥。該閥在原始狀態(tài)時, 進氣閥在復(fù)位彈簧的作用下處于關(guān)閉狀態(tài), 輸入和輸出不通, 輸出口無氣壓輸出。若順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘,調(diào)壓彈簧壓縮, 推動閥桿下移, 進氣閥門被打開,在輸出口有氣壓輸出。若逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘, 調(diào)壓彈簧放松, 作用在膜片上的氣壓力大于彈簧力,進氣閥在下部進氣壓力和復(fù)位彈簧的作用下隨膜片向上移動, 氣體流通面積減少, 減壓作用加強, 輸出壓力下降。該閥右側(cè)是高壓級, 左側(cè)是低壓級。額定15MPa的氣源壓力p1 從進氣口經(jīng)過銅粉末冶金濾網(wǎng)進入高壓級減壓閥, 經(jīng)減壓后的出口壓力p2 調(diào)節(jié)到3MPa, 高壓級出口的氣體又進入低壓級減壓閥, 經(jīng)過第二次減壓后壓力降為p3 從出口輸出, 出口壓力的調(diào)節(jié)范圍為0～1.6MPa。
旁通減壓裝置（氧氣用)


結(jié)構(gòu)特點和用途：
一、本系列產(chǎn)品主要由截止閥、球閥、減壓閥、過濾器、安全閥、波紋管與流量補償器等組成。
二、本產(chǎn)品是本公司特殊設(shè)計的產(chǎn)品，根據(jù)國外的概念理論自成一套獨立的控制系統(tǒng)，本產(chǎn)品分為三大類：有氣體型、液體型、蒸汽型；主要用于閥后減壓與閥前的穩(wěn)壓作用，使用介質(zhì)：蒸汽、水、空氣、氧氣、氨氣、氮氣、液化氣等。
三、本系列減壓裝置分為A型、B型，根據(jù)用戶所需工況而定。
產(chǎn)品名稱：雙極雙出氣減壓器
測量范圍：0-2.5，0-25mpa 
適用介質(zhì)：氧氣，氮氣，氫氣，二氧化碳 
額定出口壓力： 0.1-1.5（MPa） 
額定流量： 30（m3/h） 
大主體減壓器 
大進氣壓力:25MPa
大出氣壓力: 2.5MPa
YQJ11雙極氧氣減壓閥

1.調(diào)節(jié)螺釘 2.調(diào)節(jié)彈簧 3.碟形膜片 4.閥桿 5.進氣閥門 6.復(fù)位彈簧

圖1 YQJ11雙極氧氣減壓閥



2.2、受力分析

減壓閥的受力分析如圖2所示。閥處于平衡狀態(tài)時, 力的平衡方程為

F1 +A0 p2 =A1 p2 +A0 p1 + F2 (1)

式中p1、p2 ———輸入、輸出壓力, MPa
A1 ———膜片有效面積, mm 2
A2 ———閥瓣有效面積, mm 2
F1 ———調(diào)壓彈簧力, N
F2 ———復(fù)位彈簧力, N

減壓閥受力分析



圖2 減壓閥受力分析

如果閥的輸入壓力不變, 輸出流量變動△qv所對應(yīng)的進氣閥門開度波動為△s, 引起輸出壓力變動△p2 , 當達到新的平衡狀態(tài)時, 力的平衡方程為

式中k1 ———調(diào)壓彈簧剛度, N /mm
k2 ———復(fù)彈彈簧剛度, N /mm
△s———閥門開度變化量, mm
C———閥門開度與流量的比例關(guān)系

式(2) 表示了減壓閥的流量特性, 它指出了改善流量特性有兩種方法。一是減小彈簧剛度之和, 二是增大膜片的有效面積。



產(chǎn)品說明
型號： YQY-11雙級式  （J-11  DQJ-11）
使用介質(zhì)： 氧氣  氮氣  氬氣   混合氣   二氧化碳  
輸入壓力： 15MPa  
調(diào)節(jié)范圍： 0.1-1.6MPa  
公稱流量： 100  m3/h
安裝連接尺寸： 輸入:G5/8"
配置壓力規(guī)格： 輸入:0-25MPa   輸出:0-2.5MPa 


上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥使用減壓器應(yīng)按下述規(guī)則執(zhí)行： 
（1）氣瓶放氣或開啟減壓器時動作必須緩慢。如果閥門開啟速度過快，減壓器工作部分的氣體因受絕熱壓縮而溫度大大提高，這樣有可能使有機材料制成的零件如橡膠填料、橡膠薄膜纖維質(zhì)襯墊著火燒壞，并可使減壓器*燒壞。另外，由于放氣過快產(chǎn)生的靜電火花以及減壓器有油污等，也會引起著火燃燒燒壞減壓器零件。 
（2）安裝前及開啟氣瓶閥時的注意事項：安裝減壓器之前，要略打開氧氣瓶閥門，吹除污物，以防灰塵和水分帶入減壓器。在開啟氣瓶閥時，瓶閥出氣口不得對準操作者或他人，以防高壓氣體突然沖出傷人。減壓器出氣口與氣體橡膠管接頭處必須用退過火的鐵絲或卡箍擰緊；防止送氣后脫開發(fā)生危險。 
（3）裝卸及工作時的注意事項：裝卸減壓器時必須注意防止管接頭絲扣滑牙，以免旋裝不牢而射出。在工作過程中必須注意觀察工作壓力表的壓力數(shù)值。停止工作時應(yīng)先松開減壓器的調(diào)壓螺釘，再關(guān)閉氧氣瓶閥，并把減壓器內(nèi)的氣體慢慢放盡，這樣，可以保護彈簧和減壓活門免受損壞。工作結(jié)束后，應(yīng)從氣瓶上取下減壓器，加以妥善保存。 
（4）必須定期校修，壓力表必須定期檢驗。這樣做是為了確保調(diào)壓的可靠性和壓力表讀數(shù)的準確性。在使用中如發(fā)現(xiàn)減壓器有漏氣現(xiàn)象、壓力表針動作不靈等，應(yīng)及時維修。 
（5）凍結(jié)的處理。減壓器在使用過程中如發(fā)現(xiàn)凍結(jié)，用熱水或蒸汽解凍，絕不能用火焰或紅鐵烘烤。減壓器加熱后，必須吹掉其中殘留的水分。 
（6）必須保持清潔。減壓器上不得沾染油脂、污物，如有油脂，必須在擦拭干凈后才能使用。 
（7）各種氣體的減壓器及壓力表不得調(diào)換使用，如用于氧氣的減壓器不能用于乙炔、石油氣等系統(tǒng)中。


3、改進措施
3.1、減小低壓級減壓器調(diào)壓彈簧剛度
從式(2) 看出減小彈簧剛度之和, 可以提高減壓閥的流量。YQJ11雙級減壓閥的高壓級額定輸入壓力16MPa, 輸出壓力3MPa, 調(diào)壓彈簧直徑8mm、剛度750N/mm, 彈簧負荷5 620N。低壓級的輸入壓力3MPa, 輸出壓力1.6MPa, 彈簧負荷2 800N,僅為高壓級彈簧負荷的1/2, 可是選用的彈簧硬度卻與高壓級彈簧相同, 復(fù)位彈簧的剛度也是相同為13.5N /mm。根據(jù)分析可以看到, 低壓級調(diào)壓彈簧的剛度過硬, 嚴重影響了雙級減壓閥的輸出流量。為此, 根據(jù)實際工況條件設(shè)計了不同直徑和剛度的彈簧用于低壓級減壓閥, 并將低壓級的出口壓力分為0 ～0.6MPa、0.6 ～1.0MPa 和1.0 ～1.6MPa三個等級, 根據(jù)不同的壓力級設(shè)計不同的調(diào)壓彈簧, 壓力高的彈簧硬, 壓力低的彈簧軟。經(jīng)過測試, 出口壓力低時輸出流量明顯提高(表1) 。隨著彈簧尺寸的改變, 閥門型號改為YQJ11A、YQJ11B和YQJ11C。

表1 雙級減壓閥空氣流量測試



表1 雙級減壓閥空氣流量測試 

3.2、調(diào)整膜片形狀
從式(2) 看出, 膜片的有效面積A1 越大, 減壓閥的流量也就越大。經(jīng)過反復(fù)的測試和研究確定,碟形膜片的有效面積比平膜片小(表2、表3) 。但原有的高壓減壓閥采用有效面積小的碟形膜片, 是為了滿足出口壓力高和結(jié)構(gòu)緊湊的要求, 這樣才能在出口壓力高的情況下減小調(diào)節(jié)彈簧的負荷, 也就減小了調(diào)節(jié)彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸和減壓閥的結(jié)構(gòu)尺寸。

 表2 YQJ11B型δ014膜片有效面積表3 YQJ11C型δ0125膜片有效面積



減壓閥的出口通徑Dn 與活門通徑Dz 的合理比值對于空氣介質(zhì)為0.6, 即減壓閥的出口通流面積An 與活門通流面積Az 的合理比值為2.78。YQJ11低壓級減壓器Dz = 7, Dn = 8, (An /Az ) =1.6 (活門通道中頂桿直徑3mm ) , An /Az 小于2.78。YQJ11B 輸出壓力降到了1.0M Pa, 在確認出氣口強度允許的情況下, 將出氣口的通徑由8mm 增大到10mm, An /Az 由1.6增大到2.5, 這項改進, 進一步提高了閥門輸出流量。

4、結(jié)語
輸出流量是減壓閥的一個重要參數(shù), 在滿足輸出壓力的前提下, 應(yīng)該盡可能的提高輸出流量, 以大程度的滿足用戶需要。通過對YQJ11 型減壓閥設(shè)計合理的彈簧, 減小調(diào)壓彈簧的剛度、使用合適的膜片, 加大膜片有效面積, 加大出口通徑等措施, 提高了減壓閥的輸出流量, 改善了減壓閥的流量特性, 擴大了減壓閥的使用范圍。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求