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减压阀的结构及工作原理.doc

减压阀的结构及工作原理

心的温热都变了_
2017-12-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《减压阀的结构及工作原理doc》,可适用于工程科技领域

减压阀的结构及工作原理一、减压阀的结构及工作原理减压阀是一种轴流式调节阀由阀外体、阀内体、阀杆、活塞杆、活塞和笼筒组成(见图)。图减压阀结构示意图阀外体阀内体活塞杆阀杆活塞笼筒、阀体阀体包括阀外体和阀内体是一完整的铸造体阀的内外体之间有一轴向对称流道见图箭头所示处。、笼筒笼筒是减压阀的关键部件结构见图。壁面上有许多孔洞RZDRMBX型减压阀选用三层笼筒即笼筒壁面分三层每层按一定规律分布有许多孔洞三层壁面按一定的要求组合为一体(见图)。图笼筒示意图、活塞杆和阀杆活塞杆与阀杆构成一个的角式传动机构(见图)活塞借助此传动机构在导轨内沿阀门的中心线运动活塞杆与阀杆上的的齿条相互耦合阀杆上下传动带动活塞杆及活塞在全行程上前后运动。活塞的端面上均匀分布有孔洞(见图)以使活塞内外压力平衡前后运动时不受轴向压力的影响。、工作原理减压阀是活塞型阀门活塞在笼筒内被导引节流发生在活塞边缘与笼筒的孔口之间油流来自笼筒外因此在笼筒层孔内油流速度很高笼筒选用的材质高度抗腐蚀与磨蚀。减压阀有获专利的密封系统主密封圈位于笼筒的最前端活塞在全行程上被导引当被推动穿过主密封圈时阀门前后的差压强迫主密封圈紧贴活塞壁而紧密关闭阀门。活塞通过活塞杆的导引在笼筒内前后运动阀杆借助它与活塞杆上的的齿条传动活塞杆当执行机构驱动阀杆向上时活塞向后移动开大阀门当执行机构驱动阀杆向下时活塞向前移动关小阀门。减压阀采用了带气动阀门定位器的活塞执行机构气源装置给执行机构提供了一定压力的压缩空气电,气转换器把从控制室来的,mADC信号转换为,MPa的标准气动信号传输信号为电信号现场操作为气动信号。执行机构接受控制信号转换成相应的直线位移输出通过推杆带动阀杆上下移动从而使阀门开度在全行程上变化。、性能特点轴向对称流道。阀体采用了轴向对称流道完全避免了优先流和不必要的流向改变使噪音和紊流趋势明显降低。气密级专利密封系统。减压阀具有获专利的密封系统即使在最恶劣的工作条件下也能在全压力范围内保证关断严密。压力平衡。由于减压阀装配了压力平衡活塞使得操作活塞的轴向力与阀门两端的压差无关因此使用较小的执行机构就能达到快动的目的。二、调节特性减压阀的调节特性是由阀内部件的结构决定的所谓调节特性是指流过阀门介质的相对流通能力与阀门相对开度的关系相对流通能力是阀门某一开度时流通能力与全开时流通能力之比相对开度是阀门某一开度与全开度之比〔〕。减压阀的调节特性如图所示。从图中可以看出减压阀具有良好的线性调节特性最小流量时开度约在处这一点使得阀门接近关闭时工作缓和平稳确保关断严密。在正常的可调范围内流量变化与阀门开度成线性关系。图减压阀特性曲线三、减压阀在管道中的调节原理库鄯输油管道使用了两个减压阀并联安装在觉罗塔格减压站其中主阀PV起主要调节作用副阀PV起备用调节作用库鄯输油管道一期工程水力坡降线示意图如图所示。图库鄯输油管道一期工程水力坡降线示意图从图中可以看出减压阀的主要作用是。()在减压站通过减压阀节流降压消耗掉管道最高点至末站进站间的多余位能(P,P)。()通过减压阀控制减压站上游管道的压力保证高点正压运行并避免高点至减压站管道内出现不满流现象。()全线停运时通过减压阀的严密关断防止减压站上游出现不利于再启动的空管现象。图中高点与减压站处由伯努利方程得到简化后的稳定流的能量方程〔〕:即P,Pγ(Z,Z)γhf由列宾宗公式得:()式中Z高点高程mZ减压站高程mP高点压力PaP减压站进站压力PaQ管道内原油流量m,sd管道内径mL高点至减压站间的管道长度mγ油品相对密度kg,mν油品运动粘度m,sβ流态系数取s,m。其中Z、Z、d、L、β、γ、ν为已知为了保证高点正压运行取P为MPa(设计参考值)由式()中可以得出:减压站的进站压力P随Q变化而变化Q取首站出站流量。在实际运行中PSP(减压站进站压力设定值)由SCADA系统根据实时测定的Q进行计算得出并从主机系统实时传给减压站的站控PLC由PLC内的PID(比例积分微分)调节程序对减压站的上游压力P进行控制。当P,PSP时PV关小直至偏差e,P,PSP,为止当P,PSP时PV开大直至偏差e,为止当P,PSP时PV保持当前开度。副阀PV是备用调节阀其压力设定值为固定值即不随管道流量变化而变化。当主阀PV故障关闭或流通能力不够时副阀将自动参与调节两阀的压力流量曲线如图所示。图压力流量曲线图由图可看出主阀PV控制上游压力随流量增大而减小而副阀PV控制上游压力为一定值但两阀出口压力(随流量的变化)相同。四、减压阀运行工况分析RZDRMBX型减压阀结构独特并首次在我国输油管道上使用由于设计上的疏忽减压站进站主流程上未装过滤器加之减压阀的安装未严格按照规程执行因此导致库鄯输油管道在输水试运期间减压阀严重受堵流通能力减小后经补装过滤器并多次冲洗减压阀运行工况才逐渐趋于正常。通过分析主阀PV的两组运行数据得出如表所列的结果。第一组数据中取通过流量约m,h运行时间为个月减压阀的实际开度从降为经过计算实际开度与理论开度间的绝对误差从降为。第二组数据取通过流量约m,h运行时间为个月实际开度从降为绝对误差从降为。从表中可以看出减压阀随着运行时间的累计流通能力也逐渐恢复主要原因是减压阀在运行过程中笼筒内的堵塞物由于受到高压原油的长期冲蚀与磨蚀而逐渐减少。以年月日与年月日的两组运行参数(见表)为依据对减压阀的出口压力与流量的变化进行比较。表库鄯输油管道主阀运行的两组数据比较序日期阀前通过实际阀后压差相对理论绝对号压力流量开度压力流开度误差(MPa)(m,(MPa)(MPa)通能h)力第一组第二组注以上数据在计算中原油密度取t,m。表减压阀运行参数注左栏为年月日数据右栏为年月日数据。将表中的数据用曲线表示(见图)。通过比较可以看出图中曲线较曲线接近曲线这说明随着运行时间的累计减压阀的运行情况将逐渐趋于正常。根据减压阀的运行情况提出以下建议。()减压阀笼筒上的孔洞很小(φmm)为保证减压阀的正常运行减压阀前应设置合适的过滤器并应根据情况适时清洗过滤器。()由于减压阀在投产前受堵笼筒内的堵塞物至今仍有残余这就使得原油通过减压阀的压差相对增大而减压阀的允许压差为MPa也即当减压阀前后压差为MPa时它的通过流量已达饱和若超过MPa则阀内件将会受到损害因此运行中的压差都应小于MPa。图出口压力与流量的变化曲线年月日的一组运行情况年月日的一组运行情况流量与出口压力的关系曲线()减压阀的执行机构采用了气动驱动方式保证其气源装置的正常工作就是保证减压阀的正常运行因此对气源装置应定期进行维护和保养。另外如果能深化减压阀的理论培训以及严格按规程施工和操作那么其运行优势将会得到更好发挥。

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