恒压式全自动气压给水设备的基本结构设计特点以及工作原理

本实用******牵涉一种活塞式减压阀。

现在，在国外外建筑安装工程中，恒压式全手动气压给水设备正在逐渐代替通常的烟囱、高位水箱、水泵站以及所有变压式气压给水设备，成为较理想的***供热设备。并且，这些设备还要一种何谓“恒压式”减压阀，其基本要求是减压阀的出口压力除了在入口压力发生变化时保持稳定，并且还要求给水量从零到额定流量之间大降幅变化时也要稳定。

现在国外外所用的各类减压阀比如国外常用的Y44X－16型活塞式减压阀(北京***管件厂产)及英国同类产品，其出口压力只好在入口压力发生变化时保持稳定，而当给水流量变化大时则难以保持稳定。流量小，出口压力就下降，流量大，出口压力就大降幅衰退。所以这类减压阀都未能满足恒压式给水设备的要求，因而抑止了这些设备的快速发展。

本实用******的目的是提供一种出口压力基本上不随入口压力和给水流量大小变化的***减压阀，从而满足恒压式气压给水设备的要求，促使其快速发展。

以下结合附图逐步介绍本实用******的基本结构，设计特征以及工作原理。

图1是本实用******的结布光。

图2是减压阀活门开口的液流力剖析图。

本实用***减压阀的结构组成如

图1所示，它包括直通阀门1，气动活塞2，上阀盖4，贮气筒5，减压活门8，减振活塞9，减振筒10，下阀盖13以及套筒14等组成部份。

这是一种带有贮气筒和减振器的气动式正向减压阀。没有任何机械弹簧，全凭二氧化碳和液体压力工作，结构非常简略。在直通阀门1下部法兰的密封面上，装有贮气筒5，用上阀盖4和双头螺钉16固紧在一起。在壳体1的汽缸3内，装有可沿其内孔上下活动的活塞2，贮气筒内的二氧化碳用O型密封圈(未标号)密封。在气动活塞2的杆部套有挡板6，密封垫7，减压活门8以及减振活塞9，并用螺栓12固紧，因而气动活塞2，减压活门8、阻尼活塞9两者构成一起运动的组合衬套结构，在减振活塞9的外圆上，滑套了减振筒10，它与下法盖13和套筒14对中，并用双头螺钉16固紧在壳体1的下法兰上。在减振活塞9的密封槽内，装有用氟塑胶制成的活塞环11，它把减振筒10分成上下两个减振腔，因而达到了单向减振的目的。

下边结合

图1和图2逐步介绍该减压阀的基本特性。

1.要想在入口压力P1变化时增加减压阀出口压力P2的调节精度，首先要使压力P1对气动活塞2与减压活门8的上下斥力平衡。因此本阀采取了气动活塞半径D1与阀孔半径D2接近相等使P1在活塞2和活门8上的斥力完全得到平衡的方案。因此减压阀入口压力P1不直接影响出口压力P2，而只能影响气动活塞O型密封圈的磨擦力大小。为此，入口压力P1衰退时，因为磨擦力减少，出口压力P2只发生微小变化。

2.要想在给水流量变化大时稳定出口压力P2，首先应尽或许减少衬套的运动挠度(即每联通1毫米时贮气筒5上的推力变化量)。因而本阀不设任何机械弹簧而选用贮气筒方案，把衬套的运动挠度降低到限度即气动活塞2的工作体积Vx与贮气筒5的体积Vk的比值Vx／Vk≤0.02，使贮气筒内的气压Pk基本上恒定因而使出口压力P2随流量变化而变化的数值降到0.01MPa以内。

3.要想在给水流量变化大时，稳定出口压力P2法兰减压阀，还应当消除减压活门开口处的液流力的严重影响，该力随给水流量的提高而成反比的降低，进而使出口压力P2增加太多。为了解决这个问题，本阀采取了大半径正向式红盘阀瓣方案(见图2)。从该图可见，减压活门8的上平面是完全平行于阀孔D2的大平面的，其半径D3＝1.5D2，因而A腔中的高压水经阀孔D2在开口X处旋转θ＝90°后，沿减压活门的上平面流入低压腔B。这时，液流力Fe沿活塞杆轴线的切向份量等于零，所以，该力无论多大均不影响衬套的力平衡，因而基本上清除了流量变化对出口压力P2的影响。

4.通常弱挠度减压阀在动态上是很不稳定的，即很容易发生震荡，所以本阀在减压活门8的下方设置了由减振活塞9和减振筒10构成的单向减振器，以便清除了减压阀的任何震动。并且因为选用氟塑胶活塞环11，使减振器磨擦力很小，几乎不影响出口压力P2。

因为以上特征，使本***减压阀除了在入口压力P1变化时出口压力P2能稳定，但是基本上不受给水流量变化的影响，同时P2的调节精度较高，减压阀的结构更简略，除完全适宜恒压式气压给水设备使用外，还可以适于出口压力P2的调节要求较高的其它水力实验和水力安装工程装置上。

下边逐步结合

图1表述本阀的工作原理，首先，当本球阀适于恒压式气压给水设备时法兰减压阀，减压阀的入口同气压水罐的进水口相通，减压阀出口装有水压表并与用户的供水管相连结，于是贮气筒5与下部的管插口用导管与气压水罐上方连结，并在导管中部安装通常工业上选用的微型节流阀(L21W－25K)，即

图1上的J符号，从而给贮气筒内充入压缩空气。

在这些状况下，给用户供气时，首先逐渐打开节流阀J，使气压水罐中的压缩空气充入贮气筒5内，然后贮气筒内的压力Pk推进活塞2向上运动，同时打开减压活门，以便气压水罐中的高压水，经减压阀的A腔和阀孔D2，并在减压活门开口处逐步节流后踏入低压腔B流向用户。当B腔中的压力P2达到用户要求时，立刻关掉节流阀J，截断气源，因而完成了减压阀的自动调节工作，自此之后，减压阀是靠贮气筒5内的气压Pk，手动调节出口压力P2并使它稳定。如果，减压阀B腔压力P2因用水流量的降低而上升，则减压活门8下方的向下推力小于贮气筒压力Pk对气动活塞2的向上推力，使活塞上升，活门开度降低，A腔踏入B腔的流量随后减弱，因而增加了出口压力P2，反之，因为用水流量减小而P2增长时，气动活塞增长，减压活门开度降低，出口压力P2上升。这么不断循环，使减压阀的出口压力P2一直稳定在设***附近，这时，如轴套遭到某些干扰力而使活塞加快运动时，因为减振筒10的上下腔排水孔e和f太小，减振活塞9未能加快运动，这就制止了该干扰力下或许发生的震动现象。

下边是管径为65mm恒压式减压阀的推行例。

该阀的气动活塞半径为50mm，阀孔半径为48mm，贮气筒体积为Vk＝。

1.当入口压力P1从0.8MPa提高到0.55MPa时，出口压力P2随流量的变化状况如下Q1＝0m3时，P2＝0.51MPa；

Q1＝6m3／h时，P2＝0.50～0.51MPa；Q1＝12m3／h时，P2＝0.49～0.51MPa；Q1＝20m3／h时，P2＝0.48～0.50MPa；Q1＝30m3／h时，P2＝0.48～0.50MPa；因而，P2＝0.50＋0.01－0.，入口压力P1从0.55MPa增长到0.25MPa时出口压力P2随流量的变化状况如下Q1＝0m3／h时，P2＝0.23MPa；Q1＝6m3／h时，P2＝0.22～0.23MPa；Q1＝12m3／h时，P2＝0.22～0.23MPa；Q1＝20m3／h时，P2＝0.22～0.23MPa；Q1＝30m3／h时，P2＝0.22～0.23MPa；因而，P2＝0.22＋0.01－0MPa

权力要求1.一种活塞式减压阀，它包括直通阀门1，气动活塞2，减压活门8、上阀盖4及下阀盖13，其特点在于在大口径直通阀门1的下部法兰上，装有贮气筒5，并用上阀盖4和双头螺钉固紧，在汽缸3的内孔中安装有可以上下降动的带O型密封圈的气动活塞2，在活塞2的上部活塞杆上，套有挡板6，密封垫7，红盘式减压活门8以及减振活塞9，之后用螺栓12固紧在一起，以便气动活塞2，减压活门8和减振活塞9两者构成一起运动的组合衬套结构，在减振活塞9的外圆上，滑套了减振筒10，它与阀盖13和套筒14对中，用双头螺钉16固紧在壳体1的下法兰盘上，在减振活塞9的密封槽内，装有用氟塑胶制造的活塞环11，它把减振筒10分隔成上、下两个减振腔，以保持单向减振作用。

2.按照权力要求1所述的减压阀，其特点在于气动活塞2的直半径D1与阀孔半径D2接近相等，使衬套完全处于压力P1的水力平衡状态。

3.按照权力要求1所述的减压阀，其特点在于该减压阀没有任何机械弹簧，用贮气筒5内的气压Pk来促进活塞2，气动阀2的工作体积Vx等贮气筒体积Vk的比值保持在Vx／Vk＝0.01～0.03之间。

4.按照权力要求1所述的减压阀，其特点在于减压活门半径D3是阀孔半径D2的1.3～1.5倍，使得其上平面平行于阀孔。

***摘要本实用***牵涉一种活塞式减压阀，阀门内装有由气动活塞、减压活门、阻尼活塞三个零件构成的组合衬套，用贮气筒内的气压带动。阀内没有机械弹簧，结构简略，其出口压力基本上与入口压力和流量的变化无关，当给水流量变化巨大时也能保持出口压力基本恒定甚至不会发生震动现象。因而完全可适于恒压式气压给水设备以及出口压力要求很高的所有水力实验和水力安装工程装置上。

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