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比例式減壓閥中的不同比例設(shè)定:1:2與2:1的差異性解析及其實質(zhì)意義探討(以2024年為例)

根據(jù)減壓原理與結(jié)構(gòu)類型的不同,給水減壓閥可分為可調(diào)式與比例式兩種。可調(diào)式減壓閥的出口壓力在一定范圍內(nèi)是可調(diào)節(jié)的,并能維持閥后壓力的穩(wěn)定。而比例式減壓閥的出口壓力則是隨著進(jìn)口壓力的變化而相應(yīng)變化,閥后壓力則不可調(diào)整,僅與閥前壓力保持固定比例關(guān)系。

可調(diào)式減壓閥采用水力差動控制或水力先導(dǎo)控制原理,以出口壓力的設(shè)定值為基準(zhǔn),自動調(diào)節(jié)閥瓣的開啟度和流量,實現(xiàn)出口壓力的減壓和穩(wěn)定。其進(jìn)口壓力與出口壓力的關(guān)聯(lián)度較小,可通過彈簧調(diào)節(jié)裝置對出口壓力進(jìn)行精確調(diào)整。

比例式減壓閥則是根據(jù)其閥腔內(nèi)減壓活塞進(jìn)出口兩端感應(yīng)面積的差異來實現(xiàn)進(jìn)出口壓力成比例關(guān)系的減壓。當(dāng)進(jìn)口壓力設(shè)定后,出口壓力也會按照設(shè)定的比例相應(yīng)變化。

減壓閥通過調(diào)節(jié)將進(jìn)口壓力降至需要的出口壓力,并依賴介質(zhì)本身的能量使出口壓力自動保持穩(wěn)定。從流體力學(xué)角度看,減壓閥是一個局部阻力可變的節(jié)流元件。它通過改變節(jié)流面積,調(diào)整流速和流體動能,造成不同的壓力損失,從而達(dá)到減壓的目的。然后,通過控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡,保持閥后壓力在一定誤差范圍內(nèi)恒定。而比例式減壓則是按照設(shè)定的精確比例來調(diào)節(jié)壓力。

還有一種穩(wěn)壓閥(又稱減壓穩(wěn)壓閥),它通過控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)流量和降低介質(zhì)壓力。在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下,它能保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi),保護(hù)其后端的生活生產(chǎn)器具。

比例減壓閥屬于高壓閥系列,廣泛應(yīng)用于冶金、石油、液壓、水壓試驗機組等領(lǐng)域。其主要功能是通過節(jié)流消耗來達(dá)到降壓的目的,使高壓設(shè)備和管道內(nèi)的高壓水通過此閥降至所需的低壓后排出,均勻降低高壓系統(tǒng)的壓力。

兩者的主要區(qū)別在于,比例式減壓閥利用閥體內(nèi)部活塞兩端截面積不同產(chǎn)生的壓力差來改變閥后壓力達(dá)到減壓目的,而先導(dǎo)式減壓閥則是通過控制啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)流量和降低介質(zhì)壓力。比例減壓閥的“比例”是指參考壓力和出口壓力的比值,如1:100等。實際上,雖然1:1的結(jié)構(gòu)更簡單、成本更低,但比例式的可以用很小的壓力來控制高壓,如用幾公斤的壓力控制幾百公斤的壓力,這在自動控制技術(shù)上具有較高的難度。

關(guān)于比例式減壓閥的安裝工作原理,當(dāng)在閥后管網(wǎng)上不用水時,閥門會關(guān)閉,閥前后壓力比是一個定值。而當(dāng)啟用消火栓或噴頭噴水時,推動活塞移動打開比例式減壓閥,閥后管網(wǎng)壓力隨流量的增加而降低,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。同樣,當(dāng)停止用水時,活塞后端壓強升高,比例式減壓閥會關(guān)閉。

比例式減壓閥多用于居民供水系統(tǒng),是高層供水系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的減壓閥之一。其減壓比例可按特定比例設(shè)計,如2∶1、3∶1、4∶1、3∶2、5∶2等,也可根據(jù)實際需求定制特殊比例的減壓閥。