氣體減壓閥

減壓閥(reducing valve)是採用控制閥體內的啟閉件的開度來調節介質的流量，將介質的壓力降低，同時藉助閥後壓力的作用調節啟閉件的開度，使閥後壓力保持在一定範圍內，並在閥體內或閥後噴入冷卻水，將介質的溫度降低，這種閥門稱為減壓減溫閥。該閥的特點是在進口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力和溫度值在一定的範圍內。減壓閥是氣動調節閥的一個必備配件，主要作用是將氣源的壓力減壓並穩定到一個定值，以便於調節閥能夠獲得穩定的氣源動力用於調節控制。本類閥門在管道中一般應當水平安裝。

基本介紹

• 中文名：氣體減壓閥
• 外文名：reducing valve
• 殼體試驗壓力：P=1.5PN
• 原理：調節介質的流量
• 適用介質：水

簡介

氣體減壓閥是一種自動降低管路工作壓力的專門裝置，它可將閥前管路較高的液體壓力減少至閥後管路所需的水平。減壓閥的構造類型很多，按結構形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、槓桿式和波紋管式等。按閥座數目可人為單座式和雙座式。按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式。按介質可以分為氮氣減壓閥、氫氣減壓閥、氧氣減壓閥等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內流道對水流的局部阻力降低水壓，水壓降的範圍由連線閥瓣的薄膜或活塞兩側的進出口水壓差自動調節。定比減壓原理是利用閥體中浮動活塞的水壓比控制，進出口端減壓比與進出口側活塞面積比成反比，這種減壓閥工作平穩無振動，使得國內減壓閥生產技術進一步提高；

氣體減壓閥執行標準，按JB/T2205－2000《減壓閥結構長度》為主的通用類。目前國內大多數減壓閥生產廠家均按本標準設計生產，但本標準也不盡完美，規格不全。根據廠家所生產的減壓閥規格及掌握的資料來看，各廠家連線尺寸也不盡統一，建議通用機械研究所對JB/T2205－2000《減壓閥結構長度》進行修訂。建議設計院及用戶按標準選用，減壓閥生產廠家按標準設計製造。

工作原理

減壓閥

1.先導式減壓閥

當減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時，用調壓彈簧直接調壓，則彈簧剛度必然過大，流量變化時，輸出壓力波動較大，閥的結構尺寸也將增大。為了克服這些缺點，可採用先導式減壓閥。先導式減壓閥的工作原理與直動式的基本相同。先導式減壓閥所用的調壓氣體，是由小型的直動式減壓閥供給的。若把小型直動式減壓閥裝在閥體內部，則稱為內部先導式減壓閥；若將小型直動式減壓閥裝在主閥體外部，則稱為外部先導式減壓閥。 內部先導式減壓閥與直動式減壓閥相比，該閥增加了由噴嘴4、擋板3、固定節流孔9及氣室B所組成的噴嘴擋板放大環節。當噴嘴與擋板之間的距離發生微小變化時，就會使B室中的壓力發生很明顯的變化，從而引起膜片10有較大的位移，去控制閥芯6的上下移動，使進氣閥口8開大或關小、提高了對閥芯控制的靈敏度，即提高了穩壓精度。

外部先導式減壓閥的工作原理與直動式相同。在主閥體外部還有一個小型直動式減壓閥(圖中末示出)，由它來控制主閥。此類閥適於通徑在20mm以上，遠距離(30m以內)、高處、危險處、調壓困難的場合。

2.直動式帶溢流閥減壓閥

壓力為P1的壓縮空氣，由左端輸入經閥口10節流後，壓力降為P2輸出。P2的大小可由調壓彈簧2、3進行調節。順時針旋轉旋鈕1，壓縮彈簧2、3及膜片5使閥芯8下移，增大閥口10的開度使P2增大。若反時針旋轉旋鈕1，閥口10的開度減小，P2隨之減小。

若P1瞬時升高，P2將隨之升高，使膜片氣室6內壓力升高，在膜片5上產生的推力相應增大，此推力破壞了原來力的平衡，使膜片5向上移動，有少部分氣流經溢流孔12、排氣孔11排出。在膜片上移的同時，因復位彈簧9的作用，使閥芯8也向上移動，關小進氣閥口10，節流作用加大，使輸出壓力下降，直至達到新的平衡為止，輸出壓力基本又回到原來值。若輸入壓力瞬時下降，輸出壓力也下降、膜片5下移，閥芯8隨之下移，進氣閥口10開大，節流作用減小，使輸出壓力也基本回到原來值。 逆時針旋轉旋鈕1。使調節彈簧2、3放鬆，氣體作用在膜片5上的推力大於調壓彈簧的作用力，膜片向上曲，靠復位彈簧的作用關閉進氣閥口10。再旋轉旋鈕1，進氣閥芯8的頂端與溢流閥座4將脫開，膜片氣室6中的壓縮空氣便經溢流孔12、排氣孔11排出，使閥處於無輸出狀態。

其它要求

1、公稱壓力：1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa

2、

3、密封試驗壓力：P=1.1PN

4、出口壓力：PN1.0MPa調節閥0.09~0.8MPa

PN1.6MPa調節閥0.10~1.2MPa

PN2.5MPa調節閥0.15~1.6MPa

5、

6、適用溫度：0℃～80℃

定值器

定值器是一種高精度的減壓閥，主要用於壓力定值。目前有兩種壓力規格的定值器：其氣源壓力分別為0．14MPa和0．35MPa，輸出壓力範圍分別為0—0．1MPa和0一0．25MPa。其輸出壓力波動不大於最大輸出壓力的1%，常用於需要供給精確氣源壓力和信號壓力的場合，如氣動實驗設備、氣動自動裝置等。

定值器由三部分組成：1是直動式減壓閥的主閉部分；2是恆壓降裝置，相當於一定差減壓閥。主要作用是使噴嘴得到穩定氣源流量；3是噴嘴擋板裝置和調壓部分，起調壓和壓力放大作用，利用被它放大了的氣壓去控制主閥部分。

由於定值器具有調定、比較和放大的功能，因而穩壓精度高。

定值器處於非工作狀態時，由氣源輸入的壓縮空氣經過濾器1過濾後進入A室和正室。主閥芯19在彈簧20和氣源壓力作用下壓在閥座上，使A室與B室斷開。進入A室的氣流經由閥口(又稱為活門)12至F室，再通過恆節流孔13降壓後，分別進入G室和D室。由於這時尚未對膜片8加力，擋板5與噴嘴4之間的間距較大，氣體從噴嘴4流出時的氣流阻力較小，G室及D室的氣壓較低，膜片3及15保持原始位置。進入只室的微量氣體主要經B室通過閥口2從排氣口排出；另有一部分從輸出口排空。此時輸出口無氣流輸出，由噴嘴流出而排空微量氣體是維持噴嘴擋板裝置工作所必須的，因其為無功耗氣量，所以希望其耗量越小越好。

定值器處於工作狀態時，轉動手柄7，壓下彈簧6並推動膜片8連同擋板5一同下移、擋板5與噴嘴4的間距縮小，氣流阻力增加，使G室和D室的氣壓升高。膜片16在D室氣壓的作用下下移，將閥口2關閉，並向下推動主閥芯19，打開閥口，壓縮空氣經B室和H室由輸出口輸出。與此同時，H室壓力上升並反饋到膜片8上，當膜片8所受反饋作用力與彈簧力平衡時，定值器便輸出一定壓力的氣體。 當輸入壓力波動時，如壓力上升，B室和H室氣壓瞬時增高、使膜片8上移，導致擋板5與噴嘴4之間的間距加大，G室和D室的氣壓下降。由於B室壓力增高，D室壓力下降，膜片15在壓差的作用下向上移動，使主閥口減小，輸出壓力下降，直到穩定到調定壓力上。此外，在輸入壓力上升時，E室壓力和F室瞬時壓力也上升，膜片3在上下差壓的作用下上移，關小穩壓閥口12。由於節流作用加強，F室氣壓下降，始終保持節流孔13的前後壓差恆定，故通過節流孔13的氣體流量不變，使噴嘴擋板的靈敏度得到提高。當輸入壓力降低時，B室和H室的壓力瞬時下降，膜片8連同擋板5由於受力平衡破壞而下移，噴嘴4與擋板5間間距減小，G室和D室壓力上升，膜片3和15下移。膜片15下移使主閥口開度加大，使B室及H室氣壓回升，直到與調定壓力平衡為止。而膜片3下移，使穩壓口12開大，F室氣壓上升，始終保持恆節流孔13前後壓差恆定。同理，當輸出壓力波動時，將與輸入壓力波動時得到同樣的調節。

由於定值器利用輸出壓力的反饋作用和噴嘴擋板的放大作用控制主閥，使其能對較小的壓力變化作出反應，從而使輸出壓力得到及時調節，保持出口壓力基本穩定，即定值穩壓精度較高。

基本性能

調壓範圍：

調壓範圍是指減壓閥輸出壓力P2的可以調整控制的範圍，在這個可調範圍內要求達到規定的精度。調壓範圍主要與調壓彈簧的剛度有關。

壓力特性：

壓力特性是指流量g為定值時，因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低於輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。

流量特性：

流量特性是指輸入壓力—定時，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當流量g發生變化時，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動就越小。

選用

選用注意

根據使用要求選定減壓閥的類型和調壓精度，再根據所需最大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時，應使其大於最高輸出壓力0．1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之後，油霧器或定值器之前，並注意不要將其進、出口接反；閥不用時應把旋鈕放鬆，以免膜片經常受壓變形而影響其性能。

注意事項

1、為了操作和維護方便，該閥一般直立安裝在水平管道上。

2、安裝時應注意使閥體上所示箭頭的方向與管路中介質的流向保持一致。

3、為了防止閥後壓力超壓，應在離閥出口不少於4M處安裝一個減壓閥。

結構特點

本產品主要用於氣體管路，如空氣、氮氣、氧氣、氫氣、液化氣、天然氣等氣體。

本系列減壓閥屬於先導活塞式減壓閥。由主閥和導閥兩部分組成。

主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。

導閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調節彈簧等零件組成。

通過調節調節彈簧壓力設定出口壓力、利用膜片感測出口壓力變化，通過導閥啟閉驅動活塞調節主閥節流部位過流面積的大小，實現減壓穩壓功能。

說明

先導活塞式氣體減壓閥減壓閥出廠時,調節彈簧處於未壓縮狀態,此時主閥瓣和付閥瓣處於關閉狀態,使用時按順時針方向轉動調節螺釘,壓縮調節彈簧,使膜片下移頂開付閥瓣,介質由a孔進入活塞上方,活塞在介質壓力的作用下,向下移動推動主閥瓣離開主閥座,使介質流向閥後,同時由c孔進入膜片下方,當閥後壓力超過調定壓力時,推動膜片上移壓縮調節彈簧.付閥瓣隨之向關閉方向移動,使流入活塞上方的介質減小,壓力也隨之下降,此時主閥瓣在主閥瓣彈簧力的推動下上移,使主閥瓣與主閥座的間隙減小,介質流量隨之減少,使閥後壓力隨之下降到新的平衡,反之當閥後壓力低於調定壓力時,主閥瓣和主閥座間隙增大,介質流量隨之增加,使閥後壓力隨之增高達到新的平衡.

氣體減壓閥安裝示意圖

維護檢修

1、減壓閥應存放在乾燥的室內,通路兩端必須用盲板堵塞,不準堆置存放.

2、長期存放的減壓閥應定期檢查,清洗污垢,在各運動部位及加工面上應塗以防鏽劑,防止生鏽.

故障消除

故障現象	產生原因	消除方法
減壓閥不減壓或減壓失靈及直通	1主閥或付閥密封面有污物; 2主閥或付閥密封面損壞; 3主、付閥瓣彈簧疲勞或折斷; 4反饋通道3孔被堵塞; 5膜片疲勞或損壞; 6活塞汽缸磨損或腐蝕; 7活塞環槽與活塞環卡住; 8閥體腔內充滿冷凝液	1． 將污物清除干將; 2． 密封付研磨修復或更換; 3． 更換新彈簧; 4． 清除通道中的污物; 5． 更換膜片; 6． 加工修正或更換活塞環; 7． 拆下活塞清洗; 8． 鬆開螺塞排出冷凝液
不通汽	1清洗過程中閥蓋裝錯位; 2上墊片移位堵住進出孔; 3進入付閥通道孔堵塞	1． 拆下閥蓋定位後裝好; 2． 使墊片孔對準進出孔; 3． 拆下閥蓋清除通道污物

參數指標

公稱壓力/兆帕	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
殼體試驗壓力/兆帕	2.4	3.75	6.0	9.6	15.0	24
密封試驗壓力/兆帕	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
最高進口壓力/兆帕	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
出口壓力範圍/兆帕	0.1-1.0	0.1-1.6	0.1-2.5	0.5-3.5	0.5-3.5	0.5-4.5
壓力特性偏差/兆帕△P2P	GB12246-1989
流量特性偏差/兆帕P2G	GB12246-1989
最小壓差/兆帕	0.15	0.15	0.2	0.4	0.8	1.0
滲漏量	X/F（聚四氟乙稀/橡膠）∶O Y（硬密封）∶GB12245-1989

零件材料

零件名稱	零件材料
閥體、閥蓋、底蓋	WCB/304
閥座、閥盤	2Cr13/304
缸套	304/25(鍍硬鉻)
活塞	2Cr13/銅合金
活塞環	合金鑄鐵
導閥座、導閥桿	2Cr13/304
膜片	1Cr18Ni9Ti
主閥、導閥彈簧	50CrVA
調節彈簧	60Si2Mn
密封墊(X/F型號)	橡膠/聚四氟乙烷
導閥體、導閥蓋	25/304

流量係數

DN	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
Cv	1	2.5	4	6.5	9	16	25	36	64	100	140

外形尺寸

氣體減壓閥外形圖

公稱通徑; DN	外形尺寸			連線尺寸
	L	H	H1	1.6MPa			2.5MPa			4.0MPa			6.4MPa
				D	D1	Z-d	D	D1	Z-d	D	D1	Z-d	D	D1	Z-d
15	140	285	85	95	65	4-12	95	65	4-14	95	65	4-14	105	75	4-14
20	160	285	85	105	75	4-12	105	75	4-14	105	75	4-14	125	90	4-18
25	180	290	100	115	85	4-12	115	85	4-14	115	85	4-14	135	100	4-18
32	200	290	105	140	100	4-18	135	100	4-18	135	100	4-18	150	110	4-23
40	220	310	110	150	110	4-18	145	110	4-18	145	110	4-18	165	125	4-23
50	250	310	110	165	125	4-18	160	125	4-18	160	125	4-18	175	135	4-23
65	280	310	115	185	145	4-18	180	145	8-18	180	145	8-18	200	160	8-23
80	310	340	155	200	160	8-18	195	160	8-18	195	160	8-18	210	170	8-23
100	350	340	155	220	180	8-18	235	190	8-23	230	190	8-23	250	200	8-25
125	400	375	190	250	210	8-18	270	220	8-25	270	220	8-25	295	240	8-30
150	450	375	200	285	240	8-23	300	250	8-25	300	250	8-25	340	280	8-34
200	550	475	225	340	295	12-23	360	310	12-25	375	320	12-30	405	345	12-34
250	650	535	290	405	355	12-25	425	370	12-30	445	385	12-34	470	400	12-41
300	800	595	320	460	410	12-25	485	430	16-30	510	450	16-34	530	460	16-41
350	900	650	355	520	460	16-25	550	490	16-34	570	510	16-34	595	525	16-41
400	1000	700	395	580	525	16-30	610	550	16-34	655	585	16-41	670	585	16-48