在減壓閥中,自動(dòng)調(diào)節(jié)下游壓力的機(jī)構(gòu)通常使用蒸汽減壓閥壓力和調(diào)節(jié)彈簧之間的力平衡。目前,這是幾乎所有制造的減壓閥的通用概念。但是,有兩種不同的方式可以實(shí)現(xiàn)此機(jī)制來(lái)控制閥門打開(kāi)量:
?。?)直動(dòng)式減壓閥:調(diào)節(jié)彈簧將向下的壓力設(shè)定力直接施加在主閥上。
?。?)先導(dǎo)閥:調(diào)節(jié)彈簧將向下的壓力設(shè)定力直接施加在先導(dǎo)閥上,該先導(dǎo)閥較小且與主閥不同。
1、直動(dòng)式蒸汽減壓閥用于不需要非常緊密的壓力控制的小負(fù)載
優(yōu)點(diǎn):體積小、價(jià)格低、安裝方便。
缺點(diǎn):比先導(dǎo)式PRV更高的下垂(與設(shè)定壓力的變化)。
通過(guò)直接作用在閥門本身上的平衡力來(lái)調(diào)節(jié)輸送的蒸汽減壓閥壓力:調(diào)節(jié)彈簧壓縮產(chǎn)生的向下力與作用在波紋管或隔膜下側(cè)的二次壓力的向上力相反。
在直動(dòng)式減壓閥中,閥門開(kāi)度直接由調(diào)節(jié)彈簧的運(yùn)動(dòng)決定。如果彈簧被壓縮,它會(huì)在閥門上產(chǎn)生打開(kāi)力,從而增加流量。隨著下游壓力的增加,通過(guò)將下游壓力輸送到調(diào)節(jié)彈簧的下側(cè)(通??吭诓y管或膜片上)實(shí)現(xiàn)平衡,其向上的力與彈簧壓縮相抵消。打開(kāi)閥門的彈簧壓縮力受到限制,以允許足夠的彈簧靈敏度與下游壓力變化相平衡。最終結(jié)果是通過(guò)閥孔進(jìn)行簡(jiǎn)單的壓力控制,高流速會(huì)導(dǎo)致壓力下降。
2、先導(dǎo)式蒸汽減壓閥用于需要密切壓力控制的較大負(fù)載
優(yōu)點(diǎn):緊密的壓力控制,對(duì)負(fù)載變化的快速響應(yīng),可用于比直接作用類型更廣泛的流量范圍。
缺點(diǎn):更大的尺寸,更高的價(jià)格。
輸送蒸汽減壓閥壓力的調(diào)節(jié)方式與直接作用式PRV類似,但通過(guò)導(dǎo)閥間接調(diào)節(jié)。當(dāng)先導(dǎo)閥被驅(qū)動(dòng)時(shí),它為較大的主閥提供打開(kāi)流量,該主閥可以提供比先導(dǎo)本身更高的流量。然后先導(dǎo)閥由輔助壓力平衡,相應(yīng)地控制到主閥的打開(kāi)流量。
在先導(dǎo)式減壓閥中,先導(dǎo)閥用于加載活塞或隔膜,從而增加用于打開(kāi)較大主閥的向下力。這可以實(shí)現(xiàn)更大的流量和更低的壓力偏移(下垂)。先導(dǎo)閥的開(kāi)啟和關(guān)閉由調(diào)節(jié)彈簧和二次壓力之間的力平衡控制,與直動(dòng)式閥的操作方式相同。然而,在先導(dǎo)式PRV中,先導(dǎo)閥的這種打開(kāi)和關(guān)閉有目的地向主閥活塞或隔膜輸送壓力。然后,該先導(dǎo)流壓力會(huì)產(chǎn)生向下的力,該力會(huì)被活塞或隔膜的面積放大,從而能夠打開(kāi)更大的主閥,從而提供非常高的流量的能力。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用活塞或隔膜來(lái)放大向下的力,所以先導(dǎo)閥開(kāi)度的微小變化會(huì)導(dǎo)致通過(guò)主閥的流量和下游壓力發(fā)生很大變化。因此,在大范圍的蒸汽減壓閥流量下,調(diào)節(jié)彈簧力幾乎不需要改變,以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)??焖夙憫?yīng)和嚴(yán)格的壓力控制是此類閥門相對(duì)于直動(dòng)式閥門的主要優(yōu)勢(shì)。