减压阀在大落差管道上的应用

　1997年7月我国首次引进荷兰莫克维迪(Mokveld)公司64.8mm　ANSI　600　RZD-RMBX型减压阀，用于库鄯输油管道吐鲁番盆地西南部落差最大(115　km内落差达1　660　m)的觉罗塔格山至艾丁湖减压输油段。运行一年多来，工作平稳正常，效果良好。

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1)。

图1 减压阀结构示意图1—阀外体； 2—阀内体； 3—活塞杆； 4—阀杆； 5—活塞； 6—笼筒 
1、 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1箭头所示处。 
2、 笼 筒 
    笼筒是减压阀的关键部件，结构见图2。壁面上有许多孔洞，RZD-RMBX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2)。

 

图2 笼筒示意图 
3、 活塞杆和阀杆 
    活塞杆与阀杆构成一个90°的角式传动机构(见图1)，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45°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1)，以使活塞内外压力平衡，前后运动时不受轴向压力的影响。 
4、 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45°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4～20 mA DC信号转换为0.02～0.1 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。 5、 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〔1〕。

减压阀的调节特性如图3所示。