费斯托减压阀分区减压站总体设计同静态特性分析

  费斯托减压阀的应用范围较为广泛，在蒸汽、压缩空气、工业用气、水、由和晓许多其它液体介质的设备和管路上均可使用。介质流径减压阀出口出的量，一般用质量流量qm（kg/s）或体积流量qv（m3/s）表示。

　　2.减压阀的种类减压阀的种类很多，但大致可分为直接作用式（自力式）和间接作用式（它力式）两大类。直接作用式减压阀，即利用介质本身的能量来控制所需的压力。间接作用式减压阀，即利用外界的动力，如气压、液压或电气等来控制所需的压力。这两类相比，前者机构比较简单，后者精度较高。目前，我国大量生产和使用的都是直接作用式减压阀。根据减压阀的机构还可分为：

　　1.活塞式减压阀：它是通过活塞来平衡压力，带动阀瓣动力。如图2-106所示。

　　这类减压阀体积小，活塞所允许的行程较大，但由于活塞在缸体中摩擦较大，因此灵敏度比薄膜式减压阀低。另外，其制造工艺要求严格，特别是活塞、活塞环、缸体、副阀等零件，由于用在蒸汽减压阀上，这些零件受热后的膨胀间隙不易控制，易产生卡住或漏汽现象，影响它的灵敏度。尽管如此，这种机构的减压阀仍使用很广，特别是当介质温度较高时，薄膜式减压阀由于耐温的薄膜材料难以解决，仍大量选用活塞式减压阀；对于水、空气等介质也可选用。

　　其二、供水管网压力管理研究现状

　　供水管网的压力与管网漏损、爆管率相关，是供水用户与供水企业都关注的重要指标。对于自来水用户来说，供水压力是表征供水质量的直观要素，供水压力高低波动会影响用户的正常使用，这往往成为客户投诉的主要原因；对于企业来说，供水压力带来的一系列问题直接影响企业的经济效益。为了管网中压力较低点的用户的供水压力，在确定泵房和分水口压力时，常以压力较低点(或称较不利点)的压力作为指标。这样存在两个问题：一是距离泵房或减压阀近的点，供水压力较高：二是当夜间流量降低时，较不利点的压力也会升高。因此，管网阀门的布置优化和管网压力的合理调度策略成为近年来相关人员学术研究和工程应用的主要内容。

　　费斯托减压阀的总体布置形式可分为地面和地下两种，其中将阀门的组装部件安装在地面以上是一种较为理想的方式。地面安装方式操作性，可以避免工作人员为进入有限操作空间而需要工具，同时还可避免在狭窄的空间工作。但地面安装也存在两点缺陷：1、这种安装方式会占用很多空间，特别是大管径的阀门安装。2、减压阀及相关设备受环境影响易损坏或失效，因此需根据具体情况选择合理的减压站布置方式。费斯托减压阀提出一种将减压站外壁及站内各设备整合为一体的减压站。该减压站设计具有占地面积小、安装方便(现场仅需提供符合减压站尺寸的土坑即可)等特点，现场布置。

　　费斯托减压阀系统在设计时需采购如下主要设备：

　　费斯托减压阀计时注意事项：

　　(1)减压站内壁为一体式材料，所有线路通过布线套管连接设备，防止无意碰伤。根据固定颜色标定各种线路，线路上需有编号及说明。

　　(2)如果旁通管旁通所有设备，旁通管可以考虑布置在减压站外。旁通管也可选择只旁通减压阀。

　　(3)可以考虑设置单独井室布置流量计或水表。

　　(4)井室内所有设备统一供电，可选择电池、太阳能电池板、外接电源等供电方式中的任意一种。

　　(5)充分考虑利用水表计量分区流量。

　　(6)减压阀前后应设置检修阀，也可考虑在站外设置井室。

　　(7)减压站内管径与减压阀同径，过检修阀要有扩径柔性连接方式。

　　(g)需根据减压阀尺寸选定减压站尺寸，并提供2~3种典型尺寸以供备选。

　　(9)如果减压站外围有混凝土井室，减压站设计强度可降低需求；如果外围为土或结露，要求站内有钢板等材料支撑。

　　费斯托减压阀态特性分析

　　费斯托减压阀特性分为静态特性和动态特性。静态特性包括调压范围和稳定性。

　　费斯托减压阀输出压力满足规定的稳压精度的可调节范围。稳定性指减压阀处于稳定工作状态下，输出压力的波动程度。为获得优的静态特性，需对减压阀调压范围和稳定性的影响因素进行分析。

　　1调压范围分析

　　在其他结构参数固定的情况下，调压范围主要依靠选择合适的调压弹簧来确定。在输入压力为1MPa、流量1352kg/h和2.1MPa、流量2957kg/h两种情况下，分别取调压弹簧刚度为原刚度的0.2，0.5，0.8，1.5，2，2.5，5，10倍，在不同刚度下，输出压力能达到规定精度(5%)的调压范围。经仿真试验，不同调压弹簧刚度下，规定精度内的调压范围。

　　2稳定性分析

　　费斯托减压阀的稳定性可由稳态下输出压力的波动频率和波动幅值来判断。由于200X型先导式减压阀出口压力波动的存在，在现行减压阀安装使用中，减压阀与下游阀门之间需保留50倍管径以上，以缓冲压力波动对下游设备的影响。故良好的稳定性，可以减少压力波动对设备的损坏，同时减少下游缓冲管道长度，节省成本。稳态下，输出压力波动由主阀口上下运动引起，降低主阀上下运动频率和幅值，可以降低单位时间内主阀膜片的疲劳损伤，从而延长膜片使用寿命。据，膜片疲劳损坏是减压阀不能正常工作的主要原因之一。为提高导控型减压阀质量，有对输出压力波动频率和幅值的影响因素进行要深入研究，为后续结构参数优化和疲劳分析提供依据。

 费斯托减压阀分区减压站总体设计同静态特性分析