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解析先导式阀门的工作原理与应用实操

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2024/12/20 12:41:15

c先导式阀门(pilot valve,下面简称“先导阀”)是一种小型阀门,用于控制向单独的、较大的先导阀提供有限流量的控制进料。


控制机制:先导阀使用较小的进料控制较大阀门的运行,后者反过来管理高压或大流量系统。

优点:通过使用先导阀,可以用最小的努力或力量来控制系统。无需使用大型执行器来操作高压系统。

应用:先导阀尤其适用于关键应用,如应急系统、安全仪表系统 (SIS)、以及其他安全关键操作。

人工操作:许多先导阀都是手动操作的,通常被设计成按下启动系统或死人开关,以确保操作人员保持控制,并在必要时释放阀门。

与电磁阀集成:即使在电磁阀操作的系统中,先导阀也是有益的。因为先导阀可减少控制高压系统所需的电磁阀的尺寸和功率要求。


先导阀是可以控制系统中大流量的阀门。先导阀通常由加压流体驱动。当达到设定压力时,阀门会打开并释放压力。当加压流体撞击阀门活塞时,阀门的导流元件就会发生变化。


先导式操作的主要优点是可以产生较大的移动力,而不会像机械驱动阀门那样产生任何冲击或磨损。先导式阀门可以安装在任何可以通过管道输送压力流体的远程位置。这种阀门不会产生任何火花或增加热量,因此可用于易燃环境。

用途:c

先导阀可以降低系统中的压力。使用先导阀可以实现流量控制。先导阀可用于远程控制方向控制阀、气缸、泵或电机。先导阀可被视为减压阀。有些先导阀可与远程先导源一起使用。因此,通过这一功能,逻辑回路中的其他阀门可以从远程压力源转移阀门。

先导阀特点:

▶ 先导阀具有较高的阀座密封性,在达到设定点之前,该阀一直处于密封状态;

▶ 当达到设定点时,通过开启,阀腔中的压力会迅速消除;

▶ 先导阀可实现精确关闭;

▶ 其结构非常坚固,因此不会很快损坏;

▶ 如果阀门内因某些应用而结冰,结冰会在快速提升过程中被打破,因此不会中断阀门的运行;

▶ 该阀门可用作压力和真空组合安全阀。

为了控制大流量的系统,需要使用先导式换向阀,因为系统需要很大的力才能移动阀芯。因此,先导阀安装在主阀的顶部。因此,先导阀将以液压方式移动主阀。在该阀中,阀活塞是间接驱动的。为此,先导阀需要供油。因此,在给先导阀通电时,油会被导入主阀芯的一侧,从而使阀芯移动。这样,压力端口将向工作端口打开,流体将被引导回油箱。外部先导有一些好处,例如可以提供恒定的压力,而且可以对压力源进行单独过滤,以防止先导阀淤塞。先导式换向阀可在内部或外部进行排空,具体方法如下:


外部先导也有一些好处,比如可以提供恒定的压力,而且可以对压力源进行单独过滤,以防止先导阀淤塞。先导式换向阀可根据需要在内部或外部排水。

什么是先到止回阀:

先导式止回阀的阀体上有进口和出口,阀体上还有一个与弹簧相抵的阀芯。在这种阀门中,流量只能单向流动。为了向受阻方向提供流量,需要向阀门的先导压力端口施加先导压力。如果提升阀芯的弹簧力小于流量端口的系统压力,则提升阀芯将被移动或推动,从而产生流量。不会出现任何反向流动,因为流体压力会关闭提升阀芯。为了允许反向流动,必须向先导口提供先导压力。

先导式溢流阀用于超压等紧急溢流功能。先导式溢流阀的工作方式与压力溢流阀不同,它利用系统压力来密封阀门。该阀的主要部件包括先导阀、主阀、先导管活塞或圆盘以及阀座。这种阀门也被称为先导式安全溢流阀。这种阀门非常灵敏,可以降低超压。这些阀门适用于需要以较小压力释放较大流量的应用场合。


先导阀的操作分为两个阶段,第一阶段是先导阶段。在先导阶段,一个小型弹簧溢流阀将控制主阀。另一个阶段是平衡活塞阶段,在这一阶段中,要进行液压连接,因此要使用平衡活塞来分流全流量。入口压力将在轻弹簧的帮助下将活塞固定在其阀座上。当阀门中的压力达到设定值时,先导级阀芯将被提升。由于第二级活塞上腔的压力降低,将导致液压不平衡。如果液压力大于弹簧的机械力,提升阀芯将被提升。当上腔和下腔的压力差足够大时,平衡活塞将被提升,从而实现全流量。这一过程将持续到系统压力降低为止。


先导式阀是一种压力释放阀,它使用一个较小的先导阀来控制主阀的入口和出口。这些阀门是弹簧式阀门的替代品,可以处理更高的压力和更大的容量,在过压保护方面表现出色。它们在背压较高的系统中能有效发挥作用,并能提高系统稳定性,因此尤其受到重视。这些特点使得先导式阀门常用于石油和天然气等行业,尤其是上游和近海应用。


先导式阀门的工作原理

与传统的弹簧式阀门相比,先导式阀门设计用于处理更高的背压。它们使用先导阀来控制主阀:


主阀活塞受到平衡和保护,没有容易发生故障的脆弱部件,主阀的入口和圆顶(主阀上部)压力相同,由于截面积的变化,会产生一个力来保持活塞平衡。当系统压力增加并达到设定点时,先导阀打开,将压力从圆顶释放到大气中,这将导致主阀活塞移动,打开主阀并释放系统压力。


在多个阀门连接到一个共用扩口的系统中,背压可能会导致主阀过早打开。先导式阀门通过使用比入口阀座更大的圆顶面积来解决这一问题,这有助于在高背压条件下保持控制。

优点:

调节能力: 与弹簧式阀门相比,先导式阀门可承受较大的压力下降,从而提供更好的控制和调节能力。


更高的压力和容量: 这些阀门具有更高的压力和尺寸能力,因此适用于更大的系统和重载应用。


连接灵活: 它们可以通过静态或远程传感线直接连接到容器上,提供了安装的灵活性。


系统稳定性: 先导阀控制主阀,确保主阀在入口压力波动的情况下保持打开,从而提高系统稳定性。


设计紧凑: 这些阀门结构紧凑,更易于在海上平台等空间有限的环境中安装和操作。

我们必须在安装前检查先导阀,以便了解是否有任何损坏。为了避免损坏下法兰表面,在安装前必须将阀门放在柔软干净的垫片材料上。安装前必须将阀门存放在干净的地方。阀门必须垂直安装。在阀门安装过程中,应使用吊眼将阀门平稳地吊装到位。必须检查密封垫并润滑螺母和螺柱。阀门必须正确安装在喷嘴和法兰上。该阀门的维护不成问题,因为它不会带来太多麻烦。需要定期检查阀座。为了定期检查膜片、垫圈和密封件,必须将阀门从油箱中取出。


先导单向阀的设计是允许一个方向的流动,并阻止相反方向的流动,除非施加压力信号(先导压力)来解锁阀门。其作用是:


1)锁定液压系统中的压力,使油缸或执行器保持在适当位置,防止回流。

2)在施加先导压力时释放压力,从而在需要时实现受控运动。


先导阀位于何处?

先导阀通常位于其所控制的系统附近,例如液压执行器、气缸或较大的控制阀。先导阀通常安装在易于与执行器或其控制的较大阀门互动的位置,先导压力管路从控制面板或压力源引出。


先导阀的优势是什么?

先导阀用于控制高压或大流量系统,只需最小的投入。其主要优点包括:

省力:先导阀使用较小的控制压力来操作较大的阀门或执行器,从而减少了对人工或电力的需求。

效率高:只需少量控制输入即可管理大型系统,因此非常节能。

精确控制:先导阀可提供更平稳、更渐进的驱动,从而更好地控制高压系统。



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