减压阀的工作原理

[size=4]在物理化学实验中，经常要用到氧气、氮气、氢气、氩气等气体。这些气体一般都是贮存在专用的高压气体钢瓶中。使用时通过减压阀使气体压力降至实验所需范围，再经过其它控制阀门细调，使气体输入使用系统。最常用的减压阀为氧气减压阀，简称氧气表。 1.氧气减压阀的工作原理 　氧气减压阀的外观及工作原理。 　氧气减压阀的高压腔与钢瓶连接，低压腔为气体出口，并通往使用系统。高压表的示值为钢瓶内贮存气体的压力。低压表的出口压力可由调节螺杆控制。 使用时先打开钢瓶总开关，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使其压缩主弹簧并传动薄膜、弹簧垫块和顶杆而将活门打开。这样进口的高压气体由高压室经节流减压后进入低压室，并经出口通往工作系统。转动调节螺杆，改变活门开启的高度，从而调节高压气体的通过量并达到所需的压力值。 减压阀都装有安全阀。它是保护减压阀并使之安全使用的装置，也是减压阀出现故障的信号装置。如果由于活门垫、活门损坏或由于其它原因，导致出口压力自行上升并超过一定许可值时，安全阀会自动打开排气。 2.氧气减压阀的使用方法 （1）按使用要求的不同，氧气减压阀有许多规格。最高进口压力大多为 ，最低进口压力不小于出口压力的2.5倍。出口压力规格较多，一般为 ，最高出口压力为 。 （2）安装减压阀时应确定其连接规格是否与钢瓶和使用系统的接头相一致。减压阀与钢瓶采用半球面连接，靠旋紧螺母使二者完全吻合。因此，在使用时应保持两个半球面的光洁，以确保良好的气密效果。安装前可用高压气体吹除灰尘。必要时也可用聚四氟乙烯等材料作垫圈。 （3）氧气减压阀应严禁接触油脂，以免发生火警事故。 （4）停止工作时，应将减压阀中余气放净，然后拧松调节螺杆以免弹性元件长久受压变形。 （5）减压阀应避免撞击振动，不可与腐蚀性物质相接触。 3.其它气体减压阀 有些气体，例如氮气、空气、氩气等永久性气体，可以采用氧气减压阀。但还有一些气体，如氨等腐蚀性气体，则需要专用减压阀。市面上常见的有氮气、空气、氢气、氨、乙炔、丙烷、水蒸气等专用减压阀。 这些减压阀的使用方法及注意事项与氧气减压阀基本相同。但是，还应该指出:专用减压阀一般不用于其它气体。为了防止误用，有些专用减压阀与钢瓶之间采用特殊连接口。例如氢气和丙烷均采用左牙螺纹，也称反向螺纹，安装时应特别注意。[/size]

减压阀一定用在有高压的环境，因此操作的时候要特别小心，否则压力外泄将有伤害隐患，同时对流体而言，跑冒滴漏也是安全隐患。一般要注意一下，别看东西常见，操作内容不少，如下：根据不同的使用工况下，在安装减压阀的管路中，需要安装一个过滤器，用来过滤管道中的渣滓，避免因潭滓而使得阀心卡住。一、减压阀工作原理1)安装减压阀后，开启主阀流体通过，直到出口压力达到最小调节压力1kgf/cm2。2)这是打开罩，按顺时针方向旋转调节螺栓，调节弹簧被压缩的同时向下推隔膜，打开与阀杆连接的阀座。3)当进口压力进入出口处产生出口压力，并通过孔进入隔膜压力室，隔膜压力使弹簧压缩。4)调解弹簧压缩阀瓣关闭，根据压力平衡使压力保持稳定。5)隔膜的出口流体压力与弹簧压力保持平衡，不管进口压力怎么变化，保持稳定的出口压力。二、减压阀安装方法减压阀应在水平管道上垂直安装，并应满足安装方法的各项要求。1)过滤器和安全阀应按例图一样水平安装。2)使用液体时过滤器应使用40目的过滤网，气体时应使用80目的过滤网。3)为了检修应像例图一样应设有旁通管道，并为了分解维修上部空间应留H以上的空间。4)用于气体时，因减压阀后面体积膨胀，所以请使用扩张管，出口处管道要大。5)使用液体时，尽可能使用直管，直管的长度要在阀门口径的10~20倍(最低500mm)。6)使用液体时，为了维修方便出口处应设排放管。7)在管道中减压阀的故障主要是异物引起的，所以在流体通过减压阀前应充分清洗管道(约30分钟)。三、减压阀调节方法新安装管道及调试管道中，在减压阀压力调节之前关闭减压阀前后的阀门，通过旁通管道充分清洗(约30分钟)，把管道内的异物清除掉后，再关闭旁通管道，关闭出口处阀门，最后慢慢打开进口处阀门。1)揭开减压阀的罩，按顺时针方向调节螺栓出口压力上升，安逆时针方向旋转出口压力下降。2)在确认出口压力达到设定压力之后，拧紧锁紧螺帽，固定调节螺栓，在安装阀罩。四、减压阀故障分析及排解1、出口压力达不到设定压力1)产品出厂时，没有调节设定压力。2)滑行部位不圆滑。解决办法：分解阀门后，用超细砂纸磨阀杆导向座及阀座密封部位。2、出口压力超过设定压力1)阀门主要部位(阀瓣及阀座)上夹异物或凹陷。2)阀座及导向部位的O型圈被破坏。3)隔膜被破损(弹簧盖部分进水)。4)出口感应孔被堵。解决办法：分解阀门后，除去异物或通孔，加以清水冲洗干净。3、阀体部位有液体泄漏1) 阀体上的排气阀被松开或破损，堵上的垫圈破损。解决办法：更换破损部件。4、震动或噪音1) 使用液体时隔膜压力腔发生气体。解决办法：利用空气塞，除去隔膜腔内的空气。

许多刚参考工作或进行实验的朋友，经常会因选择减压阀而头疼，其实减压阀的选择是根据所用的气体不同而定的。可燃气的减压阀都是反扣的螺纹，在其他的正扣螺纹的气瓶上无法安装，但乙炔气瓶的减压阀是专用的，并且为不锈钢材质，所有与乙炔气体接触的部分材质不得用铜或铜合金，许多彩色示意图把乙炔减压阀弄成黄色是极不负责任的，容易让使用者误解可以用铜制的。氧气瓶必须用氧气减压阀，因为高浓度的氧与有机物接触会产生爆炸或燃烧，所以氧气压阀在出厂时经过脱油脱脂处理（类似干洗），以彻底除去表面因机械加工时附着的有机物。对于高压空气也最好使用氧气减压阀，因高压空气中氧的分压也会很高。医用氧气减压阀，带有水加湿装置，以使病人呼吸时不会因大量吸入干燥气体而产生不适。其他高压气体，就可以用普通的减压阀。对于有腐蚀性的气体，最好用专用的减压阀，以减少因腐蚀而造成的泄漏（专用可以避免因拆装次数多而产生的与其他瓶口不匹配的情况），这种阀一般采用不锈钢材质，有的还在阀内部件上涂或镀有防腐蚀材料。对于液化的气体，大量取气时应该用带加热功能的减压阀，特别是液体二氧化碳，液氯，液化石油气等，以防止因气体绝热蒸发而造成产生凝结水滴而导致阀件冻住，加热方式有蒸汽加热和电加热，采用电加热时，注意尽可能的选择防爆型的，以防发生危险。蒸汽减压阀，专用于高压蒸汽的减压，最高操作温度可达400度，这种阀一般不带有防护装置（以防止增加散热而造成凝水量增多），使用时要特别小心。自力式减压阀，分为固定压力输出和固定流量输出两种，一般是对出口压力或流量有较严格的要求的场合下使用。安全阀，可以设定安全压力限度，当管线/容器压力超过设定限度时，阀中的爆裂膜会破裂并泄压以保护下游仪器和部件不会损坏。其实在化验室/实验室的供管线中应该装安全阀，以防减压阀失控造成对所连接的仪器的冲击。单向阀，只能向一个方向导能的阀，可以防止液体体向既定的方向反向流动，一般是用于防止管线意外串入其他流体，或防止流体倒流。