薄膜式减压阀：工作原理及比较

减压阀是通过启闭件的节流，将介质压力降低，并利用介质本身能量，使阀后压力自动满足预定要求的阀门。减压阀也是一种自动阀门，在结构和性能参数方面与通用阀门有许多不同之处，有些专用名词术语，易于混淆。为了使广大读者更清楚的了解减压阀，并能正确制定加工工艺，现将减压阀的主要名词术语予以说明。

1.减压阀名词术语

（1）直接作用式减压阀 直接作用式减压阀是利用出口压力变化，直接控制阀瓣运动的减压阀。

（2）先导式减压阀 先导式减压阀是由主阀和导阀组成，出口压力变化通过放大来控制主阀动作的减压阀。

（3）活塞式减压阀 活塞式减压阀是采用活塞作敏感元件来带动阀瓣运动的减压阀。

（4）薄膜式减压阀 薄膜式减压阀是采用薄膜作敏感元件来带动阀瓣运动的减压阀。

（5）波纹管式减压阀 波纹管式减压阀是采用波纹管机构来带阀瓣升降运动的减压阀。

（6）静态特性 静态特性是在稳定流动状态下，减压阀出口压力与进口压力和流量等参数的函数关系。

（7）动态特性 动态特性是在进口压力、流量突然变化或其他扰动因素的作用下，减压阀的出口压力与时间的函数关系。

（8）流量特性 流量特性是在稳定流动状态下，当进口压力等参数不变时，减压阀的出口压力与流量的函数关系。

（9）压力特性 压力特性是在稳定流动状态下，当流量等参数不变时，减压阀的出口压力与进口压力的函数关系。

（10）流量特性偏差 在稳定流动状态下，当进口压力等参数不变时，减压阀流量的变化所引起的出口压力变化值称为流量特性偏差。

（11）压力特性偏差 在稳定流动状态下，当流量等参数不变时，减压阀进口压力的变化所引起的出口压力变化值称为压力特性偏差。

（12）最大流量 在给定的出口压力下，当其偏差在规定的范围内所能达到的流量上限称为最大流量。

（13）减压比 减压阀进口与出口的绝对压力之比称为减压比。

（14）相对静偏差 减压阀的静态特性偏差与给定的出口压力之比值称为相对静偏差。

（15）相对流量特性偏差 减压阀的流量特性偏差与给定的出口压力之比值称为相对流量特性偏差。

（16）相对压力特性偏差 减压阀的压力特性偏差与给定的出口压力之比值称为相对压力特性偏差。

（17）压力增长系数 减压阀的压力从额定值降到零（小于允许泄漏量）时，出口压力的增长率称为压力增长系数。

通常减压阀阀后压力p_c应小于阀前压力p₁的0.5倍，即p_c<0.5p₁。

减压阀的应用范围较广，在蒸汽、压缩容气、工业用气、水、油和许多其他液体介质的设备和管路上均可使用。介质流经减压阀出口的量，一般用质量流量q_m（kg/s）或体积流量q_v（m³/s）表示。

2.减压阀的分类

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（他力式）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，前者结构比较简单，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。根据减压阀的结构可分为：

（1）活塞式减压阀 它是通过活塞来平衡压力，带动阀瓣运动。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，易产生卡住或漏气现象，更影响它的灵敏度，尽管如此，这种结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高温的薄膜材料难以解决，仍大量选用活塞式减压阀。(www.xing528.com)

图1⁃90所示为法兰连接先导活塞式减压阀。

图1⁃91所示为法兰连接先导隔膜活塞式减压阀。

图1⁃92所示为法兰连接先导薄膜活塞式减压阀。

图1⁃90 法兰连接先导活塞式减压阀

图1⁃91 法兰连接先导隔膜活塞式减压阀

（2）薄膜式减压阀 薄膜式减压阀是采用薄膜作敏感元件来带动阀瓣运动的减压阀。薄膜式减压阀的灵敏度较高，因为它没有活塞的摩擦力，与活塞式减压阀相比，薄膜的行程较小，且容易损坏。一般薄膜用橡胶制造，因此使用温度受到限制，当使用温度和压力较高时，薄膜就需用铜或奥氏体不锈钢制造。因此，薄膜式减压阀在水、空气等温度与压力不高的条件下使用较为普遍。

图1⁃92 法兰连接先导薄膜活塞式减压阀

图1⁃93所示为夹箍连接双阀座薄膜式减压阀。

图1⁃94所示为法兰连接直接作用薄膜式减压阀。

图1⁃95所示为法兰连接先导薄膜式减压阀。

（3）杠杆式减压阀 杠杆式减压阀是通过杠杆上的重锤平衡压力的减压阀。当杠杆处于自由状态时，双阀座的阀瓣和阀座处于关闭状态，在进口压力作用下，向上推开阀瓣，出口端形成压力，通过移动杠杆的平衡重锤，调整减压阀的出口压力。当出口压力超过给定压力时，由于介质压力作用于上阀座上的力比作用于下阀座上的力大，形成一定压差，使阀瓣向下移动，减小节流面积，出口压力亦随之下降，达到新的平衡（反之亦然），如图1⁃96所示。

图1⁃93 夹箍连接双阀座薄膜式减压阀

图1⁃94 法兰连接直接作用薄膜式减压阀

图1⁃95 法兰连接先导薄膜式减压阀

图1⁃96 法兰连接双阀座杠杆式减压阀