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氮氣減壓閥工作原理
最近更新時間：2014-3-27
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【氮氣減壓閥】作用
【氮氣減壓閥】由主閥和導閥兩部分組成.主閥主要由閥座/主閥盤/活塞/彈簧等零件組成。導閥主要由閥座/閥瓣/膜片/彈簧/調節彈簧等零件組成。【氮氣減壓閥】通過調節調節彈簧壓力設定出口壓力,利用膜片傳感出口壓力變化,通過導閥啟閉驅動活塞調節主閥節流部位過流面積的大小，實現減壓穩壓功能。本系列減壓閥屬于先導活塞式減壓閥。通過調節調節彈簧壓力設定出口壓力，利用膜片傳感出口壓力變化，通過導閥啟閉驅動活塞調節主閥節流部位過流面積的大小，實現減壓穩壓功能。氣體減壓閥主要用于氣體管路，如空氣減壓閥、氮氣減壓閥、氧氣減壓閥、氫氣減壓閥、液化氣減壓閥、天然氣減壓閥等氣體
氮氣減壓閥的基本性能
減壓閥（ reducing valve）是采用控制閥體內的啟閉件的開度來調節介質的流量，將介質的壓力降低，同時借助閥后壓力的作用調節啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內，在進口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設定的范圍內，
（1） 調壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力P2的可調范圍，在此范圍內要求達到規定的精度。調壓范圍主要與調壓彈簧的剛度有關。
（2） 壓力特性：它是指流量g為定值時，因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。
（3） 流量特性：它是指輸入壓力—定時，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當流量g發生變化時，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動就越小。
氮氣理化性能
氮氣，常況下是一種無色無味無臭的氣體，且通常無毒。氮氣占大氣總量的78.12%（體積分數），是空氣的主要成份。常溫下為氣體，在標準大氣壓下，冷卻至-195.8℃時，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時，液態氮變成雪狀的固體。氮氣的化學性質很穩定，常溫下很難跟其他物質發生反應，但在高溫、高能量條件下可與某些物質發生化學變化，用來制取對人類有用的新物質。
中文名：氮氣
英文名：Nitrogen
化學式：N2
相對分子質量：28.013
化學性質：不活潑
CAS登錄號：7727-37-9
化學式 N2
相對分子質量 28.013
CAS登錄號 7727-37-9
EINECS登錄號 231-783-9
英文名稱 Nitrogen
熔點 63.15K，-210℃
沸點，101.325kPa（1atm）時 77.35K，-195.8℃
臨界溫度 126.1K，-147.05℃
臨界壓力 3.4MPa，33.94bar，33.tm，492.26psia
臨界體積 90.1cm3/mol
臨界密度 0.3109g/cm3
臨界壓縮系數 0.292
液體密度，-180℃時 0.729g/cm3
液體熱膨脹系數，-180℃時 0.00753 1/℃
表面張力，-210℃時 12.2×10-3 N/m，12.2dyn/cm
氣體密度，101.325 kPa（atm）和70F（21.1℃）時 1.160kg/m3，0.0724 lb/ft3
氣體相對密度，101.325 kPa（1atm）和70F時（空氣=1） 0.967
【氮氣減壓閥】主要技術參數和性能指標
| 公稱壓力（Mpa） | 1.6 | 2.5 | 4.0 | 6.4 | 10.0 | 16.0 |
| 殼體試驗壓力（Mpa）* | 2.4 | 3.75 | 6.0 | 9.6 | 15.0 | 24 |
| 密封試驗壓力（Mpa） | 1.6 | 2.5 | 4.0 | 6.4 | 10.0 | 16.0 |
| zui高進口壓力（Mpa） | 1.6 | 2.5 | 4.0 | 6.4 | 10.0 | 16.0 |
| 出口壓力范圍（Mpa） | 0.1-1.0 | 0.1-1.6 | 0.1-2.5 | 0.5-3.5 | 0.5-3.5 | 0.5-4.5 |
| 壓力特性偏差（Mpa）△P2P | GB12246-1989 | |||||
| 流量特性偏差（Mpa）P2G | GB12246-1989 | |||||
| zui小壓差（Mpa） | 0.15 | 0.15 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.0 |
| 滲漏量 | X/F（聚四氟乙稀/橡膠）：O Y（硬密封）：GB12245-1989 | |||||
*：殼體試驗不包括膜片、頂蓋
【氮氣減壓閥】流量系數（Cv）
目前，減壓閥計算技術國外發展很快，就CV值計算公式而言，早在20世紀70年代初ISA（標準協會標準）就規定了新的計算公式，電工委員會IEC也正在制定常用介質的計算公式。下面介紹一種在平均重度法公式基礎上加以修正的新公式。
原公式推導中存在的問題
在前節的CV值計算公式推導中，我們可以看出原公式推導中存在如下問題：
（1）把調節閥模擬為簡單形式來推導后，未考慮與不同閥結構實際流動之間的修正問題。
（2）在飽和狀態下，阻塞流動（即流量不再隨壓差的增加）的差壓條件為△P／P=0.5 ，同樣未考慮不同閥結構對該臨界點的影響問題。
（3）未考慮低雷諾數和安裝條件的影響。
壓力恢復系數 FL 由P1在原公式的推導中，認為調節閥節流處由P1直接下降到P2，見圖2－3中虛線所示。但實際上，壓力變化曲線如圖2－3中實線所示，存在差壓力恢復的情況。不同結構的閥，壓力恢復的情況不同。阻力越小的閥，恢復越厲害，越偏離原推導公式的壓力曲線，原公式計算的結果與實際誤差越大。因此，引入一個表示閥壓力恢復程度的系數FL來對原公式進行修正。FL稱為壓力恢復系數（Pressure reecvery factor）。
| DN | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 500 |
| Cv | 1 | 2.5 | 4 | 6.5 | 9 | 16 | 25 | 36 | 64 | 100 | 140 | 250 | 400 | 570 | 780 | 1020 | 1500 |
【氮氣減壓閥】主要零件材料
| 零件名稱 | 零件材料 |
| 閥體閥蓋底蓋 | WCB/FCB* |
| 閥座閥盤 | 2Cr13/304* |
| 缸套 | 2Cr13/25（鍍硬鉻）/304* |
| 活塞 | 2Cr13/銅合金/銅合金* |
| 活塞環 | 合金鑄鐵/對位聚苯* |
| 導閥座導閥桿 | 2Cr13/304* |
| 膜片 | 1Cr18Ni9Ti |
| 主閥導閥彈簧 | 50CrVA |
| 調節彈簧 | 60Si2Mn |
| 密封墊（X/F型號） | 橡膠/聚四氟乙稀 |
| 導閥體導閥蓋 | 25/304* |
【氮氣減壓閥】外形尺寸（PN1.6-4.0）
| 公稱通徑DN | 外形尺寸 | |||
| L | H | Hl | ||
| 1.6/2.5MPa | 4.0MPa | |||
| 15 | 160 | 180 | 290 | 90 |
| 20 | 160 | 180 | 300 | 98 |
| 25 | 180 | 200 | 300 | 110 |
| 32 | 200 | 220 | 300 | 110 |
| 40 | 220 | 240 | 320 | 125 |
| 50 | 250 | 270 | 320 | 125 |
| 65 | 280 | 300 | 325 | 130 |
| 80 | 310 | 330 | 365 | 160 |
| 100 | 350 | 380 | 365 | 170 |
| 125 | 400 | 450 | 475 | 200 |
| 150 | 450 | 500 | 475 | 210 |
| 200 | 500 | 550 | 515 | 240 |
| 250 | 650 | 560 | 290 | |
| 300 | 800 | 705 | 335 | |
| 350 | 850 | 745 | 375 | |
| 400 | 900 | 780 | 405 | |
| 450 | 900 | 730 | 455 | |
| 500 | 950 | 835 | 465 | |
【氮氣減壓閥】外形尺寸（PN6.4-16.0）
| 公稱通徑DN | 外形尺寸 | |||
| L | H | Hl | ||
| 6.4MPa | 10.0/16.0MPa | |||
| 15 | 180 | 180 | 300 | 100 |
| 20 | 180 | 200 | 310 | 105 |
| 25 | 200 | 220 | 31 | 120 |
| 32 | 220 | 230 | 310 | 120 |
| 40 | 240 | 240 | 335 | 135 |
| 50 | 270 | 300 | 335 | 135 |
| 65 | 300 | 340 | 340 | 140 |
| 80 | 330 | 360 | 380 | 170 |
| 100 | 380 | 380 | 185 | |
| 125 | 450 | 490 | 215 | |
| 150 | 500 | 490 | 225 | |
| 200 | 550 | 535 | 260 | |
| 250 | 650 | 580 | 310 | |
| 300 | 800 | 725 | 355 | |
| 350 | 850 | 765 | 395 | |
| 400 | 900 | 800 | 435 | |
| 500 | 950 | 855 | 495 | |