液体属于不可压缩性流体,当压力不高时,利用管道内部的流动阻力即可达到减压的目的。当压力较大时,如高压锅炉炉水或蒸汽凝液的减压,可使用液体减压阀、减压杆或限流孔板减压,它们都是依据间隙(缝隙)限流减压的原理工作的。限流孔板实际上是使流体通过一段内径很小的管子(可小至0.13 mm)。无论是液体减压阀、减压杆还是限流孔板,使用时应注意流体中不应含有可能堵塞间隙或孔径的颗粒物,减压后的流体应保持通畅,否则液体的不可压缩性又会迅速把压力传递回来。
(1)液体减压阀
图3.16是双螺杆式液体减压阀的结构图。
图3.15 电加热减压汽化阀结构图
图3.16 双螺杆式液体减压阀结构图
该阀采用螺纹间隙减压方式工作。由圆柱形螺纹阀杆作为一级减压阀杆,将样液的压力由高压减至中、低压;针形阀杆作为二级减压阀杆,将样液的压力由中压减至低压并调节样液流量。当样液流经一级阀杆旋槽和阀体之间的缝隙时,流动受到阻力,样液受阻路程越长,受到的阻力越大,减压效果越明显。改变一级阀杆的位置,可以改变样液受阻路程,从而改变减压幅度。同样,改变二级阀杆的位置,可以调节样液出口压力和流量。当用于高温高压样液减压时,液体减压阀应安装在水冷却器之后的样液流路中。
双螺杆式液体减压阀的主要性能指标如下:
样液温度:不大于80℃;公称压力:32 MPa;出口压力:0.2~0.5 MPa;出口流量:0.5~3.0 L/min;入口管径:φ12 mm;出口管径:φ8 mm;材质:不锈钢,密封件为聚四氟乙烯O形圈。(www.xing528.com)
(2)减压杆
图3.17、图3.18分别是减压杆的外形图及结构简图。减压杆用于高压液体样品的减压和流量控制,其结构是一种套管式的杆形部件,当液体样品通过多级减压杆和套管内径之间的缝隙时,样品的压力逐步降低。减压过程是在整个减压杆长度内完成的,因此可将局部受压状态保持在最低限度。通过转动导引螺杆手柄改变减压杆在套管中的长度,可以调节样品通过减压杆时的流速和压降。当液体样品中的杂质阻塞样品流动时,减压杆可以完全缩回,利用样品压力把杂质清扫干净。
图3.17 减压杆外形图
图3.18 减压杆结构简图
图3.19是VREL减压杆用于高温高压水样处理时的系统组成图。减压杆必须安装在样品冷却器的后面,这是因为如果先减压后降温,当样品压力降到低于某一饱和点压力(临界压力)时,高温热水会在减压杆内闪蒸成蒸汽,使减压杆无法工作。当减压杆下游部件发生故障,出现阻断样流的情况时,由于液体是不可压缩性流体,其压力会很快经减压杆的间隙传递过来,会给下游耐压能力有限的部件乃至分析仪造成危害。图3.19中安全阀的作用是将这种高压泄放掉,以便有效保护下游部件和分析仪。
图3.19 VREL减压杆用于高温高压水样处理时的系统组成图
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