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返回 减压阀详解（一）：减压阀的结构
什么是减压阀？
在工业流体系统中，保持稳定的压力控制对于系统安全运行至关重要。减压阀可将较高的进口压力降低并稳定在需求的较低水平，并在出口压力变化时响应压力变化以保持或控制所需的系统压力。
基本部件
图1 减压阀结构示意图
加载机构
加载机构的作用是从减压阀顶部施加向下的加载力。飞托克减压阀加载机构主要为弹簧加载。弹簧加载具有可靠和低成本优势，是减压阀中最通用的加载装置，弹簧加载力的大小由操作手柄压缩弹簧进行调节。
传感机构
传感机构的作用是通过感应减压阀出口压力变化，来调节提升阀芯的升降。传感机构主要有膜片和活塞两种类型。膜片通常用于低控制、压力敏感的半导体高纯应用。飞托克哈氏合金膜片压力传感机构，可确保优异的灵敏度和设定点压力稳定性。活塞传感机构由于 O 形圈密封的限制无法用于高纯度应用场景，但能承受更高的压力，适用于比膜片承受力更高的压力环境。活塞传感机构抗压力峰值破坏的能力也较强，而且行程短，因此能最大限度的延长使用寿命。
控制机构
控制机构的作用是实际执行将高进口压力降低为低出口压力。控制机构的主要部件为提升阀芯。提升阀芯通过朝向或远离阀座方向的运动，调节介质在减压阀中的流通面积，以实现将介质压力减小至所需的出口压力。在膜片式减压阀中，根据提升阀芯是否与膜片连接，可以将减压阀分为自由阀芯（Free Poppet）和联结隔膜（Tied Diaphragm）两种结构类型。在自由阀芯结构中，提升阀芯仅在出口压力等于或低于设定压力时与膜片接触。与自由阀芯结构不同，联结隔膜式减压阀的提升阀芯与膜片机械连接，当出口压力超过设定压力时，膜片向上收缩，进而拉动提升阀芯向上运动，从而实现阀门的主动关断，提高系统密封和安全性。此外，飞托克联结隔膜式减压阀浸润区域采用无螺纹和弹簧设计，提高了管路清洁度，适用于超高纯应用。
需要指出的是，尽管联结隔膜式减压阀可实现主动关断，但不可作为管路的关断阀或关断装置使用。
图2 联结隔膜式减压阀
减压阀工作原理
减压阀工作过程中三个基本部件共同作用，以实现系统压力控制。传感机构感应进口压力（Fi）和出口压力（Fo），与来自加载机构的加载力（Fs）达到平衡，即 Fi+Fo=Fs。当进口压力（Fi）降低时，由于向下的加载力（Fs）不变，会推动提升阀芯向远离阀座的方向运动，导致流通面积增大介质流速降低，使出口压力（Fo）升高以重新达到平衡。所以减压阀能使出口压力在一定范围内维持稳定。
图3 减压阀压力控制示意图
减压阀与背压阀
背压阀与减压阀具有相似的工作原理，即都是平衡系统介质向上的作用力和加载机构向下的加载力。
背压阀与减压阀的区别主要在应用工况：减压阀控制阀后压力，而背压阀控制阀前压力。通常，减压阀被安装在管路开始端，通过感应出口压力并控制自身下游压力来控制流向工艺的压力。与减压阀不同，背压型主要安装在管路末端，通过感应进口压力并控制来自上游的压力来控制来自工艺的压力。
图4 减压阀与背压阀工况示意图
结论
减压阀的主要作用是在进口压力出现波动时保持出口压力的稳定，不同材料和结构的部件适用于不同的应用工况。此外，了解减压阀选型知识和读懂减压阀流量曲线也能快速地帮助您选择一款合适的减压阀。
更多减压阀相关信息，请查看飞托克减压阀选型指南和特殊气体产品样本。如果您有任何疑问，请在线留言，我们将尽快与您取得联系！
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