本文用于整理前期技术信息;具体型号、材料、参数与标准以项目文件和最终技术确认资料为准。
气体管路上,「稳」字容易把三种东西说成一台阀。稳压阀(压力调节阀、减压阀或压力控制器)管的是某一点压力。稳流阀(流量控制器,常见是质量流量控制器)管的是质量或体积流量。针型阀、计量阀是靠阀杆开度形成的节流孔,没有压力或流量的闭环,开度固定后流量仍随上下游压差变化。
气瓶减压器和分气体安全边界见 工业气瓶减压器。本页不写放气、接管、调压圈数。压缩空气三联件里的减压阀是气源处理的一环,与实验室质量流量计不是同一产品族。
三件设备,三个被控量
| 稳压(压力调节 / 压力控制) | 稳流(流量控制) | 针型 / 计量节流 | |
|---|---|---|---|
| 被控量 | 下游(或指定点)压力 | 质量流量或体积流量 | 没有自动被控量,只改变流通面积 |
| 测量 | 压力传感器或膜片/活塞力平衡 | 流量传感器(热式、科氏等,以该型号为准) | 无测量闭环 |
| 执行 | 阀口开度随压力偏差变化 | 阀口开度随流量偏差变化 | 手轮或螺纹把阀杆停在某一开度 |
| 上下游压差变化时 | 以压力为先,流量会跟着系统阻抗变 | 以流量为先,阀口会改开度去追流量设定 | 压差变则流量变,不会自己追回来 |
| 典型名称 | 减压阀、背压阀、压力控制器 | 质量流量控制器(MFC)、流量控制器 | needle / metering valve |
Bronkhorst 把流量控制器写成:流量计 + 调节阀 + 控制固件,按流量设定值闭环。把压力控制器写成:压力传感器 + 阀 + 控制,按压力设定值闭环;可以做成上游压力控制或下游压力控制。同一厂家也可以把流量和压力做在一台组合控制器里,订货时仍要写清主控的是流量还是压力。这是该制造商的功能划分,不是某一通径的保证值。
Swagelok 对针型/计量阀的说明是:用阀杆与阀座之间的细长节流来调节流量,属于限制流通面积,不是按压力或质量流量自动闭环。针阀可以装在稳压阀后面当手动限流,此时稳压阀仍只管压力,针阀仍不是稳流阀。
稳压阀管不到流量设定
管道或气瓶上的减压阀,出口压力到了设定附近,用气量一变,出口流量跟着变。这是压力优先。若工艺要的是「每分钟多少标准升」,只装稳压阀,流量仍由下游阻抗决定。需要流量设定时,应沟通流量控制器或另行计量,而不是把减压阀改名成稳流阀。
背压阀控制的是阀前压力,同样不是流量闭环。
稳流阀管不到「某点表压必须等于」
流量控制器把阀口开大或开小,是为了追上流量设定。上游压力不足、下游堵塞时,流量到不了设定,控制器不会因此改去「保证某点表压」。有的组合仪表可以切换或同时限制压力,那是另一份订货说明,不能从「稳流」两个字推出来。
质量流量与体积流量也不是同一设定。标况、温度、气体种类要以该流量计说明书为准。本页不编造换算表。
针型节流不是第三种「稳」
针阀开度固定后:
- 上游压力升高,同样开度下流过的气体通常更多;
- 下游压力升高,压差变小,流量通常变少。
所以针阀可以「拧小一点」,但不能称为稳流或稳压。精密计量针阀只是把开度调得更细,闭环性质不变。
不要把针阀、稳压阀、稳流阀写进同一型号栏互相替换。
沟通清单
- 工艺要稳住的是压力、流量,还是只需要手动节流。
- 压力测点在阀前还是阀后(减压还是背压)。
- 流量是质量还是体积,气体组分和温度条件。
- 是否已有减压阀,流量计是另装闭环还是仅显示。
- 针阀是否仅作切断或手动限流,不要标成 MFC。
泄漏以试验报告为准。本页不是气路安装教程。
常见问题
稳流阀是不是精细一点的稳压阀?
不是。一个跟流量设定,一个跟压力设定。
针阀调到某个刻度,能不能当稳流?
不能。刻度只是开度。压差变,流量变。
先稳压再稳流可以吗?
可以是系统配置:减压阀提供压力条件,流量控制器在其下游按流量设定工作。仍是两台(或组合仪表里的两个回路),不是同一台阀的两个名字。
参考资料
- Bronkhorst,流量控制器与压力控制器的功能划分(流量计+阀+固件 vs 压力传感器+阀)。以该制造商现行说明为准。
- Swagelok,MS-01-164 等针型/计量阀资料:靠阀杆节流限制流量,非压力或质量流量闭环。
- 工业气瓶减压器
示意图非正式施工图。阀天流体控制(江苏)有限公司按技术协议确认供货范围;被控量以该仪表样本为准。
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