燃气技术GasTechnology doi:10.3969/j.issn.16715152.2016.10.001
直接作用式调压器的膜片及弹簧设计
口北京市公用事业科学研究所（100011）乔斌
燃气调压器是燃气输配系统中非常重要的组成部分，燃气调压器的调压性能直接影响到燃气输配系统中管路设备的安全稳定和用户的用气安全。燃气调压器按其结构型式分为直接作用式调压器和间接作用式调压器，直接作用式调压器因其反应迅速、成本低，在燃气输配系统中的居民用户和锅炉用户中得到了广泛的应用。
根据直接作用式调压器的工作原理，直接作用式调压器有4个关键结构元件：调节元件一阀座、阀瓣；传感元件—膜片；加载元件—弹簧；平衡元件——平衡膜片。在直接作用式调压器的设计中经常碰到这些关键元件的设计问题，比如尺寸、力的大小和压力范围如何确定等问题，所以，这些关键元件的设计效果直接影响到直接作用式调压器的调压性能是否满足各项指标要求。
1直接作用式调压器中的几个间题 1.1结构
《城镇燃气调压器》GB27790-2011标准中对直接作用式调压器的定义是：利用出口压力变化，直接控制驱动器带动调节元件运动的调压器。
结构图见图1，上述定义中的驱动器是指托盘、膜片、阀杆等零件组成的功能性部件，它的功能是将燃气压力转换为直线位移运动。定义中的调节元件是指阅座和阀瓣这一对元件，它们之间的相对运动构成了压力调节的过程。
图1所示是一种具有平衡阀芯设计的直接作用式调压器，平衡阀芯组件中平衡膜片是关键部件。平衡
4|城市燃气2016/10总第500期万方数据
膜片的有效面积应与阀座的流通面积在理论上应是相等的。采用这种设计后，出口压力P不受进口压力P 变化的影响，使静特性线族各条曲线离散性减小，提高了稳压精度。阀芯的下方还有一个复位弹簧，它的作用是用弹簧力抵消各个活动零件自身的重力，当调压弹簧调到最松弛状态时阀瓣能够彻底关闭并且能降
低关闭压力。设定调节螺栓调压弹黄
膜片及托盘平衡膜片阀杆
闵座（闵门）闽瓣（阀芯）复位弹簧
1.2调压方程
图1
消喘呼吸孔
信号管
根据直接作用式调压器的调压方程：