自力式调节阀及其优化设计

自力式调节阀又称为直接作用调节阀，它不需要外部能源，直接利用被控流体的能量来推动控制机构，实现自动控制。自力式调节阀可以实现温度、压力、压差、流量等参数的控制。

1.自力式温度调节阀

自力式温度调节阀的结构如图3-23所示。只要把温包插入要控制温度的管路中，就可以感受温度的变化，调节阀门的开度。因为温包中充填有定量的易膨胀液体，液体的体积又和温度有关，可以成为控制阀的感温元件。

在图3-23所示结构中，利用给定装置6和调节旋钮7可改变充填有易膨胀液的温包4的容积，使调节阀设定在一个适当的规定温度值。

温包内的温度变化后液体体积有了变化，这一变化通过毛细管3以压力作用传送给活塞2，活塞2作用于阀门的阀杆。温度高时把阀门关小一点，温度低时在弹簧力的作用下把阀门开大一点。

在这种温包装置中还装有压力计5，可读出温包中膨胀液的压力，实际上，温包4、压力计5、给定装置6和调节旋钮7构成了温度调节阀的恒温器。

自力式温度调节阀经常用于锅炉的温度控制，它能使温度和阀门开度之间保持线性函数关系。

图3-23 自力式温度调节阀

1—阀门 2—活塞 3—毛细管 4—温包 5—压力计 6—给定装置 7—调节旋钮

2.自力式压力调节阀

如图3-24所示，自力式轴流型压力调节阀主要由阀体、前置指挥器、控制指挥器、膜片、套筒阀瓣、弹簧等部件组成，主要用于长输管线输气站、城市燃气调压站等对于出口压力的控制。

控制指挥器的作用是调节和稳定调压阀的出口压力，当指挥器将调压阀的出口压力给定后，还能够在用气量发生变化时使调压阀的出口压力稳定在5%以内。

管网的进口压力经前置指挥器稳压后进入控制指挥器，控制指挥器调压，输出p₃进入阀后腔，推动膜片克服弹簧作用力使阀口打开，实现减压和稳定的流量输出。

当下游用气量减小时，调压阀后的压力p₂升高。p₂反馈经控制指挥器，使控制指挥器失去平衡，其输出压力p₃减小，调压阀内也打破了平衡，膜片在弹簧和p₂的作用下，使阀口开度变小，甚至关闭，使调压阀的出口压力降回到设定压力值。(www.xing528.com)

当下游用气量增加时，p₂降低，其各部分的动作相反。

该阀的特点如下：

1）轴流式结构流通能力强。

2）调节范围大，调节精度高。

3）滚动的膜片设计，更适合作为全开启状态下的自力式监控调压阀工况使用。

4）阀瓣套筒材质为奥氏体不锈钢，并进行过抛光处理，使套筒阀瓣更好滑动和耐腐蚀。

5）可配出口变径减噪装置和内部减噪装置。

6）标准就地阀位指示器。

7）可配备阀位传感变送器。

8）提供故障开和故障关两种模式。

9）自力式压力控制阀的精度等级AC，关闭压力等级SG，关闭压力区等级、入口与出口最小压差符合欧洲标准EN334：2005的要求。

10）工作温度范围为-46～60℃。

3.自力式压差调节阀

图3-25所示为自力式压差调节阀，图中的流量设定调整用于调节流阻；设定调整用于改变弹簧的初始预紧力，调节压差的设定值。图示阀的压差是用两个薄膜执行机构输出推力的比较来实现的，也可只用一个薄膜执行机构。当取压点的信号来自同一管道上安装的孔板两侧时，可用于控制流量。