自力式调节阀的工作原理及优缺点

自力式调节阀的工作原理

- 自力式压力调节阀：

- 阀后压力控制：工作介质的阀前压力p1经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力p2。p2经过控制管线输入到执行器的下膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，从而控制阀后压力。当阀后压力p2增加时，p2作用在顶盘上的作用力也随之增加，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积减少，流阻变大，从而使p2降为设定值。反之，当阀后压力p2降低时，阀芯会向远离阀座的方向移动，使p2升高到设定值。

- 阀前压力控制：工作介质的阀前压力p1经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力p2，同时p1经过控制管线输入到执行器的上膜室内作用在顶盘上。当阀前压力p1增加时，p1作用在顶盘上的作用力也随之增加，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座的方向移动，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积增大，流阻变小，从而使p1降为设定值。反之，当阀前压力p1降低时，阀芯会向靠近阀座的方向移动，使p1升高到设定值。

- 自力式温度调节阀：

- 加热型：根据液体的不可压缩和热胀冷缩原理工作。当被控对象温度低于设定温度时，温包内液体收缩，作用在执行器推杆上的力减小，阀芯部件在弹簧力的作用下使阀门打开，增加蒸汽和热油等加热介质的流量，使被控对象温度上升，直到被控对象温度达到设定值时，阀关闭。阀关闭后，被控对象温度下降，阀又打开，加热介质又进入热交换器，使温度上升，如此使被控对象温度保持恒定。

- 冷却型：其工作原理与加热型类似，只是当阀芯部件在执行器与弹簧力作用下打开和关闭的情况与加热型相反，阀体内通过冷介质，主要应用于冷却装置中的温度控制。

- 自力式流量调节阀：被控介质输入阀后，阀前压力p1通过控制管线输入下膜室，经节流阀节流后的压力ps输入上膜室，p1与ps的差（△ps=p1-ps）称为有效压力。p1作用在膜片上产生的推力与ps作用在膜片上产生的推力差与弹簧反力相平衡确定了阀芯与阀座的相对位置，从而确定了流经阀的流量。当流经阀的流量增加时，△ps增加，结果p1、ps分别作用在下、上膜室，使阀芯向阀座方向移动，从而改变了阀芯与阀座之间的流通面积，使ps增加，增加后的ps作用在膜片上的推力加上弹簧反力与p1作用在膜片上的推力在新的位置产生平衡，达到控制流量的目的。反之亦然。

自力式调节阀的特点

- 优点：

- 能源独立性强：不需要外部能源，如电源、气源等，仅依靠被调介质自身的能量来驱动，可在无电无气的工况下工作，既方便又节约能源，适用于一些无法提供外部能源或对能源供应有特殊要求的场合。

- 调节精度较高：采用压力平衡机构，执行机构检测精度高，阀门动作灵敏，反应速度快，控制精确，能够较为准确地调节介质的压力、流量、温度等参数。

- 结构相对简单：结构简单，日常维护的工作量相对较少，压力设定点可以在设定范围内进行连续调节，方便操作。

- 适用性广泛：可调节腐蚀性低的介质，如水、油、空气等流动介质，以及350摄氏度以下的非腐蚀气体，部分型号通过配备冷凝器、隔离管等附件也可调节高温介质。

- 缺点：

- 调节范围有限：相比于一些电动或气动调节阀，自力式调节阀的调节范围可能相对较窄，不太适用于对调节范围要求非常宽的场合。

- 对介质要求较高：介质的清洁度、粘度等特性对自力式调节阀的正常工作有较大影响。如果介质中含有杂质或粘度较高，可能会影响阀门的动作精度，甚至导致阀门故障。

- 安装调试严格：安装时需要注意阀门的安装方向、位置等，调试过程也需要较为专业的技术人员进行操作，否则可能影响阀门的性能和使用寿命。

- 压力设定值调整不便：压力设定值的调整可能相对较为复杂，需要一定的技术和经验，且调整过程中可能会影响阀门的正常工作。

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