自力式控制阀的工作原理及分类

自力式控制阀的工作原理及分类

  自力式控制阀又称自力式调节阀，是一种依靠流经阀内介质自身的压力、温度作为能源驱动阀门自动工作，不需要外接电源和二次仪表的调节阀。

控制原理

自力式控制阀通常由主阀体、节流阀、指挥器、执行器和调压弹簧等组成。如下图所示。

微压自力式压力调节阀

直接作用式压力调节阀

带指挥器的自力式控制阀与直接作用自力式控制阀类似，其设定信号由调压弹簧设置。带指挥器的自力式控制阀的执行器启闭所需要的压力由与介质相连接的指挥器来进行调节。如上图所示，当阀前压力高于设定压力时，指挥器开启，执行器的压力降低，阀门开启；当阀前压力低于设定值时，指挥器关闭，执行器压力升高，阀门关闭。

另有一种采用重锤作为设定的自力式压力控制阀。重锤经杠杆连接到阀杆，其重力经放大后作用在阀杆上，而阀前或阀后压力经薄膜转换为推力同样作用在阀杆上，只有两者平衡时，阀杆才不移动。由于其结构更简单，维护量少，在一些不重要或初级的压力控制系统中被采用例如，蒸汽分压缸的压力控制等。

自力式控制阀分类

自力式控制阀主要分为自力式压力调节阀、自力式压差调节阀、自力式流量调节阀、自力式温度调节阀等。

1、自力式压力调节阀

自力式压力控制阀根据取压点位置分阀前和阀后两类，取压点在阀前时，用于控制阀前压力恒定；取压点在阀后时，用于控制阀后压力恒定。对蒸汽介质，可采用冷凝器将介质蒸汽冷凝，保护进入膜头的介质温度在现场环境温度下，避免使膜片损坏。对气体介质，可直接将被控气体送膜头。

2、自力式压差调节阀

当将阀前和阀后压力同时引入执行机构的气室两侧时，自力式压差控制阀可以控制阀两端的压差恒定。

3、自力式流量调节阀

将安装在管道上孔板（流量计）两端的压差引入气动薄膜执行机构的气室两侧，组成自力式流量控制，或用其他方式将流量检测后用自力式压差控制阀实现流量控制。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。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。

4、自力式温度调节阀

自力式温度调节阀利用液体受热膨胀及液体不可压缩的原理实现自动调节。温度传感器内的液体膨胀是均匀的，其控制作用为比例调节。被控介质温度变化时，传感器内的感温液体体积随着膨胀或收缩。被控介质温度高于设定值时，感温液体膨胀，推动阀芯向下关闭阀门，减少热媒的流量；被控介质的温度低于设定值时，感温液体收缩，复位弹簧推动阀芯开启，增加热媒的流量。如下图所示。