自力式調節閥的工作原理及優缺點
自力式調節閥的工作原理
- 自力式壓力調節閥：
- 閥后壓力控制：工作介質的閥前壓力p1經過閥芯、閥座后的節流后，變為閥后壓力p2。p2經過控制管線輸入到執行器的下膜室內作用在頂盤上，產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，從而控制閥后壓力。當閥后壓力p2增加時，p2作用在頂盤上的作用力也隨之增加，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使p2降為設定值。反之，當閥后壓力p2降低時，閥芯會向遠離閥座的方向移動，使p2升高到設定值。
- 閥前壓力控制：工作介質的閥前壓力p1經過閥芯、閥座后的節流后，變為閥后壓力p2，同時p1經過控制管線輸入到執行器的上膜室內作用在頂盤上。當閥前壓力p1增加時，p1作用在頂盤上的作用力也隨之增加，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積增大，流阻變小，從而使p1降為設定值。反之，當閥前壓力p1降低時，閥芯會向靠近閥座的方向移動，使p1升高到設定值。
- 自力式溫度調節閥：
- 加熱型：根據液體的不可壓縮和熱脹冷縮原理工作。當被控對象溫度低于設定溫度時，溫包內液體收縮，作用在執行器推桿上的力減小，閥芯部件在彈簧力的作用下使閥門打開，增加蒸汽和熱油等加熱介質的流量，使被控對象溫度上升，直到被控對象溫度達到設定值時，閥關閉。閥關閉后，被控對象溫度下降，閥又打開，加熱介質又進入熱交換器，使溫度上升，如此使被控對象溫度保持恒定。
- 冷卻型：其工作原理與加熱型類似，只是當閥芯部件在執行器與彈簧力作用下打開和關閉的情況與加熱型相反，閥體內通過冷介質，主要應用于冷卻裝置中的溫度控制。
- 自力式流量調節閥：被控介質輸入閥后，閥前壓力p1通過控制管線輸入下膜室，經節流閥節流后的壓力ps輸入上膜室，p1與ps的差（△ps=p1-ps）稱為有效壓力。p1作用在膜片上產生的推力與ps作用在膜片上產生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對位置，從而確定了流經閥的流量。當流經閥的流量增加時，△ps增加，結果p1、ps分別作用在下、上膜室，使閥芯向閥座方向移動，從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積，使ps增加，增加后的ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與p1作用在膜片上的推力在新的位置產生平衡，達到控制流量的目的。反之亦然。
自力式調節閥的特點
- 優點：
- 能源獨立性強：不需要外部能源，如電源、氣源等，僅依靠被調介質自身的能量來驅動，可在無電無氣的工況下工作，既方便又節約能源，適用于一些無法提供外部能源或對能源供應有特殊要求的場合。
- 調節精度較高：采用壓力平衡機構，執行機構檢測精度高，閥門動作靈敏，反應速度快，控制精確，能夠較為準確地調節介質的壓力、流量、溫度等參數。
- 結構相對簡單：結構簡單，日常維護的工作量相對較少，壓力設定點可以在設定范圍內進行連續調節，方便操作。
- 適用性廣泛：可調節腐蝕性低的介質，如水、油、空氣等流動介質，以及350攝氏度以下的非腐蝕氣體，部分型號通過配備冷凝器、隔離管等附件也可調節高溫介質。
- 缺點：
- 調節范圍有限：相比于一些電動或氣動調節閥，自力式調節閥的調節范圍可能相對較窄，不太適用于對調節范圍要求非常寬的場合。
- 對介質要求較高：介質的清潔度、粘度等特性對自力式調節閥的正常工作有較大影響。如果介質中含有雜質或粘度較高，可能會影響閥門的動作精度，甚至導致閥門故障。
- 安裝調試嚴格：安裝時需要注意閥門的安裝方向、位置等，調試過程也需要較為專業的技術人員進行操作，否則可能影響閥門的性能和使用壽命。
- 壓力設定值調整不便：壓力設定值的調整可能相對較為復雜，需要一定的技術和經驗，且調整過程中可能會影響閥門的正常工作。
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