自力式控制閥的工作原理及分類

自力式控制閥又稱自力式調(diào)節(jié)閥，是一種依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的壓力、溫度作為能源驅(qū)動(dòng)閥門自動(dòng)工作，不需要外接電源和二次儀表的調(diào)節(jié)閥。

自力式控制閥通常由主閥體、節(jié)流閥、指揮器、執(zhí)行器和調(diào)壓彈簧等組成。如下圖所示。

直接作用式壓力調(diào)節(jié)閥

帶指揮器的自力式控制閥與直接作用自力式控制閥類似，其設(shè)定信號(hào)由調(diào)壓彈簧設(shè)置。帶指揮器的自力式控制閥的執(zhí)行器啟閉所需要的壓力由與介質(zhì)相連接的指揮器來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。如上圖所示，當(dāng)閥前壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，指揮器開(kāi)啟，執(zhí)行器的壓力降低，閥門開(kāi)啟；當(dāng)閥前壓力低于設(shè)定值時(shí)，指揮器關(guān)閉，執(zhí)行器壓力升高，閥門關(guān)閉。

另有一種采用重錘作為設(shè)定的自力式壓力控制閥。重錘經(jīng)杠桿連接到閥桿，其重力經(jīng)放大后作用在閥桿上，而閥前或閥后壓力經(jīng)薄膜轉(zhuǎn)換為推力同樣作用在閥桿上，只有兩者平衡時(shí)，閥桿才不移動(dòng)。由于其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，維護(hù)量少，在一些不重要或初級(jí)的壓力控制系統(tǒng)中被采用例如，蒸汽分壓缸的壓力控制等。

自力式控制閥分類

自力式控制閥主要分為自力式壓力調(diào)節(jié)閥、自力式壓差調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥等。

1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥

自力式壓力控制閥根據(jù)取壓點(diǎn)位置分閥前和閥后兩類，取壓點(diǎn)在閥前時(shí)，用于控制閥前壓力恒定；取壓點(diǎn)在閥后時(shí)，用于控制閥后壓力恒定。對(duì)蒸汽介質(zhì)，可采用冷凝器將介質(zhì)蒸汽冷凝，保護(hù)進(jìn)入膜頭的介質(zhì)溫度在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度下，避免使膜片損壞。對(duì)氣體介質(zhì)，可直接將被控氣體送膜頭。

2、自力式壓差調(diào)節(jié)閥

當(dāng)將閥前和閥后壓力同時(shí)引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室兩側(cè)時(shí)，自力式壓差控制閥可以控制閥兩端的壓差恒定。

3、自力式流量調(diào)節(jié)閥

將安裝在管道上孔板（流量計(jì)）兩端的壓差引入氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室兩側(cè)，組成自力式流量控制，或用其他方式將流量檢測(cè)后用自力式壓差控制閥實(shí)現(xiàn)流量控制。流量設(shè)定調(diào)整用于調(diào)節(jié)流阻。設(shè)定調(diào)整用于改變彈簧的初始預(yù)緊力，調(diào)節(jié)壓差的設(shè)定值。壓差是用兩個(gè)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出推力的比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也可只用一個(gè)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)取壓點(diǎn)的信號(hào)來(lái)自同一管道上安裝的孔板兩側(cè)時(shí)，可用于控制流量。

4、自力式溫度調(diào)節(jié)閥

自力式溫度調(diào)節(jié)閥利用液體受熱膨脹及液體不可壓縮的原理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。溫度傳感器內(nèi)的液體膨脹是均勻的，其控制作用為比例調(diào)節(jié)。被控介質(zhì)溫度變化時(shí)，傳感器內(nèi)的感溫液體體積隨著膨脹或收縮。被控介質(zhì)溫度高于設(shè)定值時(shí)，感溫液體膨脹，推動(dòng)閥芯向下關(guān)閉閥門，減少熱媒的流量；被控介質(zhì)的溫度低于設(shè)定值時(shí)，感溫液體收縮，復(fù)位彈簧推動(dòng)閥芯開(kāi)啟，增加熱媒的流量。