1. 自力式调节阀的分类


 自力式调节阀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。自力式调节阀分为直接作用式和间接作用式两种。


  ①. 直接作用式调节阀。直接作用式调节阀又称为弹簧负载式调节阀,其内有弹性元件,如弹簧、波纹管、波纹管式的温包等,利用弹性力与反馈信号平衡的原理来调节压力、温度或流量。


  ②. 间接作用式调节阀。间接作用式调节阀,增加了一个指挥器(先导阀),它起到对反馈信号的放大作用,然后通过执行机构,驱动主阀阀瓣运动达到改变调节阀开度的目的。根据反馈信号的不同又可分为以下几种。


    a. 如果是压力调节阀,称为自力式压力调节阀,反馈信号就是阀的出口压力,通过信号管引入执行机构。


    b. 如果是流量调节阀,称为自力式流量调节阀,阀的出口处就有一个孔板(或者是其他阻力装置),由孔板两端取出压差信号引入执行机构。


    c. 如果是温度调节阀,称为自力式温度调节阀,阀的出口就有温度传感器(或者温包)通过温度传感器内介质的热胀冷缩驱动执行机构。


2. 自力式压力调节阀的分类及工作原理


  自力式压力调节阀是不需要任何外加能源的,它是利用被调介质自身能量而自动调节的执行产品。其最大特点就是能在无电、无气的场所使用,同时又节约了能源。压力设定在一定范围内随意可调。自力式压力调节阀用于没有腐蚀性且黏度低的液体、气体、蒸汽等介质的压力控制,如轻质油品、水、水蒸气、空气等。


  ①. 自力式压力调节阀的分类


    a. 按阀后、阀前控制分为两类:自力式阀后(减压)控制阀;自力式阙前(泄压)控制阀,见图2.173。


    b. 按是否带指挥器分为两大类:直接作用型自力式调节阀;指挥器操作型自力式调节阀。


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  ②. 自力式阀后压力调节的工作原理。阀前压力p1经过阀芯、阀座的节流后,变为阀后压力p2。P2经过管线输人上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,控制阀后压力。当增加时,p作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时,顶盘上的作用力大于弹簧的反作用力,使阀芯关向阀座的位置。这时,阀芯与阀座之间的流通面积减小,流阻变大,降低,直到顶盘上的作用力与弹簧反作用力相平衡为止,从而使p2降为设定值。同理,当p2降低时,作用方向与上述相反,这就是阀后压力调节的工作原理。


  ③. 自力式压力调节阀选用注意事项


    a.不宜在往复泵出口压力、流量调节方案中使用。由于往复泵输出流量是周期性脉动,造成该阀在设定值附近处于周期性脉动,因而达不到稳定压力的作用,使整个控制系统无法正常工作。


    b. 阀前、阀后压力及设定值条件应接近实际工艺条件。自力式压力调节阀对工艺条件的要求较一般控制阀要严谨。工艺参数确定后,不允许有较大范围的更改。


    c. 自力式压力调节阀调节精度为士5%,流量特性为快开特性,因此只适用无外来能源和调节品质要求不高的场合。


    d. 自力式压力调节阀的允许压差值较小。这是由于该产品输出力小及波纹管内外允许压差小,导致允许压差较普通调节阀小,且无法像普通调节阀那样可通过提高供气压力来增大压差。


3. 自力式压力调节阀的布置


 ①. 阀在蒸汽或高黏度液体介质中使用时,通常自力式压力调节阀为倒立安装在水平管上。如图2.174所示,取压点应取在调压阀适当位置:阀前调压应大于2倍管道直径,阀后调压应大于6倍管道直径。



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 ②. 阀在气体或低黏度液体介质中使用时,通常自力式压力调节阀为直立安装在水平管上,如图2.175所示,当位置空间不允许时才倒装或斜装。当确认介质很洁净时,过滤器可不安装。


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 ③. 安装方式与介质、温度的关系


    a. 自力式压力调节阀安装方式原则上宜采用:气体介质正立安装(执行机构在上、阀体在下),液体与蒸汽介质倒装(执行机构在下、阀体在上)。


    b. 气体介质温度高于70℃、低于140℃,液体介质温度高于140℃时,自力式压力调节阀除采用倒装外,还应在引压管路上加装隔离罐,并在引压管路、隔离罐、膜头处注满冷介质,以防膜片受高温老化。


    c. 气体介质温度高于70℃、低于140℃时,若仍采用正立安装,应在设计文件(设备表)中注明采用高温膜片(如乙丙橡胶膜片、硅橡胶膜片等),否则会造成普通膜片老化。


 ④. 冷凝器应高于自力式压力调压阀的执行机构而低于阀前后接管。使用前冷凝器应灌满冷水,以后约3个月灌水一次。


 ⑤. 自力式压力调节阀根据计算通径可以小于管道直径,而截止阀、切断球阀、旁通阀、过滤器通径则不能小于管道直径。


工程应用:自力式压力调节阀的布置设计错误


  某蒸汽管道上的自力式压力调节阀,投入使用才两个月,大量蒸汽从调节阀膜头的排汽孔中排出,噪声极大。事故原因是调节阀头朝上安装,导致较高温度的蒸汽没经过冷凝,直接进入膜头,烧坏了膜片。


  用于蒸汽管道的自力式压力调节阀,安装时必须在执行器和管道之间加一个冷凝罐,不能让蒸汽直接进入执行器膜头,调节阀必须头朝下安装,冷凝罐要高于膜头,初次使用,一定要将冷凝罐和膜头中加满水。





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