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自力式控制閥
由于具有節(jié)能功能,因此,在一些控制要求不高的場合被廣泛應用。執(zhí)行機構膜頭的輸入信號是控制閥前或閥后的壓力或閥兩端的壓差,或經(jīng)溫包轉換后的壓力信號。執(zhí)行機構的結構類似氣動薄膜執(zhí)行機構。
對被控介質有一定要求,例如,自力式壓力控制閥的被控介質溫度應低于某一規(guī)定值,介質應干凈,當介質溫度較高時,例如,用于蒸汽或150℃以上的液體時,應設置冷凝器,使進入執(zhí)行機構比較器內的介質溫度低于規(guī)定值。
1.自力式壓力、壓差和流量控制閥。自力式壓力控制閥根據(jù)取壓點位置分閥前和閥后 兩類,取壓點在閥前時,用于控制閥前壓力恒定;取壓點在閥后時,用于控制閥后壓力恒定。對蒸汽介質,可采用冷凝器將介質蒸汽冷凝,保護進入膜頭的介質溫,度在現(xiàn)場環(huán)境溫度,避免使膜片損壞。對氣體介質,可直接將被控氣體送膜頭。圖2—16是自力式壓力控制閥示意圖。
(a)控制閥前壓力的
(b)控制閥后壓力的
圖2—16 自力式壓力控制閥
圖2—17 自力式壓差控制閥
當將閥前和閥后壓力同時引入執(zhí)行機構的氣室兩側時,自力式壓差控制閥可以控制控制閥兩端的壓差恒定,也可將安裝在管道上孔板兩端的壓差引入氣動薄膜執(zhí)行機構的氣室兩側,組成自力式流量控制,或用其他方式將流量檢測后用自力式壓差控制閥實現(xiàn)流量控制。
圖2—17是自力式壓差控制閥。 圖中,流量設定調整用于調節(jié)流阻。設定調整用于改變彈簧的初始預緊力,調節(jié)壓差的設定值。圖中的壓差是用兩個薄膜執(zhí)行機構輸出推力的比較來實現(xiàn)的,也可只用一個薄膜執(zhí)行機構。當取壓點的信號來自同一管道上安裝的孔板兩側時,可用于控制流量。
帶指揮器的與直接作用類似,其設定信號由指揮器的設定彈簧設置。圖2—18是帶指揮器的原理圖。圖示連接用于閥后壓力控制。如果閥后壓力升高,表示膜頭l下面的壓力高于上面壓力,閥芯3上移,控制閥的流通面積減小,使閥后壓力下降。同時,作用在指揮器膜片4的壓力也升高,其作用-力大于由設定彈簧5提供的作用力,使指揮器組件6移動,擋板7。靠近噴嘴8,指揮器輸出壓力隨之減小,即在膜頭l上面壓力減小,使閥芯3上移,直到閥后壓力與設定彈簧的作用力平衡為止。針閥2用于調節(jié)放大系數(shù),過濾器9用于過濾介質中的顆粒雜質,防止噴嘴被堵塞。
另有一種采用重錘作為設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)薄膜轉換為推力同樣作用在閥桿上,只有兩者平衡時,閥桿才不移動。由于其結構更簡單,維護量少,在一些不重要或初級的壓力控制系統(tǒng)中被采用例如,蒸汽分壓缸的壓力控制等。
一些壓力泄放閥(包括蒸汽疏水器、排氣閥等)和壓力安全閥也屬于自力、式兩位控制閥。
液位控制可轉換為壓力或壓差控制,因此,也可采用自力式壓力或壓差控制閥實現(xiàn)。
2.自力式溫度控制閥。自力式溫度控制閥的溫度信號來自溫包,當溫度變化時,溫包內的氣體介質膨脹,使壓力變化,該壓力信號被用于作為控制信號,使自力式溫度控制閥動作。圖2—19是自力式溫度控制閥的示意圖。
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