自力式调节阀的工作原理

第一篇：自力式调节阀的工作原理

自力式调节阀的工作原理

自力式调节阀主要是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。这种自力式调节阀都利用阀输出端得反馈信号（压力、压差、温度）通过信号管传递到执行机构驱动阀瓣改变阀门的开度，达到调节压力、流量、温度的目的。这种调节阀又分为直接作用式和间接作用式两种。

直接作用式又称为弹簧负载式，其结构内有弹性元如：件弹簧、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。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阀开度的目的。

如果是压力调节阀，反馈信号就是阀的出口压力，通过信号管引入执行机构。

如果是流量调节阀，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。

如果是温度调节阀，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。

第二篇：高压调门(高压调节阀)执行机构的工作原理

高压调门（高压调节阀）执行机构的工作原理

高压调节阀执行机构属连续控制型执行机构，可以将高压调节汽阀控制在任一位置上，成比例地调节进汽量以适应汽轮机运行的需要。

经计算机运算处理后的开大或关小高压调节汽阀的电气信号经过伺服放大器放大后，在电液伺服阀中将电气信号转换为液压信号，使电液伺服阀主阀芯移动，并将液压信号放大后控制高压抗燃油油的通道，使高压抗燃油油进入执行机构活塞杆下腔，使执行机构活塞向上移动，带动高压调节汽阀使之开启，或者是使压力油自活塞杆下腔泄出，借弹簧力使活塞下移，关闭高压调节汽阀。当执行机构活塞移动时,同时带动二个线性位移传感器（LVDT），将执行机构活塞的位移转换成电气信号，作为负反馈信号与前面计算机处理后送来的信号相叠加，输入伺服放大器。当伺服放大器输入信号为零时，伺服阀的主阀回到中间位置，不再有高压油通向执行机构活塞杆下腔，此时高压调节汽阀便停止移动，停留在一个新的工作位置。

在该执行机构控制块上装有一个卸荷阀。当汽机转速超过103%额定转速或发生故障需紧急停机时，危急遮断系统动作时，使超速保护母管油泄去，卸荷阀快速打开，迅速泄去执行机构活塞杆下腔的压力油，在弹簧力的作用下迅速关闭各高压调节汽阀。

汽轮机工作转速达到额定转速的109-111%时危急遮断器动作，关闭高、中压主汽阀和高、中压调节阀。母管油泄去，卸荷阀快速打开，迅速泄去执行机构活塞杆下腔的压力油，在弹簧力的作用下迅速关闭各高压调节汽阀

第三篇：各种流量调节阀的工作原理及正确选型

各种流量调节阀的工作原理及正确选型

计量收费主要通过三个途径宏观节能：首先是装设了流量调节阀，实现了流量平衡，进而克服了冷热不均现象；其次是通过温控阀的作用，利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热；第三是提高了用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径，其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见，流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有何等重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型设计，就显得非常重要。

一、温控阀

1、散热器温控阀的构造及工作原理

用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前，通过自动调节流量，实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统，其分流系数可以在0～100％的范围内变动，流量调节余地大，但价格比较贵，结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统，有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大；用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体，感温包本身即是现场室内温度传感器。如果需要，可以采用远程温度传感器；远程温度传感器置于要求控温的房间，阀体置于供暖系统上的某一部位。

2、温控阀的选型设计

温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备，其他调节阀都是辅助设备，因此温控阀是必备的。一个供暖系统如果不设置温控阀就不能称之谓热计量收费系统。在温控阀的设计中，正确选型十分重要。温控阀的选型目的，是根据设计流量（已知热负荷下），允许阻力降确定KV值（流量系数）；然后由KV值确定温控阀的直径（型号）。因此，设计图册或厂家样本一定要给出KV值与直径的关系，否则不便于设计人员使用。

在温控阀的选型设计中，绝不是简单挑选与管道同口径的温控阀即完事大吉。而是要在选型的过程中，给选定的温控阀造成一个理想的压差工作条件。一个温控阀通常的工作压差在2～3mH2O之间，最大不超过6～10 mH2O。为此，一定要给出温控阀的预设定值的范围，以防止产生噪音，影响温控阀正常工作。当在同一KV值下，有二种以上口径的选择时，应优先选择口径小的温控阀，其目的是为了提高温控阀的调节性能。

二、电动调节阀

电动调节阀是适用于计算机监控系统中进行流量调节的设备。一般多在无人值守的热力站中采用。电动调节阀由阀体、驱动机构和变送器组成。温控阀是通过感温包进行自力式流量调节的设备，不需要外接电源；而电动调节阀一般需要单相220V电源，通常作为计算机监控系统的执行机构（调节流量）。电动调节阀或温控阀都是供热系统中流量调节的最主要的设备，其它都是其辅助设备。

三、平衡阀

平衡阀分手动平衡阀和自力式平衡阀。无论手动平衡阀还是自力式平衡阀，它们的作用都是使供热系统的近端增加阻力，限制实际运行流量不要超过设计流量；换句话说，其作用就是克服供热系统近端的多余资用压头，使电动调节阀或温控阀能在一个许可的资用压头下工作。因此，手动平衡阀和自力式平衡阀，它们都是温控阀或电动调节阀的辅助流量调节装置，但又是非常重要的，如果选型不当，或设计不合理，电动调节阀或温控阀都不能很好工作。

1、手动平衡阀

1.1、手动平衡阀的工作原理

手动平衡阀是一次性手动调节的，不能够自动地随系统工况变化而变化阻力系数，所以称静态平衡阀。手动平衡阀作用的对象是阻力，能够起到手动可调孔板的作用，来平衡管网系统的阻力，达到各个环路的阻力平衡的作用。能够解决系统的稳态失调问题：当运行工况不同于设计工况时，循环水量多于或小于设计工况，由于平衡阀平衡的是系统阻力，能够将新的水量按照设计计算的比例平衡的分配，使各个支路的流量将同时按比例增减，仍然满足当前负荷下所对应的流量要求

1.2、手动平衡阀的选型与设计中应注意的问题(2)

(1)阀门特性曲线决定了阀门的调节性能，如截止阀的流量曲线，如果认为95％～100％之间的流量变化是没有意义的，那么开度从0～5％即实现了流量的全程变化，这样的阀门是不能作为水利工况平衡调节使用的。由于阀门理论特性曲线实在顶压差下测定的，而实际工况只要阀权度不为1则阀门在小开度线阀门前后压差大，大开度是阀前后压差小，导致阀dG/dC值在小开度变大，在大开度时变小，使阀门实际工作曲线向快开方向偏移，阀权度越小其偏移越大，对于直线特性的阀门由于实际性能的偏移会导致阀门的有效调节的得开度空间变小，因此阀门的理论性曲线以下弦弧如等百分比特性为好。等百分比特性曲线阀门，在阀权度0.3～0.5时实际工作曲线可能接近直线特性。

(2)通常阀门在小开度情况下阀门的流速过高，在阀后会形成旺盛紊流的涡旋区，涡旋区和新压力很低，该处压力低于水温对应的饱和压力时水蒸气的闪发挥导致汽水击现象：严重的噪音，阀门及管道的振动，阀门、管道、管支架的破坏。防治这种事故的发生首先在阀们流道设计上考虑阀塞和阀座在小开度时形成狭长的节流通道，约束旺盛紊流涡旋的形成；其次选用阀门时尽量加大阀权度，以避免阀门在小开度下运行。另外，在不牵涉压力工况问题时尽量碱平衡阀安装在水温较低的回水管道上。

2、自力式平衡阀

2.1、自力式平衡阀工作原理

自力式平衡阀则可在没有外接电源的情况下，自动实现系统的流量平衡。自力式平衡阀是通过保持孔板（固定孔径）前后压差一定而实现流量限定的，因此，也可称定流量阀。定流量阀作用对象是流量，能够锁定流经阀门的水量，而不是针对阻力的平衡。他能够解决系统的动态失调问题：为了保持单台制冷机、锅炉、冷却塔、换热器这些设备的高效率运行，就需要控制这些设备流量固定于额定值；从系统末端来看，为了避免动态调节的相互影响，也需要在末端装置或分支处限制流量。

在设计中应当注意，自力式流量控制阀的缺点是在于阀门有最小工作差的要求，一般产品要求最小工作压差20KPa，如果安装在最不利回路上，势必要求循环水泵多增加2米水柱的工作扬程，所以应采取近端安装，远端不安的方法。用户离热源距离大于供热半径的80％时就不要安装这种自力式流量控制阀。

四、差压调节阀

1、差压调节阀的原理

差压调节阀的原理，本质上和自力式平衡阀是一样的。只不过自力式平衡阀中，孔板是作为一个部件存在于阀体中的；而差压调节阀中没有孔板这一部件，而是把差压调节阀后面的系统看作一个孔板，因此，调节阀的差压值实际指的是其后系统出入口压力差值。从差压调节阀的结构可以看出：这种调节阀，目的是控制其后系统出入口压力差值固定不变。基本功能是根据热用户热负荷的需求，自动调整热用户的运行流量。当一幢建筑，由于有的热用户要求室温降低，则相应房间温控阀的开度变小，导致差压调节阀的压差值变大，超过设定值，此时压差调节阀自动关小阀芯，增大节流作用，使其系统压差值减小，直至恢复为设定值。最终的效果是减少流量，适应热用户的需热要求，借以减轻温控阀的频繁操作。热用户要求提高室温时，压差调节阀的作用正好相反(3)。

2、在设计时应注意的问题

有人认为在各户内系统或立管上，都应装置压差调节阀。经过模拟计算：如果在建筑物的热入口，统一安装了平衡阀（含手动、自力式）或压差调节阀（但设计要合理），则室内温控阀在任何调节范围内，其前后压差都不会超过6～10 mH2O，即温控阀都能在合理的条件下工作。因此，过多安装压差调节阀没有必要，也是不经济的。

五、循环水泵变流量运行时，流量调节阀的选择

这里主要指手动平衡阀、自力式平衡阀和压差调节阀的选择。在循环水泵变流量运行时，手动平衡阀呈等比失调，最有利于温控阀的运行；但其缺点是手工操作太多，难以实现理想调节。循环水泵变流量运行，各热用户入口最理想的设定压差值应是随室外气温变动的。对于这一点，自力式平衡阀、差压调节阀，都不够理想，但不会出现调节的失控。因此可采用这一类型的调节阀，这对提高供热系统的调节性能是有好处的。

第四篇：电动调节阀

鞍钢股份鲅鱼圈炼焦部

控制阀

（电动调节阀）

技 术 协 议

2018年02月

一、总则

鞍钢股份鲅鱼圈焦化(以下简称甲方)与阀门生产厂家（以下简称乙方），就鞍钢股份鲅鱼圈焦化选用控制阀（电动调节阀）有关技术条件进行了认真详细的磋商，并达成如下协议。

本协议适用于鞍钢股份鲅鱼圈焦化选用控制阀（电动调节阀）的技术参数、技术要求、制造质量及供货范围等内容。

本协议作为供货合同的附件与合同正文具有同等的法律效力。

二、协议内容 1.概述

鞍钢股份鲅鱼圈焦化选用1台控制阀（气动调节阀）。本次协议中的供货范围以鞍钢集团工程技术有限公司设备表为准。2.使用条件

（1）地理位置：辽宁营口鲅鱼圈

（2）自然条件：大气压力：101241Pa, 环境温度：-29.5～40 ºC,相对湿度:夏季95% 3.设备规范及技术要求

3.1电动调节阀（1台）

（1）阀门类型：套筒导向型单座电动调节阀

（2）阀门口径：200A×200A 公称压力：PS1.6MPa（3）材质：阀体SPCH2 WCB；阀芯SUS410/热处理；阀体：SUS410/热处理；套筒：410SS/热处理

（4）电动直行程：电源电压：220VAC，控制输入/阀位反馈：4-20mADC配:手轮，配对安装法兰及连接件等；

（5）失电时：保位。

（6）设备按同一图号分类包装，包装箱标注设备名称、规格、数量、图纸号。(7)其它规格要求详见设备表和阀门规格书 4.可靠性及使用寿命

提供设备的制造厂应已取得ISO9000质量体系的有效证书，生产过三套以上的同类设备。在正常工况条件下，使用寿命3年。5.技术标准: 本工程所提供的仪表设备的制造标准为：ANSI 6.质量保证

（1）所有仪表的制造所采用的标准件均应该按照国际、国家、部标准和厂标进行验收.（2）制造厂应该向甲方提供有关试验报告和完整的产品质量保证书

（3）仪表运行一年内因制造上出现问题造成的故障应该做到三包(包退,包换,包修)7.售后服务

（1）自签定合同起,提供全过程的技术服务,接到甲方通知24小时内给予明确答复,48小

时内乙方技术服务人员到达现场。

（2）设备发送到用户后, 乙方派人到现场与甲方共同清点交接,如在运输中出现丢失或损坏,立即补发或修整,保证不影响工程进度。

（3）设备安装过程中, 乙方派人到现场服务,指导安装调试。

（4）对设备安装或运行中出现的问题,乙方应该坚持:先解决问题恢复正常安装或生产,后分清责任的原则,解决用户的后顾之忧。（5）乙方长期优惠提供各种备品备件。

注：以上各设备详见设备表和规格书中对应的检测参数和要求。10.其他

（1）本协议所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切细节做出规定,本协议中未尽事宜由双方协商解决。

（2）乙方提供的所有图纸及文件均要求签字完整并加盖公章。（3）本协议所涉及时间均为公历日。

（4）所有的技术文件均应用中文书写，并采用SI国际单位制。

（5）设备出厂前按甲方提供的图纸调整仪表量程，在设备外包装以及设备本身明显处注明设备工位号。

（6)乙方必须为生产型企业，具备生产调节阀相关证明文件。（7）要求乙方必须提供在鞍钢集团或者其他大型冶金行业的业绩。

（8）要求乙方准备相关产品技术样本（纸质），进行技术交流，然后签署技术协议。（9）其它未尽事宜，双方协商解决。

甲方：鞍钢股份鲅鱼圈焦化（签字，盖章）

乙方:（签字，盖章）：

第五篇：全功能超轻型调节阀

全功能超轻型调节阀

摘要：分析了第一代调节阀存在笨重、功能不全、可靠性差的三大问题，以此作为新型产品的突破方向，研制出了“全功能超轻型调节阀”。它一问世，立即受到使用单位和设计院的好评和高度重视，作为新型产品，它将逐步取代现行的主导产品，成为下世纪调节阀的主流。

关键词：全功能；超轻型；调节阀

1、调节阀的历史回顾

早在60年代以前，单座阀、双座阀、隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀、三通阀、套筒阀、偏心旋转阀计九大类调节阀相继问世，然而在这以后的三十多年时间里，产品没有大的突破，更说不上更新换代，人们只是在改进和完善上下功夫。一个成功的例子就是70 年代的CV3000及80年代国内的精小型单座阀、套筒阀。它们比老式产品的重量和高度下降了30％，但在功能和可靠性方面并没有突破。所以，仅代表60～70 年代水平的单座阀、双座阀、套筒阀至今仍然是调节阀的主导产品，这显然与自动化技术的高速发展不相适应。故此，调节阀行业急需期待新一代产品的问世。

2、现行主导产品主要存在的问题

为了寻找调节阀的突破方向，必然首先全面了解调节阀存在的问题。我们在1997年对调节阀作了专门调查，共反映出9个问题：1)太笨重占3313％；2)品种繁多给使用带来极大的麻烦占6711％；3)泄漏大占4215％；4)经常堵卡、动作迟钝占2518％；5)寿命短占1317％；6)推力不够，阀关不严占916％；7)流量系数小、调节范围小占512％；8)阀外泄占413％；9)振荡、振动、啸叫占117％。产生这些问题无疑与阀的自身缺陷、生产质量、使用质量有关，但仅从阀自身缺陷上找原因有如下三大问题。

2.1、笨重

调节阀轻则几十公斤，上百公斤，重则几百公斤，甚至上千公斤。它给调节阀的运输、起吊、安装、维护带来很大的麻烦。

2.2、功能不全

功能不全，必然形成多品种共存，以便功能互补。它给调节阀的计算、选型、维护、备品备件、工厂管理等带来相当大的不便。

2.3、可靠性差

可靠性差必然出现如“漏、滴、堵、卡、动作差”等问题。它给系统的正常投运带来很大的困难。

3、新型产品的突破方向

从本世纪初到现在，调节阀仍然处于老产品的水平上。根据老产品的上述问题，我们首先制定了新型产品的突破方向。

3.1、重量上的突破

至少应该比老产品中的主导产品单座阀、双座阀、套筒阀重量下降60％～80％，比精小型阀还要轻30％～50％，才能真正实现小型化、轻型化、仪表化。

3.2、功能上的突破

用一种多功能或全功能的产品去代替众多功能不全的产品，以便大大减少调节阀的品种规格；以便给调节阀的应用———计算、选型、工厂管理、备品备件等带来简化。

3.3、可靠性上的突破

逐一突破第一代产品的不可靠因素，用以提高系统的运行质量。

4、新型调节阀———全功能超轻型阀诞生

找到调节阀的突破方向后，我们集中力量组织攻关，花了两年多的心血，终于使老产品中存在的笨重、功能不全、可靠性差三大问题得以重大突破，使新产品得以诞生。它突出表现三大特点。

4.1、超轻型

1)直观比较

该产品体积小、重量轻，外观即可一目了然。为了直观比较，我们把它与同口径的单座阀、双座阀、套筒阀连接在一起以便直观比较。

2)重量比较

全功能超轻型阀与现行主导产品单座阀、双座阀、套筒阀的重量按规格逐一进行比较(比较表略)。比较结果是：气动阀重量减轻了60％～70 ％；电动阀重量减轻了70％～80％。

4.2、全功能

1)调节阀的功能研究及说明为了从功能上突破，必须首先弄清楚调节阀的使用功能，见表1。

表一：调节阀的使用功能

序号使用功能功能说明

1调节主要功能，其表现在五个方面：流量特性、可调比、小开度工作性能、Kv值和动作速度

2切断反映阀的内在质量指标，阀的内漏应该是越小越好

3克服压差保证阀动作自如和切断，与切断功能不可分割

4防堵保证阀在不干净介质场合正常运行；防止管道内的渣物堵卡阀

5耐蚀抵抗介质的腐蚀(腐蚀介质)、冲蚀(含颗粒和高压差介质)和汽蚀(闪蒸介质)6耐压反映阀的强度和安全指标

7耐温满足不同温度条件下对阀的强度和性能的要求

8外观体现小型化、轻型化、仪表化和美观

9重量方便使用(起吊、运输、安装和维护等)

2)全功能的实现

全功能超轻型阀实现的功能说明归纳在表2 表2全功能超轻型阀的特点

序号特点解释说明

1调节性能好可调范围R=100～200是P，N，M的3～7倍；小开度调节性能好；Kv值是单座阀、双座阀、套筒阀的2～3倍

2切断性能好阀芯与阀座成线接触，接触良好，硬密封泄漏率10-6～10-7，比单座、双座和套筒的泄漏率(10-3～10-4)减少了1‰

3克服压差最大介质合力对中心转动力矩小，故切断压差大，最大可达PN值，是单座阀的5～20倍

4防堵性能好介质直通，流路简单，防堵性能远远优于单座阀、双座阀和套筒阀

5耐蚀性能好本阀采用了耐腐蚀和耐冲蚀措施，具有极好的抗腐蚀和抗冲蚀功能

6耐压性能好采用锻件式阀体，PN可达32MPa

7耐温性能好采用高温填料，适用温度范围大：-60℃～+600℃

8尺寸小，重量轻最佳的结构设计，使整机重量较单、双座阀、套筒阀减轻60％～80％；高度下降50％～70％

9外观外观优化设计，使执行机构和阀最佳组合，整机匀称而美观

3)与其他阀的功能比较

全功能超轻型调节阀与其他九大类调节阀的功能比较见表3。

产品类型调节切断克服

压差防堵耐蚀耐压耐温重量外观最佳功

能数量功能分

直行程单座阀√0××√√√××413 直行程双座阀√×√×0√√××413 直行程套筒阀√×√×0√√××413 直行程角形阀√0×0√√√××414 直行程三通阀√0××0√√××311 直行程隔膜阀×√×√√××××29 角行程蝶阀√√0√00√√0519 角行程球阀√√√√√√√0×722 角行程偏心旋转阀√√√√√√√××721 角行程全功能超轻型调节阀√√√√√√√√√927

符号(计分)说明:“√”表示最佳(3分);“0”表示基本可以(1分);“×”表示差(零分)。

4.3、高可靠性

仅从重量、功能上突破还不够，阀的可靠性还必须大大的提高，全功能超轻型阀主要解决了：

1)阀杆密封的可靠性———大刚度阀杆和耐磨填料，寿命是四氟填料的2～3倍；

2)芯、座密封的可靠性———芯、座采用硬密封，且用堆焊耐磨合金作进一步保护，其寿命是四氟等软阀座、不锈钢阀座不可比拟的；

3)电动阀配高可靠的电子式执行机构———5～10年免维修，较好地解决了电动执行机构的可靠性差问题；

4)气动阀采用齿轮齿条式活塞执行机构———与阀直连，简化了结构；齿轮齿条转动灵敏、回差小、动作可靠；

5)足够的执行机构力矩———克服压差、摩擦力矩，有充分余地，使之动作自如；

6)介质直通、流线型设计———防止堵卡，提高动作的可靠性；

7)减小阀芯阀座的摩擦———进一步提高阀芯、阀座寿命。

4.4、性能指标及主要参数

型号：气动ZSRH、电动(电子式)ZDRH；公称通径：DN20～400；公称压力：PN116～32

；流量特性：近似对数、近似直线；可调范围：R=100～200；泄漏率：1×10-6～1×10-7；允许压差：[Δp]≤PN ；工作温度：-60℃～600℃。

4.5、使用效果及适用意义

1)使用效果

全功能超轻型阀自投用一年来，到目前已生产上千台，10 个厂家使用，使用效果非常明显，由于它的超轻型、全功能、高可靠性的特点，已经受到了使用厂家和设计院的特别关注。

2)适用意义

全功能超轻型阀(现已获国家专利)

从根本上解决了老产品存在的主要问题，带来了调节阀史上的四个重大突破—一是重量上的突破；二是功能上的突破；三是可靠性上的突破；四是电动阀应用上的突破(改变了过去因电动阀可靠性差应用受到极大限制的历史)，成为了真正意义上的新型产品。它将逐渐取代现行老产品单座阀、双座阀和套筒阀的主导地位，成为新世纪调节阀的主流。如果是这样，这将是我们中国对调节阀发展史上的一大贡献。