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之前介绍组合式减压阀在国华广州电厂应用，目前介绍自力式调节阀发展的比较早，按用途与结构分类主要有压力自力式调节阀、自力式液位调节阀、自力式体温调节阀、自力式差压调节阀和自力式流量调节阀等。气温自力式调节阀适用于以蒸气为加热介质的各类加热器中，对被加热物质（油、水等）的气温进行手动调节。也可适于以热水为冷却介质的各类冷凝器中被冷却物质的气温手动调节。自力式调节阀主要应用在被控参数即便调定后，不频繁改变(调整)的场合，而被控参数一直改变(调整)的场合，应使用气动或电动调节阀；自力式调节阀通常应用在非磨蚀性工艺条件下；被控参数不应少于或接近所选择的调整范围的极限值，应留有一定裕量；自力式体温调节阀通常适于气温变化比较平缓的场合，不适用于室温急速变化的场合；当介质湿度少于140℃时，在控制管道安装隔离罐，当介质湿度少于200℃时，除在控制管道安装隔离罐，还应在控制阀与执行机构之间改装散热片(不同制造商的产品，此湿度值会有所不同)；隔离罐应低于调节阀的执行机构而高于阀前后接管；对于非净化流体，在阀前应安装过滤器，通常状况下，应将管件倒立安装，即控制阀在上，执行机构在下，此种安装方法可使其重心在下，有促使管件的稳定运行。当介质气温高于80℃时，球阀可以正立安装，当介质气温低于80℃时，则管件应当倒立安装。

对自力式调节阀')进行了介绍，并着力阐发了流量系数的估算方式，自力式调节阀的选择方式及选择时应留意的事项。

自力式调节阀是一种无需外来能源，借助被调介质自身的压力、温度、流量变化进行手动调节的节能仪表。具备检测、执行、控制的综合功能。尤其适于于在无电源无气源的场合工作。广泛应适于城市供水、供暖系统及石油、化工、冶金、电力、轻工等工业部委的自控系统。

现在，因为各类诱因的影响(包括工艺条件不精确，估算公式及估算方式上的差距及实际工艺条件与估算时考虑的工艺条件不一致)，加上不可预见的诱因，常常理论上估算出的数据，选择的产品不能满足现场实际还要。选择的调节阀口径过大或过小。选择的材料及公称压力不合适，同样会导致车祸和何必要的耗费。本文凑合自力式调节阀通用的选择原则、选择方式、流量系数估算及选择留意事项等进行解读。

1自力式调节阀与压力控制阀的差别自力式调节阀介绍

自力式调节阀可分为自力式压力调节阀、自力式体温调节阀及自力式流量调节阀3种。其中自力式压力调节阀应用。

1.1自力式压力调节阀

按照作用方式的不同，自力式压力调节阀又可分为直接作用式和指挥器操作式2种。指挥器操作式自力式压力调节阀控制精度高，可比通常的直接作用式压力调节阀高一倍左右，压力调节范围广，尤其是在微压方面，故适宜在控制精度要求比较高或压力调节设定值比较小的场合应用。氮封装置就是其典型应用之一。

依据被调压力取压点的不同，又分为阀前压力调节型(K型，适于背压调节)和阀后压力调节型(B型，适于减压调节)2种。阀前压力调节型自力式压力调节阀，其初始位置的气阀在关掉位置，当阀前压力随之下降，阀门渐渐打开，直到阀前压力稳定在要求的给定值；阀后压力调节型自力式压力调节阀，其初始位置的气阀在开启位置，当阀后压力随之下降，球阀渐渐关掉，直到阀后压力稳定在要求的给定值。

据悉，也有一种自力式液位(微压)调节阀，也分为液位上升阀开启(K型)和液位上升阀关掉(B型)2种方式。将自力式液位调节阀的低压端通大气，即变为自力式微压调节阀。

工作原理

１）自力式阀后压力调节的工作原理。阀前压力P1经过衬套、阀座的节流后可调式减压阀，变为阀后压力P2。P2经过管道键入上膜室外作用在顶盘上，形成的斥力与弹簧的反斥力相平衡，决定了衬套、阀座的相对位置，控制阀后压力。当P2提高时，P2作用在顶盘上的斥力也逐渐提高。此刻，顶盘上的斥力小于弹簧的反斥力，使衬套关向汽缸的位置。这时，衬套与喷嘴之间的流通面积减小，流阻变大，P2增加，直至顶盘上的斥力与弹簧反斥力相平衡为止，因而使P2降为设定值。同理，当P2增加时，作用方向与上述相反，这就是阀后压力调节的工作原理。

自力式压力调节阀与控制阀的差别

这两类产品的差别，主要在于控制阀既须要外界能源（如电源或气源）做驱动能，又须要接受外来控制仪表讯号就能改变阀内截流件相对位置，以便实现改变流体流量。而自力式压力调节阀则既不需外来能源，又不须要接受外来控制仪表讯号，仅靠被调介质的压力讯号，便可实现压力调节。自力式压力调节阀的特征因为自力式压力调节阀没有外来驱动能源，所以该产品的操作力较小，

1自力式调节阀特征

自力式调节阀是一种无须外加驱动能源，借助被测介质自身的能量，按设定值进行手动调节的控制装置它集测量、控制、执行众多功能于一身，自成一个独立的仪表控制系统。具备以下特性：无需外加驱动能源，节能，运行成本低，适用于起火性危险环境；结构简略，维护工作量小，可以实现无人值守；集变送器、控制器及执行机构的功能于一体，售价低廉，节省安装工程投资。以油井常用的单相分离器为例，使用自力式调节阀安装工程投资仅为使用电动单元组合仪表的三分之一。

2自力式调节阀种类

自力式调节阀种类太多，按被控参数可分为自力式压力（液位）调节阀、自力式差压调节阀、自力式体温调节阀、自力式流量调节阀等。

3自力式调节阀原理

3.1自力式压力调节阀原理

如图1所示，自力式阀前压力调节阀，其气阀初始位置在关掉状态。阀前压力P1经衬套、阀座节流后，变为阀后压力P2可调式减压阀，同时P1经过取压管键入至上膜室外作用在阀座上，形成的斥力与弹簧的反斥力相平衡，决定了衬套、阀座的相对位置，以便控制阀前压力。

当P1提高时，P1作用于阀座上的力也逐渐提高。此刻阀座上的斥力小于弹簧的反斥力，使衬套向离开喷嘴的方向联通，这时衬套与喷嘴之间的流通面积变大，流阻变小，P1向阀后泄压，直至阀座上的斥力与弹簧反斥力相平衡为止，进而使P1降为设定值。同理，P1增加时，动作方向与上述相反，这就是阀前压力调节的工作原理。

阀后压力调节与阀前的相似，但衬套反装。

可通过调节弹簧反斥力的大小来改变压力设定值。流量特征通常为快开。

3.2自力式差压调节阀原理

广州申弘球阀有限公司主营球阀有：减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀自力式差压调节阀又称浮子液面调节器，其工作原理如图2所示，浮球通过曲轴机构与调节阀的销钉相连结。通过浮球和曲轴机构的作用，调整球阀的开度来使差压保持在适当的高度上。当出液量降低，容器内差压下降时，说明进液量小于出液量，浮球逐渐下降，并通过曲轴机构立刻将球阀关小；反之，当差压增加时浮球通过曲轴机构将球阀开大，直至进出液量相等，差压稳定为止。这就是进口控制的工作原理。

出口控制与进口控制原理相似，但衬套反装。

这儿，浮球是系统的测试器件，而曲轴机构就是一个简略的调节器，阀就是zui终执行器件，组成一个完整的差压自控系统。阀的流量特征有直线和等比率可选。阀门有直通式和角式两种。

3.3自力式体温调节阀、自力式流量调节阀

其工作原理与自力式压力调节阀太原小异，在此不再赘言。

4选型使用留意问题

4.1调节精度

自力式调节阀是由机械的方式组成的纯比列调节系统，所以控制的结果不可防止地存在静差。调节精度通常为±5%~±10%。适用于调节质量要求不高的场合。更多产品参看

4.2容许压差

因为自力式调节阀没有驱动能源，仅靠介质自身的能源（压力阀靠介质压力，差压阀靠介质对浮球的压强等），并且难以象普通控制阀可通过增加气源压力来减小压差。因而造成容许液位较普通控制阀小，口径也受限制。以上海科力达自控球阀有限公司生产的自力式压力调节阀为例，DN80以下的阀容许压差zui高2.0MPa（PN4.0MPa时），而普通气动控制阀zui高可达6.4MPa。现在，该公司的自力式压力调节阀zui大口径为DN300。自力式差压调节阀因为受浮球压强的限制，容许液位也小，多数生产商对容许液位未作明晰，采用时应向生产商咨询。同样成因，自力式差压调节阀口径zui大做到DN250，对大多数场合早已够用，特殊场合假如流量非常大，可使用两台或多台并联。

4.3介质粘度

由自力式压力调节阀原理和结构特性知，介质粘度偏低容易造成引压管的堵塞，影响阀座的弹性，致使阀内压力平衡器件不能正常工作。非常是融化点较高的介质在停业降温后融化也将使波纹管完工后未能正常工作。国外厂商的产品样本未见介质容许粘度推荐值。美国已有厂商推荐在液体状况下容许使用介质运动粘度为7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在四川油井，某些阀利用在稠油介质，粘度在2×10-4m2/s左右。

高粘度的介质可采用重锤平衡自力式压力调节阀。

4.4对密封的要求

自力式调节阀国外还没有统一的产品标准。生产商通常参照控制阀的国家标准进行生产。

国标GB/T4123-92要求控制阀本体滤料函及其他连结处无漏水现象。可以满足易燃、有体介质对密封性的要求。而国标GB/T4123-92对气动执行机构的气室密封要求：“气动执行机构的气室应保证气密。在额定气源压力下，5min内薄膜气室外的压力升高不得小于2.5kPa。”显然这是针对以压缩空气为气源的规定，不能满足自力式调节阀对易燃、有体介质的使用要求。

油井的二氧化碳介质大多为可燃易爆有的二氧化碳，油类液体介质一般要挥发出易燃二氧化碳，是不容许有漏水的。很多场合对自力式调节阀的密封要求比国标严苛，采用时要非常标明。

4.5自力式调节阀估算

该估算同普通控制阀，不再深究。

它具备如下特征。

1、平衡式衬套结构，如平衡型双座，双衬套平衡型，套筒平衡型等。

2、快开流量特征，其衬套为平板型。

3、公称管径与阀门特性：ＤＮ２０～１００ｍｍ（或１２５），阀上设有波纹管，衬套为双座（有的厂商产品ＤＮ２０ｍｍ的没波纹管，衬套也为双座）；公称管径小于１００ｍｍ时，阀上盖内不设波纹管，衬套为双衬套或套筒结构。

4、执行机构种类推荐：设定值≤０．６ＭＰａ时，选薄膜式执行机构；设定值＞０．６ＭＰａ时，选汽缸式执行机构。

5自力式调节阀在油井的应用

（1）自力式调节阀与普通控制阀相比有多种差别，但这种差别并不影响在油井的使用。油井的绝大多数场合如计量站、集油站、转油站、联合站等场合生产过程压力、温度不高（1.0MPa，100℃以下），介质粘度不大（2×10-4m2/s以下），控制精度要求不高（通常±10%），自力式调节阀完全可以满足生产还要。

（2）自力式调节阀在四川油井已有十几年的使用历史，已得到了实践的检测和成功的应用。典型应用：油气水单相分离器的压力控制，油室、水室差压控制，如图3所示；除油器压力、液位控制，如图4所示；气液分离器、缓冲罐压力、液位控制（略）；市民区暖气分支管道的流量、温度控制等（略）。

6结束语

自力式调节阀无须外加驱动能源、结构简略、工程造价低、使用维护便于，在石油行业得到了广泛的应用，尤其是在油井偏远站点。同时也遭到了广大基层人员的欢迎。与本产品相关论文：200X先导隔膜式水用减压阀安装要求

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