常見的液體膨脹型自力式溫度調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)主要由閥體1、閥座2、閥芯3、彈簧組件4、閥芯推桿6、波紋管組件7~9、剛性毛細(xì)管10、溫度傳感器11、12、溫度設(shè)定旋鈕13、溫度設(shè)定顯示14以及過溫保護(hù)裝置等構(gòu)成。如圖1a所示。推動閥桿動作的壓力信號由傳感器11中的填充感溫液體介質(zhì)的膨脹產(chǎn)生，并通過剛性毛細(xì)管10將壓力信號傳遞至平衡波紋管腔室。作用在閥芯上的上部流體的壓力和下部流體的壓力以及彈簧力都通過波紋管內(nèi)液體感溫介質(zhì)產(chǎn)生的力來平衡，其結(jié)果是推動力FA和預(yù)置彈簧的彈力FF的方向相反，但大小相同。二力在等流量狀態(tài)下平衡。當(dāng)溫度在測量點基礎(chǔ)上上升或下降時，自力式溫度調(diào)節(jié)閥的控制與執(zhí)行系統(tǒng)可減少或增大流量。

     溫度調(diào)節(jié)的過程如下：

     （1）當(dāng)傳感器所測的介質(zhì)溫度升高時，傳感器內(nèi)的填充物膨脹并施加驅(qū)動力FA在閥件上。
     （2）當(dāng)FA大于預(yù)設(shè)彈簧力FF，后閥門的開度變小，通過閥門的流體流量減少。
     （3）流量減少后，溫度降低，直至達(dá)到新的力平衡狀態(tài)，此時，閥體到達(dá)新位置。如圖1b所示

由上面對閥芯的受力分析可得：

     FA=pAB-（P1-P2）Av-k1X=FF=k2x                 （1）

      則：pAB-（P1-P2）Av=k2x+k1X=kx               （2）

     式中：AB為波紋管的橫截面積；p為感溫介質(zhì)產(chǎn)生的膨脹力；p1為自力式溫度調(diào)節(jié)閥使用中閥前壓力；p2為自力式溫度調(diào)節(jié)閥使用中閥后壓力；AV為閥芯的橫截面積；k1為波紋管的剛性系數(shù)；k2為彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)；k=k1+k2為波紋管與彈簧的總剛性系數(shù)；x為彈簧偏離平衡位置的位移。

     由式（2）可見，在自力式溫度調(diào)節(jié)閥設(shè)計中，分析溫度傳感器內(nèi)感溫介質(zhì)隨溫度變化所產(chǎn)生的膨脹量和膨脹力是至關(guān)重要的。

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