自動溫控閥是一種控制流體溫度的新型閥門，又稱自力式溫控閥或自動恒溫閥，簡稱恒溫閥。它依靠感溫傳感器內(nèi)感溫材料的膨脹力來驅(qū)動閥門啟閉，從而 調(diào)節(jié)進(jìn)入閥門的冷、熱流體流量達(dá)到控制流體出口溫度的目的。它是一種不需外接能源，而由熱敏元件吸收流體的熱量并轉(zhuǎn)換為機械能，使執(zhí)行機構(gòu)按一定的調(diào)節(jié)規(guī) 律工作的自動溫度控制器。

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　　自動恒溫閥工作原理、性能特點

　　1.自動恒溫閥工作原理

　　自動溫控閥其基本結(jié)構(gòu)由感溫傳感器自力式執(zhí)行機構(gòu)和閥體組成。感溫元件結(jié)構(gòu)如圖1所示，流體通過閥門時，位于閥體內(nèi)部感溫元件受熱(或遇冷)→熱 量通過剛性純銅密封容器外壁使杯內(nèi)感溫蠟受熱熔化(或冷凝)體積膨脹(或收縮)→推動橫隔膜、錐形橡膠體→推動活塞→帶動調(diào)節(jié)啟閉件，從而調(diào)節(jié)閥門的開 度。實際結(jié)構(gòu)中，一般還設(shè)計有：

　　(1)放大機構(gòu)將活塞傳遞來的微小的軸向位移放大到環(huán)向，使得對閥門的開度調(diào)節(jié)能力大大增加。

　　(2)復(fù)位彈簧機構(gòu)使得感溫蠟體積遇冷收縮時活塞回位。

　　(3)溫度控制設(shè)定機構(gòu)使得該閥門在使用中可根據(jù)實際情況對控制溫度進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整。

　　2.自動恒溫閥特點

　　相對于電動、氣動、電磁溫度控制閥，自動恒溫閥有如下的優(yōu)點： ①無需電源或壓縮空氣等外部動力，結(jié)構(gòu)簡單，安全性高。

　?、跍囟瓤刂凭雀?，工作穩(wěn)定。

　　③過溫保護(hù)裝置靈敏可靠，保護(hù)范圍大，能確保特殊情況下設(shè)備安全運行。

　?、鼙壤娇刂?，不會引起水錘危害。

　?、葸m用范圍廣，可用于多種介質(zhì)的溫控場合。

　　⑥體積小，不怕凍，重量輕，安裝方便。

? ? ? ?自動恒溫閥的應(yīng)用

　　廣泛應(yīng)用于采暖、熱水供應(yīng)、航天航空、電力、能源動力、冶金、船舶等工業(yè)各種熱交換設(shè)備的溫度自動控制，如壓縮機、汽輪機、內(nèi)燃機、齒輪箱、大型真空泵等需要恒溫潤滑的機械冷卻系統(tǒng)中及印染、紡織、食品、皮革等行業(yè)需恒溫排放流體的場合。自動溫度控制閥的工業(yè)應(yīng)用有以下幾個方面。

　　1.在動力機械潤滑冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　壓縮機、汽輪機、內(nèi)燃機等高速回轉(zhuǎn)的動力機械其軸承部位需要良好的潤滑和冷卻。且對于潤滑油的溫度要求十分嚴(yán)格，油溫過高或過低都會影響機器的正 常運行。實際工程中常用冷卻器換熱的方法來降溫，但難于控制冷卻后的溫度。在潤滑油循環(huán)管路中安裝自動溫度控制閥，將冷卻后的潤滑油與未經(jīng)冷卻的潤滑油分 別通入自動溫度控制閥，其出口油溫將自動保證確定的最佳油溫。比如在螺桿式壓縮機潤滑油冷卻回路的恒溫系統(tǒng)中，當(dāng)潤滑油溫度保持在42℃±5℃時才能保證 良好的活性和潤滑性能。自動溫渡控制閥與熱器在冷卻回路中的安裝如圖5所示。這種配置很好地保換持了油溫的穩(wěn)定，既保證油溫不會過高而造成潤滑油黏度下 降、潤滑性能降低，也避免了油溫過低引起潤滑油黏度過大，甚至水份在系統(tǒng)內(nèi)析出。根據(jù)介紹，高精度自動溫控閥可將油溫控制到42℃±5℃。 在汽輪機、內(nèi)燃機、變速器齒輪箱中的應(yīng)用也是如此。目前，我國300MW以上發(fā)電機組主要采用引進(jìn)設(shè)備或技術(shù)，其中汽輪機潤滑油冷卻系統(tǒng)中皆采用自動溫控閥來控制潤滑油油溫。機車內(nèi)燃機、船用柴油發(fā)動機、V8汽車發(fā)動機也都采用冷卻器前加三通自動溫控閥的配置來控制潤滑油的溫度。

　　航空器發(fā)動機增速器齒輪箱在高速運轉(zhuǎn)時的情況也與動力機械的工況相近，故也采用三通自動溫控閥的形式來保持潤滑油冷卻回路的恒溫。

　　2.在液壓系統(tǒng)冷卻回路恒溫系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　液壓系統(tǒng)要求對其油液溫度進(jìn)行控制，特別是對運行中溫度控制準(zhǔn)確度要求較高的液壓系統(tǒng)，如伺服系統(tǒng)、比例系統(tǒng)、液壓元件試驗臺及連續(xù)運行的大型液 壓設(shè)備等，目前較多采用電測電控和機械組合匹配的冷卻控制即電磁水閥的方式，這種控制方式最大的缺點是控制形式屬開關(guān)量控制，不能實現(xiàn)隨系統(tǒng)發(fā)熱量的變化 而調(diào)節(jié)冷卻水量，并且常因水中銹垢和混雜顆粒，造成電磁水閥閥心動作失靈、電磁鐵燒壞等故障和造成水源浪費。另一種是使用比例式冷卻水控制方式即電動調(diào)節(jié) 閥的方式，與前一種方法相比，它具有能隨系統(tǒng)發(fā)熱量的變化調(diào)節(jié)冷卻水量和控制精度高的優(yōu)點，但因其組成環(huán)節(jié)多，故障率高，且目前與電動執(zhí)行器組成最小的輸 水閥通徑都在50mm以上，而液壓系統(tǒng)常用的都在50mm以下，因此在使用中受到限制。

　　在液壓系統(tǒng)冷卻回路應(yīng)用自動溫控閥則具有結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，性能穩(wěn)定，無須外部動力，精度高等特點，它與冷卻器組成一個閉環(huán)冷卻水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是 一種較為理想的液壓系統(tǒng)冷卻水調(diào)節(jié)方法。國外已經(jīng)有大量新型液壓系統(tǒng)選用自動溫控閥作為冷卻水調(diào)節(jié)元件，運行情況十分理想。

　　3.在生產(chǎn)過程中流體溫度控制中的應(yīng)用

　　自動溫控閥大量地應(yīng)用在各種生產(chǎn)工藝流程的流體溫度控制中，如印染、紡織、食品、皮革等行業(yè)需恒溫排放流體的場合。

　　例如在連續(xù)鑄錠生產(chǎn)線結(jié)晶器冷卻水溫度控制中的應(yīng)用：包頭鋼鐵公司立彎式連續(xù)鑄錠生產(chǎn)線結(jié)晶器冷卻水屬于閉路軟水循環(huán)系統(tǒng)，熾熱鋼液(溫度大于 1600℃)的初凝是在結(jié)晶器內(nèi)完成的，形成3-8mm坯殼(中心仍是熾熱鋼液)，在引錠桿作用下進(jìn)入扇形段，進(jìn)一步噴淋固化直至拉矯機，形成最終鑄坯。 如果在結(jié)晶器內(nèi)冷卻不均勻或成形不好，就出現(xiàn)拉漏、沾鋼的嚴(yán)重后果。該系統(tǒng)由德國西馬克公司進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計，采用的就是DN500三通自動溫控閥，通過旁路 回水與板式換熱器的回水混合，經(jīng)熱平衡達(dá)到澆鑄工藝要求的溫度40-45℃。

　　公司為了提高效率，降低能耗和減少污染，在新型造紙機尤其是能源消耗最大的是造紙機的干燥部分，其真空站冷凝器冷卻水出口溫度 控制，采用了三通自動溫控閥，用來自動地改變冷卻水的排出量而控制其排出溫度，防止熱污染，并使冷卻水得以充分利用。既減少了冷卻水的消耗量，又能把一定 溫度的水送入其他工序利用。

　　結(jié)束語

　　隨著科技的發(fā)展，工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)大容量，高參數(shù)，高效低耗，低污染和高自動化的趨勢，對溫度控制的精度和安全可靠性要求愈來愈高。自動溫控 閥以其優(yōu)越的性能而有著廣闊的發(fā)展空間。目前，國內(nèi)已經(jīng)有一些企業(yè)和高校正在從事這方面的研究和開發(fā)，這無疑有利于中國重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化。