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1、浅析自动恒温阀的原理与应用一、前言自动温控阀是一种控制流体温度的新型阀门，又称自力式温控阀或自动恒温阀，简称恒温阀。它依靠感温传感器内感温材料的膨胀力来驱动阀门启闭，从而 调节进入阀门的冷、热流体流量达到控制流体出口温度的目的。它是一种不需外接能源，而由热敏元件吸收流体的热量并转换为机械能，使执行机构按一定的调节规 律工作的自动温度控制器。二、自动温控阀工作原理、性能特点1.工作原理自动温控阀其基本结构由感温传感器自力式执行机构和阀体组成。感温元件结构如图1所示，流体通过阀门时，位于阀体内部感温元件受热(或遇冷)热 量通过刚性纯铜密封容器外壁使杯内感温蜡受热熔化(或冷凝)体积膨胀(或收缩)推动
2、横隔膜、锥形橡胶体推动活塞带动调节启闭件，从而调节阀门的开 度。实际结构中，一般还设计有：(1)放大机构将活塞传递来的微小的轴向位移放大到环向，使得对阀门的开度调节能力大大增加。(2)复位弹簧机构使得感温蜡体积遇冷收缩时活塞回位。(3)温度控制设定机构使得该阀门在使用中可根据实际情况对控制温度进行设定和调整。2.自动恒温阀特点相对于电动、气动、电磁温度控制阀，自动恒温阀有如下的优点：无需电源或压缩空气等外部动力，结构简单，安全性高。温度控制精度高，工作稳定。过温保护装置灵敏可靠，保护范围大，能确保特殊情况下设备安全运行。比例式控制，不会引起水锤危害。适用范围广，可用于多种介质的温控场合。体积小
3、，不怕冻，重量轻，安装方便。三、自动温控阀的应用广泛应用于采暖、热水供应、航天航空、电力、能源动力、冶金、船舶等工业各种热交换设备的温度自动控制，如压缩机、汽轮机、内燃机、齿轮箱、大型真空泵等需要恒温润滑的机械冷却系统中及印染、纺织、食品、皮革等行业需恒温排放流体的场合。自动温度控制阀的工业应用有以下几个方面。1.在动力机械润滑冷却系统中的应用压缩机、汽轮机、内燃机等高速回转的动力机械其轴承部位需要良好的润滑和冷却。且对于润滑油的温度要求十分严格，油温过高或过低都会影响机器的正 常运行。实际工程中常用冷却器换热的方法来降温，但难于控制冷却后的温度。在润滑油循环管路中安装自动温度控制阀，将冷却后
4、的润滑油与未经冷却的润滑油分 别通入自动温度控制阀，其出口油温将自动保证确定的最佳油温。比如在螺杆式压缩机润滑油冷却回路的恒温系统中，当润滑油温度保持在425时才能保证 良好的活性和润滑性能。自动温渡控制阀与热器在冷却回路中的安装如图5所示。这种配置很好地保换持了油温的稳定，既保证油温不会过高而造成润滑油黏度下 降、润滑性能降低，也避免了油温过低引起润滑油黏度过大，甚至水份在系统内析出。根据介绍，高精度自动温控阀可将油温控制到425。在汽轮机、内燃机、变速器齿轮箱中的应用也是如此。目前，我国300MW以上发电机组主要采用引进设备或技术，其中汽轮机润滑油冷却系统中皆采用自动温控阀来控制润滑油油温
5、。机车内燃机、船用柴油发动机、V8汽车发动机也都采用冷却器前加三通自动温控阀的配置来控制润滑油的温度。航空器发动机增速器齿轮箱在高速运转时的情况也与动力机械的工况相近，故也采用三通自动温控阀的形式来保持润滑油冷却回路的恒温。2.在液压系统冷却回路恒温系统中的应用液压系统要求对其油液温度进行控制，特别是对运行中温度控制准确度要求较高的液压系统，如伺服系统、比例系统、液压元件试验台及连续运行的大型液 压设备等，目前较多采用电测电控和机械组合匹配的冷却控制即电磁水阀的方式，这种控制方式最大的缺点是控制形式属开关量控制，不能实现随系统发热量的变化 而调节冷却水量，并且常因水中锈垢和混杂颗粒，造成电磁水
6、阀阀心动作失灵、电磁铁烧坏等故障和造成水源浪费。另一种是使用比例式冷却水控制方式即电动调节 阀的方式，与前一种方法相比，它具有能随系统发热量的变化调节冷却水量和控制精度高的优点，但因其组成环节多，故障率高，且目前与电动执行器组成最小的输 水阀通径都在50mm以上，而液压系统常用的都在50mm以下，因此在使用中受到限制。在液压系统冷却回路应用自动温控阀则具有结构简单，动作可靠，性能稳定，无须外部动力，精度高等特点，它与冷却器组成一个闭环冷却水调节系统，是 一种较为理想的液压系统冷却水调节方法。国外已经有大量新型液压系统选用自动温控阀作为冷却水调节元件，运行情况十分理想。3.在生产过程中流体温度控
7、制中的应用自动温控阀大量地应用在各种生产工艺流程的流体温度控制中，如印染、纺织、食品、皮革等行业需恒温排放流体的场合。例如在连续铸锭生产线结晶器冷却水温度控制中的应用：包头钢铁公司立弯式连续铸锭生产线结晶器冷却水属于闭路软水循环系统，炽热钢液(温度大于 1600)的初凝是在结晶器内完成的，形成3-8mm坯壳(中心仍是炽热钢液)，在引锭杆作用下进入扇形段，进一步喷淋固化直至拉矫机，形成最终铸坯。 如果在结晶器内冷却不均匀或成形不好，就出现拉漏、沾钢的严重后果。该系统由德国西马克公司进行基础设计，采用的就是DN500三通自动温控阀，通过旁路 回水与板式换热器的回水混合，经热平衡达到浇铸工艺要求的温
8、度40-45。德国L&E公司为了提高效率，降低能耗和减少污染，在新型造纸机尤其是能源消耗最大的是造纸机的干燥部分，其真空站冷凝器冷却水出口温度 控制，采用了三通自动温控阀，用来自动地改变冷却水的排出量而控制其排出温度，防止热污染，并使冷却水得以充分利用。既减少了冷却水的消耗量，又能把一定 温度的水送入其他工序利用。四.结束语 随着科技的发展，工业规模的扩大，工业生产呈现大容量，高参数，高效低耗，低污染和高自动化的趋势，对温度控制的精度和安全可靠性要求愈来愈高。自动温控 阀以其优越的性能而有着广阔的发展空间。目前，国内已经有一些企业和高校正在从事这方面的研究和开发，这无疑有利于中国重大技术装备国
9、产化。自动恒温混水阀本自动恒温混水阀以热管波纹管或记忆合金弹 簧为感温敏感元件，通过两个同轴旋钮调节出水温度 及流量，自动维持恒温，不需要使用电源即可克服淋 浴头忽热忽冷的现象，以及统一高位槽不能自由调选 水温的弊病。除用于淋浴外亦可用于其它需要自动 恒温混水的场合以达到节能节水的目的。一种自动恒温混水阀，由内、外套筒、温度敏感元件、调温弹簧、调温旋钮、流量调节钮、冷、热进水口、混水杯及混水出口所组成，其特征在于温度敏感元件由 内充低沸点工质的热管串接波纹管组成或由弹簧状的记忆合金件构成，内筒上的冷、热进水口，(上位孔与下位孔)上下错开，外筒上的冷、热进水口在同一水平线 上，混水腔室内设有混水
10、杯，混水杯呈进口小出口大的阶梯孔形。本实用新型公开了一种恒温混水阀，它包括混水 阀壳体、滑块、混水阀冷水入口、混水阀热水入口，其特征在 于在滑块靠近混水阀冷水入口的一端设置第一软质密，滑块靠 近混水阀热水入口的一端设置第二软质密；混水阀热水入口设 置有上水止回球阀；混水阀冷水入口设置有限流减压阀。本实 用新型在滑块的上、下设置了软密封，提高了原恒温混水阀的 密封性能，提高了恒温混水阀的安全性能，可以为消费者提供 一种安全，舒适的恒温混水阀。使用本实用新型可以减少阀门 的用量，并且简化了安装节省了管线，为用户降低了成本，利 于实施，具有广泛的市场前景。一种恒温混水阀，它包括混水阀壳体(4)、滑块
11、(5)、混水阀冷水入口 (6)、混水阀热水入口(7)，其特征在于在滑块(5)靠近混水阀冷水入口(6) 的一端设置第一软质密(2)，滑块(5)靠近混水阀热水入口(7)的一端设置 第二软质密(3)。微电子智能恒温高压混水阀本实用新型公开了一种微电子智能恒温高压混水阀，包括阀体和压盖，阀体上设有热水进水口、冷水进水口和混合出水口，阀体与压盖围成密闭的安装腔，阀体内开设混水孔、热水孔和冷水孔；安装腔内安装定位旋转轴，定位旋转轴的一端与阀体连接，定位旋转轴的另一端与压盖或定瓷片连接，定位旋转轴上安装定瓷片和动瓷 片，定瓷片与阀体固连接，定瓷片上开设热水水孔、冷水水孔、混合水孔和定瓷片旋转轴孔，动瓷片的工
12、作面上开设动瓷片旋转轴孔和混水槽，定位旋转轴位于动瓷 片旋转轴孔和定瓷片旋转轴孔内；阀体上开设电机安装孔，电机安装孔内安装电机，电机的输出轴上安装齿轮，动瓷片上安装齿圈，齿圈与齿轮啮合。微电子智能恒温高压混水阀，包括阀体（4）和压盖（5），阀体（4）上设有热水进水口（1）、冷水进水口（2）和混合出水口（3），其特征在于：阀体 （4）与压盖（5）围成密闭的安装腔，阀体（4）内开设混水孔（9）、热水孔（36）和冷水孔（37），热水进水口（1）通过热水孔（36）与安装腔相 通，冷水进水口（2）通过冷水孔（37）与安装腔相通，混合出水口（3）通过混水孔（9）与安装腔相通；安装腔内安装定位旋转轴（13）
13、，定位旋转轴 （13）的一端与阀体（4）连接，定位旋转轴（13）的另一端与压盖（5）或定瓷片（8）连接，定位旋转轴（13）上安装定瓷片（8）和动瓷片（15）， 定瓷片（8）与阀体（4）固连接，定瓷片（8）上开设热水水孔（16）、冷水水孔（17）、混合水孔（12）和定瓷片旋转轴孔（21），动瓷片（15）的 工作面上开设动瓷片旋转轴孔（26）和混水槽（19），定位旋转轴（13）位于动瓷片旋转轴孔（26）和定瓷片旋转轴孔（21）内；阀体（4）上开设电机 安装孔（38），电机安装孔（38）内安装电机（7），电机（7）的输出轴上安装齿轮（6），动瓷片（15）上安装齿圈（11），齿圈（11）与齿轮 （6）
14、啮合。电子自动及手动调节两用式多功能出水恒温混水阀本实用新型装置涉及一种电子自动及手动调节两用式多功能出水恒温混水阀，包括自动恒温装置，因在自动恒温装置内的上部设置有自动恒温系统及手动调节恒温机 构，下部设置有自动断水系统，使用时，由控制器控制反馈信息，利用直流驱动电机带动阀体内部的阀芯旋转一个角度，实现调节热水和冷水的流量比例，达到自动 恒温的目的。该混水阀既具有自动恒温功能，又具有手动调节恒温功能，达到使用方便的目的。当互感线圈检测到出水口的漏电电流大于人体安全电流值时，控制器 驱使直流电机带动阀芯旋转一个角度，立即关断出水口出水，达到漏电自动断水目的，使人与带电体完全隔离，因此可避免因漏
15、电而引起危害人身安全的隐患发生。一种电子自动及手动调节两用式多功能出水恒温混水阀，其包括自动恒温装置，其特征在于：在自动恒温装置内分别设置有用于自动调节热水与冷水流量比的自动恒温系统、用于自动切断出水功能的漏电自动断水系统以及手动调节恒温机构。 一种太阳能热水器的恒温调节器本实用新型公开了一种太阳能热水器的恒温调节器，包括主体，所述主体上设有热水进水口、冷水进水口和混合水出水口，所述主体内设有混合水腔，所述主体内设有热水水道连通热水进水口和混合水腔，所述主体内设有混合水水道连通混合水腔和混合水出水口，所述混合水腔内设置有恒温阀芯， 所述主体内设有同时控制热水水道和混合水水道开断的陶瓷阀芯，所述陶瓷阀芯包括陶瓷定片和90限位旋转的陶瓷动片，所述陶瓷定片和陶瓷动片紧贴设置在一 起，本设计利用陶瓷动、定片上孔位的错位进行开关操作，无需像一般恒温龙头一样安装单向止回阀防止冷热水串流，降低了混水器使用中的动态水阻，确保了其实 际应用的可靠性。一种太阳能热水器的恒温调节器，包括主体（1），所述主体（1）上设有热水进水口（11）、冷水进水口（12）和混合水出水口（13），所述主体（1）内 设有混合水腔（1
