1、第十二章第十二章 自动控制仪表自动控制仪表 1 1、对热工过程进行检测、显示、控制和执行等仪表总称为自动控对热工过程进行检测、显示、控制和执行等仪表总称为自动控制仪表;制仪表;2 2、可以理解为带显示,检测和控制器以及执行器等功能的,一体的、可以理解为带显示,检测和控制器以及执行器等功能的,一体的组合仪表控制系统。组合仪表控制系统。3 3、理解自动化仪表的工作原理和性能特点,合理的选择和使用。、理解自动化仪表的工作原理和性能特点,合理的选择和使用。第一节 自动控制仪表的分类 一、按使用的能源分类一、按使用的能源分类1 1、电动仪表:以电作为能源及传送信号的仪表;、电动仪表:以电作为能源及传送信
2、号的仪表;便于远传,计算机应用便于远传,计算机应用电气式(电动机械):依靠传感器从被控介质中取得能量推动电气式(电动机械):依靠传感器从被控介质中取得能量推动电接点触电接点触 头或电位器头或电位器动作(使用电作动力);动作(使用电作动力);结构简单,价格便宜结构简单,价格便宜电子式仪表:采用放大器等电子元器件,利用反馈电路对输入信号进行电子式仪表:采用放大器等电子元器件,利用反馈电路对输入信号进行 控制规律的运算;控制规律的运算;测量精度高,提高控制品质测量精度高,提高控制品质2 2、气动仪表:、气动仪表:以压缩空气为能源及传递信号的仪表。距离受限制,但作用力大、以压缩空气为能源及传递信号的仪
3、表。距离受限制,但作用力大、平稳(燃气,制冷);平稳(燃气,制冷);防暴防暴 ,执行作用力大执行作用力大3 3、直接作用式仪表:、直接作用式仪表:(自立式仪表)(自立式仪表)不需要辅加能源(电、气)不需要辅加能源(电、气),传感器直接从被测介质中取得能量,传感器直接从被测介质中取得能量,以推动执行器动作以推动执行器动作 例浮球式液位调节器,燃气压力直接作用调节器例浮球式液位调节器,燃气压力直接作用调节器.自立式温度调节器调节控制原理自立式温度调节器调节控制原理 系统由温包系统由温包1 1、毛细管、毛细管2 2、波纹管、波纹管3 3、和连杆和连杆5 5,压缩弹簧,压缩弹簧6 6,调节阀,调节阀8
4、 8组组 成成 ,调节螺丝,调节螺丝7 7(设定温度用)所以(设定温度用)所以 被控温度的变化对应着弹簧被控温度的变化对应着弹簧 形变的变化形变的变化 对应着阀门开度的变化,对应着阀门开度的变化,即阀门开度的变化与温度偏差成正即阀门开度的变化与温度偏差成正 比,比例调节器。比,比例调节器。温控阀调节过程温控阀调节过程温控阀调节过程温控阀调节过程1 1、调节旋钮(给定值)、调节旋钮(给定值)2 2、传感器、传感器 3 3、反力弹簧、反力弹簧 4 4、阀芯、阀芯 5 5、阀座、阀座 比例作用比例作用 调节范围调节范围 0.5-2 0.5-2 二、按结构形式分类二、按结构形式分类1 1、基地式仪表:
5、把变送(测量)、调节、显示等部分组装成一个仪表整、基地式仪表:把变送(测量)、调节、显示等部分组装成一个仪表整体体2 2、单元式组合仪表:将整套仪表划分成能独立实现一定功能的若干单元,、单元式组合仪表:将整套仪表划分成能独立实现一定功能的若干单元,单元之间采用同一的标准信号联系,分为,变送单元、转换单元、计单元之间采用同一的标准信号联系,分为,变送单元、转换单元、计算单元、显示单元、给定单元、调节单元、执行单元、辅助单元等。算单元、显示单元、给定单元、调节单元、执行单元、辅助单元等。3 3、组装电子式调节仪表:各种功能用不同的模块代替,根据需要组合而、组装电子式调节仪表:各种功能用不同的模块代
6、替,根据需要组合而成。成。第二节 电气式控制 仪表双金属片构成的恒温器工作原理:是双位控制器,即具有通断功能。双金属片构成的恒温器工作原理:是双位控制器,即具有通断功能。其工作原理如下:双金属片置于被测空气其工作原理如下:双金属片置于被测空气中,当外界温度发生变化时双金属片弯曲,中,当外界温度发生变化时双金属片弯曲,当温度达到设定值时,双金属片弯曲最大当温度达到设定值时,双金属片弯曲最大和接点接通,当温度小于设定值时双金属和接点接通,当温度小于设定值时双金属片又带动接点断开。磁铁放置在固定接点片又带动接点断开。磁铁放置在固定接点侧,当双金属片的动触点接近某一个范围侧,当双金属片的动触点接近某一
7、个范围时,进入了磁铁特范围,以使开关动作快速。时,进入了磁铁特范围,以使开关动作快速。下图为其双位调节特性。下图为其双位调节特性。只有两种可能,要么开,要么关。只有两种可能,要么开,要么关。第三节 电子式控制仪表 电子式控制器由电子元器件、电子放大器等组成,分为断续输出的电电子式控制器由电子元器件、电子放大器等组成,分为断续输出的电子控制器和连续输出的电子控制器。子控制器和连续输出的电子控制器。一、断续输出的电子控制器一、断续输出的电子控制器 热工参数通过传感器转换成电量信号后与仪表的给定值在测量、给定热工参数通过传感器转换成电量信号后与仪表的给定值在测量、给定电路进行比较,差值经过放大电路后
8、推动开关电路,开关电路的执行元电路进行比较,差值经过放大电路后推动开关电路,开关电路的执行元件是继电器、交流接触器等,具有双位调节的特性。件是继电器、交流接触器等,具有双位调节的特性。特性图特性图二、连续输出的电子控制器二、连续输出的电子控制器 连续输出的电子控制器有连续输出的电子控制器有PI,PID等控制规律,输出信号为等控制规律,输出信号为标准信号标准信号,测量电路将热功信号转换成电信号,并于给定信号相比较得到偏差信测量电路将热功信号转换成电信号,并于给定信号相比较得到偏差信号,偏差信号经放大后,加在号,偏差信号经放大后,加在PID调节器的输入端,实现调节器的输入端,实现PID控制规律的运
9、控制规律的运算,最后得出输出信号。算,最后得出输出信号。第四节 执行器 在暖通空调系统的控制中,常用的执行器主要有电动调节阀、电动在暖通空调系统的控制中,常用的执行器主要有电动调节阀、电动风门(或风阀)、电磁阀、电压调节装置(可控硅调节器、交流接触器风门(或风阀)、电磁阀、电压调节装置(可控硅调节器、交流接触器)及变频器等,它们是系统的终端执行部件,主要用来控制热水、冷)及变频器等,它们是系统的终端执行部件,主要用来控制热水、冷水、蒸汽、空气的流量或温度、压力等,和各种设备的启停、加热器的水、蒸汽、空气的流量或温度、压力等,和各种设备的启停、加热器的功率等。功率等。执行器一般由执行机构执行器一
10、般由执行机构和调节机构两部分组成,如图和调节机构两部分组成,如图2-42-4所示。所示。执行机构是执行器的推动部分,它根据执行机构是执行器的推动部分,它根据控制器所给出的指令信号的大小,产生控制器所给出的指令信号的大小,产生推力或者位移。执行机构按其使用能源推力或者位移。执行机构按其使用能源形式分为气动、液动和电动三大类,形式分为气动、液动和电动三大类,调节机构是执行器的调节部分,它接受调节机构是执行器的调节部分,它接受执行机构的操纵,控制工艺介质的流执行机构的操纵,控制工艺介质的流量(或能量)。量(或能量)。返回返回 一、电磁阀一、电磁阀 电磁阀是常用电动调节机构之一,用于双电磁阀是常用电动
11、调节机构之一,用于双位控制系统中,从动作方式上电磁阀位控制系统中,从动作方式上电磁阀分为直动式和先导式两种。分为直动式和先导式两种。直动式直动式电磁阀结构如下图所示,当电磁线圈电磁阀结构如下图所示,当电磁线圈1 1通电后,产生电磁吸力,吸引活动通电后,产生电磁吸力,吸引活动铁芯铁芯2 2上移,打开阀芯,使流体通过。上移,打开阀芯,使流体通过。当线圈断电时,活动铁芯在自重和当线圈断电时,活动铁芯在自重和复位弹簧复位弹簧3 3的作用下,关闭阀门。的作用下,关闭阀门。二、电动调节阀二、电动调节阀 图所示是直线移动的电动调节阀图所示是直线移动的电动调节阀原理,阀杆的上端与执行机构相原理,阀杆的上端与执
12、行机构相连接,当阀杆带动阀芯在阀体内连接,当阀杆带动阀芯在阀体内上下移动时,改变阀芯与阀座之上下移动时,改变阀芯与阀座之间的流通面积,即改变阀的阻力间的流通面积,即改变阀的阻力系数,其流过阀的流量也就相应系数,其流过阀的流量也就相应地改变,从而达到调节流量的地改变,从而达到调节流量的目的。目的。用于流量的连续调节用于流量的连续调节 2、调节阀的结构形式 电动调节阀电动调节阀 的阀门从结构上可分为直通单座阀、直通双座阀和三通阀的阀门从结构上可分为直通单座阀、直通双座阀和三通阀、蝶阀等等。、蝶阀等等。直通单座阀直通单座阀阀体内只有一个阀芯阀体内只有一个阀芯3 3和一个阀座和一个阀座2 2。特点是。
13、特点是泄漏量小,由为它是单阀芯结构,容易达到泄漏量小,由为它是单阀芯结构,容易达到密封,甚至可以完全切断。但阀杆的推力密封,甚至可以完全切断。但阀杆的推力较大,对执行器的工作力矩的要求相对较高。较大,对执行器的工作力矩的要求相对较高。只有一个阀心,流体对阀芯推力是单面作用的,不平衡力大,只有一个阀心,流体对阀芯推力是单面作用的,不平衡力大,适用低压差的场适用低压差的场合。如普通的空调机组、风机盘管、热交换器等的控制。合。如普通的空调机组、风机盘管、热交换器等的控制。直通双座阀直通双座阀 又称压力平衡阀,体内有两个阀芯和两个阀座,流体从左侧进入,通过又称压力平衡阀,体内有两个阀芯和两个阀座,流体
14、从左侧进入,通过上、下阀座后汇合在一起,由右侧流出。上、下阀座后汇合在一起,由右侧流出。特点是:流体作用在上、下阀芯的推力特点是:流体作用在上、下阀芯的推力方向相反,大小接近相等,阀芯所受的方向相反,大小接近相等,阀芯所受的不平衡力很小,因而不平衡力很小,因而允许使用在阀前、允许使用在阀前、后压差较大的场合后压差较大的场合,阀的开、关对执,阀的开、关对执行机构的力矩要求较低。行机构的力矩要求较低。双座阀的流通能力比同口径的单座双座阀的流通能力比同口径的单座阀大。阀大。双座阀有正装和反装两种:当阀芯向下移动时,阀芯与阀座间流通面双座阀有正装和反装两种:当阀芯向下移动时,阀芯与阀座间流通面积减少者
15、称正装;反之,称为反装。正装和反装时,阀芯位移与流积减少者称正装;反之,称为反装。正装和反装时,阀芯位移与流通面积的关系如下图所示。通面积的关系如下图所示。双座的上、下两个阀芯不易保证同时关闭,关闭时的泄漏量较大,尤其双座的上、下两个阀芯不易保证同时关闭,关闭时的泄漏量较大,尤其用在高温或低温场合,因阀芯和阀座两种材料的热膨胀系数不同,更易用在高温或低温场合,因阀芯和阀座两种材料的热膨胀系数不同,更易引起较严重的泄漏。因此,在压差允许条件下尽量不选用双座阀。引起较严重的泄漏。因此,在压差允许条件下尽量不选用双座阀。三通调节阀三通调节阀 三通调节阀有三个出入口与管道相连,按作用方式可分为合流阀和
16、分三通调节阀有三个出入口与管道相连,按作用方式可分为合流阀和分流阀两种,其特点是基本上能保持总水量的恒定。因此它适用于定水量流阀两种,其特点是基本上能保持总水量的恒定。因此它适用于定水量系统。系统。合流阀的阀芯位于阀座内部,分流阀的阀芯位于阀座外部,可使流体的合流阀的阀芯位于阀座内部,分流阀的阀芯位于阀座外部,可使流体的流动方向将阀芯处于流开状态,阀能稳定操作流动方向将阀芯处于流开状态,阀能稳定操作 。旁通调节是调节热交换器的旁通量来控制其出口流体的温度,如下图所示,三通阀装在旁通的入口为分流,三通阀装在旁路的出口为合流。三 电动风阀 风阀:开关型和调节型。调节风阀由若干叶片组成。当叶片转动时
17、改变流道的等效截面积,即改变了风阀的阻力系数,其流过的风量也就相应地改变了,从而达到了调节风量的目的。风阀有多叶风阀和单叶风阀两类,多叶风阀又分为平行叶片风阀和对开叶片风阀两种,对开叶片风阀相间两叶片平行,而相邻两叶片则以相反方向转动。四 电动阀门定位器 电动阀门定位器接收控制器来的010V直流的连续控制信号,对以24V交流供电的执行机构的位置进行控制。使阀门位置与控制信号成比例关系,从而使调节阀位按输入的信号,实现正确的定位。电动阀门定位器装在执行器的壳内。电动阀门定位器可以在控制器的输出0100%的范围内,任意选择执行器的起始点,并且具有正反作用的给定。当阀门的开度随输入电压的增加而加大时
18、称为正作用,反之为反作用。参见电动调节阀结构图参见电动调节阀结构图 五 调节阀的选择和计算一、调节阀的流量特性一、调节阀的流量特性 流过阀门的介质相对流量与阀门相对开度(或阀芯行程)的关流过阀门的介质相对流量与阀门相对开度(或阀芯行程)的关系,其数学表达式为:系,其数学表达式为:相对流量是调节阀某一开度下的流量与全开流量之比相对流量是调节阀某一开度下的流量与全开流量之比 :相对开度是调节阀某一开度下阀芯行程与全开行程之比相对开度是调节阀某一开度下阀芯行程与全开行程之比 调节阀的调节阀的流量特性流量特性是由调节阀的是由调节阀的阀芯形状阀芯形状决定的。阀芯形状有柱塞阀和决定的。阀芯形状有柱塞阀和开
19、口形阀两类,每一类的流量特性都分为开口形阀两类,每一类的流量特性都分为 直线特性、等百分比特性和抛直线特性、等百分比特性和抛物线特性和快开特性物线特性和快开特性。以上四种常用的阀门特性,各种流量特性所对应的阀芯形状分别如下图所示:阀前后压差就是影响流量的最大因素,而阀前后的压差又是随流量阀前后压差就是影响流量的最大因素,而阀前后的压差又是随流量而变的。而变的。1 1、理想流量特性、理想流量特性假设调节阀前后压差(在流量改变时)保持假设调节阀前后压差(在流量改变时)保持不变的情况下所得到的流量特性(相对不变的情况下所得到的流量特性(相对流量和相对开度之间的关系),流量和相对开度之间的关系),即即
20、阀前阀前后的压差恒定。后的压差恒定。2 2、调节阀的可调比、调节阀的可调比 又称又称“调节范围调节范围”,指调节阀所能控制的最大流量和最小流量之比,指调节阀所能控制的最大流量和最小流量之比,用用R R表示,表示,并不等于零,也不是阀门全关时的泄漏量,而是其所能控制的最并不等于零,也不是阀门全关时的泄漏量,而是其所能控制的最小流量(泄漏量是无法控制的)小流量(泄漏量是无法控制的)。一般来说用于空调系统的阀门。一般来说用于空调系统的阀门 约约为为 的的2 24 4,常取的,常取的R R值是值是3030。因此,其所能控制的最小流量应。因此,其所能控制的最小流量应是全开流量的是全开流量的1/301/3
21、0。但调节阀全部关死时的。但调节阀全部关死时的泄漏量泄漏量则要比小的多,则要比小的多,一般一般为的为的0.10.10.010.01。(1)直线流量特性 直线特性的定义是:阀门相对流量的变化与相对开度的变化成正比,直线特性的定义是:阀门相对流量的变化与相对开度的变化成正比,也就是说,也就是说,其阀芯单位行程引起的流量变化是恒定的其阀芯单位行程引起的流量变化是恒定的,即:,即:原流量为原流量为10%10%,阀芯移动,阀芯移动10%10%后流量变为后流量变为20%20%,变化率为,变化率为100%100%。若原流量。若原流量为为80%80%,同样移动,同样移动10%10%后,流量变化率仅为后,流量变
22、化率仅为12.5%12.5%。可见。可见直线特性调节阀的直线特性调节阀的特点使得小流量调节时调节作用过于灵敏,不易稳定,大流量时又太迟特点使得小流量调节时调节作用过于灵敏,不易稳定,大流量时又太迟钝,调节效果不明显。钝,调节效果不明显。(2 2)等百分比特性)等百分比特性相对开度的变化所引起的阀门相对流量的变化与该点的相对流量成正相对开度的变化所引起的阀门相对流量的变化与该点的相对流量成正比,即比,即阀芯单位行程引起的流量变化与该点原有流量的大小成正比。阀芯单位行程引起的流量变化与该点原有流量的大小成正比。在小流量的时候,流量变化的绝对值小;在大流量时,流量变化的绝对在小流量的时候,流量变化的
23、绝对值小;在大流量时,流量变化的绝对值大。所以小流量时工作平稳,在大流量时工作灵敏,适用于要求负荷值大。所以小流量时工作平稳,在大流量时工作灵敏,适用于要求负荷变化大的场合。变化大的场合。其灵敏度的在整个调节范围内具有等比率特性其灵敏度的在整个调节范围内具有等比率特性 。(3)(3)快开特性快开特性相对开度的变化所引起的阀门相对流量的变化与该点的流量成反比。显相对开度的变化所引起的阀门相对流量的变化与该点的流量成反比。显然,它与然,它与等百分比阀的作用是相反的方向的等百分比阀的作用是相反的方向的。当行程比较小时流量比较大,随着阀芯行程的增加,流量即迅速增大至当行程比较小时流量比较大,随着阀芯行
24、程的增加,流量即迅速增大至接近最大值。快开特性的调节阀适用于要求迅速启动的场合,特别适合接近最大值。快开特性的调节阀适用于要求迅速启动的场合,特别适合位式(开关式)控制,调节阀一打开,流量就比较大。位式(开关式)控制,调节阀一打开,流量就比较大。(4 4)抛物线特性(又称二次曲线特性)抛物线特性(又称二次曲线特性)其定义为:相对开度的变化所引起的阀门相对流量的变化与该点的相其定义为:相对开度的变化所引起的阀门相对流量的变化与该点的相对流量的平方根成正比:对流量的平方根成正比:抛物线关系,这种阀的性能特性介于直线性和等百分比型之间。抛物线关系,这种阀的性能特性介于直线性和等百分比型之间。(5 5
25、)三通调节阀的理想流量特性)三通调节阀的理想流量特性 三通调节阀由于它在结构上是由一个三通调节阀由于它在结构上是由一个直通双座阀直通双座阀 改型改型而成,所以而成,所以它的理想流量特性相当于两个阀的理想流量特性的叠加。它的理想流量特性相当于两个阀的理想流量特性的叠加。1 1、直线流量特性的三通调节阀在任何开度、直线流量特性的三通调节阀在任何开度时流过上下两阀芯流量的和不变,即总流量时流过上下两阀芯流量的和不变,即总流量保持不变,得到一平衡与横轴的直线保持不变,得到一平衡与横轴的直线1 1。2 2、而等百分比特性三通调节阀的总流量是、而等百分比特性三通调节阀的总流量是变化的,曲线变化的,曲线2
26、2。在开度。在开度5050总流量最小,向总流量最小,向两边逐渐增大到最大。两边逐渐增大到最大。3 3、抛物线特性介于两者之间。、抛物线特性介于两者之间。2 2、实际流量特性、实际流量特性 调节阀在阀前后压差随流量变化的条件下,调节阀的相对流量与相对调节阀在阀前后压差随流量变化的条件下,调节阀的相对流量与相对开度之间的关系称为实际流量特性,也叫做工作流量特性。开度之间的关系称为实际流量特性,也叫做工作流量特性。由于串联管道其阻力损失与通过管道由于串联管道其阻力损失与通过管道的流量成平方关系,的流量成平方关系,当系统两端总压差一定时,随着管道流量的增大,当系统两端总压差一定时,随着管道流量的增大,
27、串联管的阻力也增大,这样就使调节阀上的压差串联管的阻力也增大,这样就使调节阀上的压差减小,这个压差的变化也会引起通过调节阀的流减小,这个压差的变化也会引起通过调节阀的流量发生变化。量发生变化。3 3、阀权度、阀权度 是最大流量时调节阀前后的压差,是最大流量时调节阀前后的压差,是最大流量时管路系统的压差,是最大流量时管路系统的压差,令:令:S S称为阀权度(阀门能力),表示阀全开时,称为阀权度(阀门能力),表示阀全开时,阀上压降占系统总压降的百分比,即压差阀上压降占系统总压降的百分比,即压差当阀门不变时,改变不同的管道阻力时,当阀门不变时,改变不同的管道阻力时,S S值不同,随着管道阻力的增加值
28、不同,随着管道阻力的增加S S值递减。值递减。当当S S1 1时,系统的总压差全部降落在调节阀上,此时调节阀的实际工时,系统的总压差全部降落在调节阀上,此时调节阀的实际工作特性与理想特性是一致作特性与理想特性是一致 ;随着随着S S的减少,即管道阻力损失增加,使系的减少,即管道阻力损失增加,使系统压差降落在管道上的部分增加,调节阀全开时的流量减少统压差降落在管道上的部分增加,调节阀全开时的流量减少 ;在某一相在某一相对开度下,对开度下,随着随着s s的减小而增大,成为向上拱起的曲线族。的减小而增大,成为向上拱起的曲线族。二 调节阀流量特性的选择调节阀流量特性的选择:调节阀流量特性的选择:1 1
29、、直线特性阀:、直线特性阀:(1 1)阀前后压差一定)阀前后压差一定 (2 2)阀上压差大,即)阀上压差大,即S S值大。值大。(3 3)负荷变化小,直线特性阀在小流量时不稳定。)负荷变化小,直线特性阀在小流量时不稳定。2 2、等百分比特性阀应用场合:、等百分比特性阀应用场合:(1 1)用在控制热水加热器、表冷器、水箱等有惯性的被控对象方面;用在控制热水加热器、表冷器、水箱等有惯性的被控对象方面;(2 2)管道阻力大时,即)管道阻力大时,即S S值小时,阀前后压差变化比较大的情况值小时,阀前后压差变化比较大的情况 (3 3)当系统负荷大幅度变动时,各开度处的流量相对值变化为一定值时)当系统负荷
30、大幅度变动时,各开度处的流量相对值变化为一定值时选用等百分比特性具有较强适应性。选用等百分比特性具有较强适应性。三 调节阀的流通能力及其口径的选择 调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的,是设计、选用调调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的,是设计、选用调节阀的主要参数。若选得过大,将使阀门工作在小开度位置,造成调节节阀的主要参数。若选得过大,将使阀门工作在小开度位置,造成调节质量不好和经济效果差;若选得过小,即使处于全开位置也不能适应最质量不好和经济效果差;若选得过小,即使处于全开位置也不能适应最大负荷的需要,使调节系统失调。大负荷的需要,使调节系统失调。调节阀流通能力:当调节阀
31、全开时,阀两端压差为调节阀流通能力:当调节阀全开时,阀两端压差为105Pa、流体密度、流体密度1 1g/cm3 ,每小时流经调节阀的流量数,以,每小时流经调节阀的流量数,以m3/h。流通能力用。流通能力用C表示。表示。调节阀流量与调节阀前后的压差的平方根成正比。调节阀流量与调节阀前后的压差的平方根成正比。对于一定口径的阀、对于一定口径的阀、一定的阀开度,通过改变阀前压差也能提高阀门的流量一定的阀开度,通过改变阀前压差也能提高阀门的流量。在其它条件相。在其它条件相同的情况下,调节阀通过的流量主要取决于阀上流体的压损和阀门的结同的情况下,调节阀通过的流量主要取决于阀上流体的压损和阀门的结构状况。在
32、压损相同的条件下,通过流量的大小由阀门本身结构状况而构状况。在压损相同的条件下,通过流量的大小由阀门本身结构状况而定,它代表了阀门结构对通过流量的情况,定,它代表了阀门结构对通过流量的情况,“流通能力流通能力”就是阀门结构的就是阀门结构的定定量反应。量反应。一、调节阀的选择一、调节阀的选择正确选择调节阀的结构型式、流量特性、流通能力,正确选取执行机构正确选择调节阀的结构型式、流量特性、流通能力,正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程。的输出力矩或推力与行程。1 1、阀门功能、阀门功能 (1 1)当水系统为变水量系统时,应采用两通阀;当水系统为定水量系)当水系统为变水量系统时,应采用两通阀;当水
33、系统为定水量系统时,应采用三通阀。统时,应采用三通阀。(2 2)采用两通阀,应采用常闭型阀门。当不需要工作时应能自动关闭)采用两通阀,应采用常闭型阀门。当不需要工作时应能自动关闭 (3 3)空调机组、风机盘管及热交换器的控制,通常阀两端的工作压差)空调机组、风机盘管及热交换器的控制,通常阀两端的工作压差不是太高,最高压差也不会超过系统压差。采用单座阀可以满足要求。不是太高,最高压差也不会超过系统压差。采用单座阀可以满足要求。四 调节阀的选择 2 2、阀门工作范围、阀门工作范围 介质种类介质种类 在空调系统中,通常用于水和蒸汽。对于其他流体,则要考虑阀件材料。如杂在空调系统中,通常用于水和蒸汽。
34、对于其他流体,则要考虑阀件材料。如杂质较多的流体,应采用耐磨材料;腐蚀性流体,应采用耐腐蚀性材料。质较多的流体,应采用耐磨材料;腐蚀性流体,应采用耐腐蚀性材料。工作压力工作压力 工作压力也和阀的材质有关,使用时实际工作压力只要不超过其工作压力也和阀的材质有关,使用时实际工作压力只要不超过其额定工作压额定工作压力即可,通常在暖通空调中常用到的有力即可,通常在暖通空调中常用到的有PN16PN16、PN25PN25两种阀门,耐压值分别为两种阀门,耐压值分别为1.6Mpa和和2.5Mpa,前者多用于水系统,后者多用于高压蒸汽系统。,前者多用于水系统,后者多用于高压蒸汽系统。工作温度工作温度 按要求选择
35、即可。常用阀门的允许工作温度对于空调冷、热水系统都是适用按要求选择即可。常用阀门的允许工作温度对于空调冷、热水系统都是适用的。的。3 3、阀口径、阀口径 (1 1)双位控制双位控制即可满足要求的场所(如大部分建筑中的即可满足要求的场所(如大部分建筑中的风机盘管风机盘管所所配的两通阀以及对湿度要求不高的配的两通阀以及对湿度要求不高的加湿器加湿器用阀等),基本要求都是尽量用阀等),基本要求都是尽量减少阀门的流通阻力而不是考虑其调节能力减少阀门的流通阻力而不是考虑其调节能力。因此,此时阀门的口径可。因此,此时阀门的口径可与所设计的设备接管管径相同。与所设计的设备接管管径相同。(2 2)调节用的阀门,
36、直接按管径选择阀口径是不合理的。因为阀的调节用的阀门,直接按管径选择阀口径是不合理的。因为阀的调节品质调节品质与接管流速或管径与接管流速或管径是没有关系的,是没有关系的,它只与其水阻力及流量有它只与其水阻力及流量有关关。因此,。因此,选择阀门口径的依据只能是其流通能力选择阀门口径的依据只能是其流通能力。在设备确定后,阀。在设备确定后,阀门要求的流通能力应按式进行计算。门要求的流通能力应按式进行计算。实际工程中,阀的口径通常是分级的,因此阀门的实际流通能力 通常也不是一个连续变化值表反映了某一厂家产品随阀门口径变化时其 的变化。在按公式计算出要求的C值后,应根据所选厂商的资料进行阀口径的选择应使尽可能接近且大于计算出的C值。例如,计算要求C=12,则若按表应选择DN32的阀门,其 =16;若选择DN25的阀径,则不能满足要求;选择DN40则显然过大,既造成不必要的增加投资又降低了调节品质。