暖通空调自动化常用执行器第章

第四章

暖通空调自动控制常用执行器执行机构和调节机构第一节

调节阀的种类和结构电磁阀

电动二通阀电动蝶阀连续控制调节阀电动调节阀

调节阀的结构形式直通单座阀直通双座阀阀芯位移与流通面积的关系三通调调节阀阀三通阀阀的旁旁路调调节关关系第二节节调调节节阀的的特性性调节阀阀的工工作原原理阀杆受受到的的不平平衡力力调节阀阀最大大允许许工作作压差差厂家样样本中中所列列的允允许使使用压压差调节阀阀的可可调比比调节阀阀的理理想流流量特特性在理想想情况况下，，假设设调节节阀的的压降降不随随阀的的开度度和流流量而而变化化的情情况，，因而而得到到的相相对流流量和和相对对开度度之间间的关关系，，称为为称理理想流流量特特性。。它是是由阀阀芯形形状决决定的的。直线流流量特特性直线特特性调调节阀阀的特特点使使得小小流量量调节节时调调节作作用过过于灵灵敏，，不易易稳定定，大大流量量时又又太迟迟钝，，调节节效果果不明明显。。等百分分比流流量特特性它的放放大系系数随随行程程增大大而增增大。。在小小流量量的时时候，，流量量变化化的绝绝对值值小；；在大大流量量时，，流量量变化化的绝绝对值值大。。所以以它在在小流流量时时工作作平稳稳，在在大流流量时时工作作灵敏敏，适适用于于要求求负荷荷变化化大的的场合合。快开流流量特特性快开开流流量量特特性性调调节节阀阀的的阀阀芯芯形形状状为为平平板板式式，，阀阀的的有有效效行行程程在在d0/4（（d0为阀阀座座直直径径））以以内内，，当当行行程程再再增增大大，，阀阀的的流流通通面面积积就就不不再再增增加加了了，，便便起起不不到到调调节节作作用用了了。。快快开开特特性性的的调调节节阀阀适适用用于于要要求求迅迅速速启启动动的的场场合合抛物线流量特特性这种阀的性能能特性介于直直线性和等百百分比型之间间流量特性的数数学表达式和和计算公式各种开度下的的相对开度和和相对流量调节阀的理想想流量特性曲曲线不同流量特性性阀芯形状(l)直线线特性阀芯;(2)等等百分比特性性阀芯;(3)快开特特性阀芯;(4)抛物物线特性阀芯芯;(5)等百分分比特性阀芯芯(开口形);(6)直线特性性阀芯(开口口形)三通调节阀的的理想流量特特性调节阀的工作作流量特性串联管道时调调节阀压差的的变化阀权度就是调节阀全全开时，阀上上的压降与管管路系统各局局部阻力件之之和（含阀上上的压降）两两者之间的比比值。调节阀的实际际工作流量特特性结论：串联连接调节节阀的实际流流量特性与阀阀权度（S值值）有关。对理想流量特特性的影响（a）直线流流量特性（（b）等百分比比流量特性结论结论（1）对于一个串联联连接调节阀阀的管道系统统，阀权度S值越大，则则说明调节阀阀的压降占整整个系统比重重越大，调节节阀控制能力力越大；当S＝1时，即即管道阻力损损失为零，系系统的总压差差全部降落在在调节阀上，，此时调节阀阀的实际工作作特性与理想想特性是一致致的。结论结论（2）阀权度S越小小，则说明调调节阀的压降降占整个系统统的比重越小小，调节阀的的控制能力也也就越差，也也就是当流量量增加时，调调节阀前后压压降逐步减少少，虽然调节节阀的节流面面积增大了，，但由于调节节阀压降减少少，流量并没没有按理想特特性增大，而而使流量增大大速率变缓。。随着S的减减少，即管道道阻力损失增增加，使系统统压差降落在在管道上的部部分增加，调调节阀全开时时的流量减少少。结论结论（3）随着S值的减减少，流量特特性发生很大大的畸变，成成为一系列向向上拱的曲线线。理想的直直线特性趋向向于快开特性性，理想的等等百分比特性性趋向于直线线特性，使小小开度时放大大系数增大，，大开度时放放大系数减少少。S值太小小时将严重影影响自动调节节系统的调节节质量。在实实际使用中，，通常要求S值不低于0.3～0.5。调节阀的实实际可调比比调节阀的流流通能力调节阀流通通能力的定定义为：当调节阀全全开时，阀阀两端压差差为1X105Pa，流体体密度1g/cm3，每小时流流经调节阀阀的流量数数，以m3/h计。例如有一台C值值为25的的直通调节节阀，当阀阀两端压差差为1X105Pa，每小小时能流过过的水量是是25m3。液体流通能能力的计算算公式第三节调调节阀的的选择阀门功能的的考虑三通阀与两两通阀具有有不同功能能，因而也也有着不同同的使用场场所。当水水系统为变变水量系统统时，应采采用两通阀阀；当水系系统为定水水量系统时时，应采用用三通阀。。在采用两通通阀时，为为保证变水水量系统的的运行及节节能，应采采用常闭型型阀门。当当不需要工工作时应能能自动关闭闭（弹簧复复位或者电电动复位））。阀门工作范范围①介质种类类在空调系统统中，调节节阀通常用用于水和蒸蒸汽。这些些介质本身身对阀件无无特殊的要要求，因而而一般通用用材料制作作的阀件都都可以使用用的。对于于其他流体体，则要考考虑阀件材材料。如杂杂质较多的的流体，应应采用耐磨磨材料；腐腐蚀性流体体，应采用用耐腐蚀性性材料。②工作压力力工作压力也也和阀的材材质有关，，一般来说说，在生产产厂家的样样本中对其其都是有所所提及的，，使用时实实际工作压压力只要不不超过其额额定工作压压力即可，，通常在暖暖通空调中中常用到的的有PN16、PN25两种种阀门，耐耐压值分别别为1.6Mpa和和2.5Mpa，前前者多用于于水系统，，后者多用用于高压蒸蒸汽系统。。③工作温度度阀门资料中中一般也提提供该阀所所适用的流流体温度，，只要按要要求选择即即可。常用用阀门的允允许工作温温度对于空空调冷、热热水系统都都是适用的的。阀门工作介介质的考虑虑在空调系统统中，调节节阀通常用用于水和蒸蒸汽。这些些介质本身身对阀件无无特殊的要要求，因而而一般通用用材料制作作的阀件都都可以使用用的。对于于其他流体体，则要考考虑阀件材材料。如杂质较多多的流体，，应采用耐耐磨材料；；腐蚀性流流体，应采采用耐腐蚀蚀性材料。。工作压力的的考虑工作压力也也和阀的材材质有关，，一般来说说，在生产产厂家的样样本中对其其都是有所所提及的，，使用时实实际工作压压力只要不不超过其额额定工作压压力即可，，通常在暖暖通空调中中常用到的的有PN16、PN25两种种阀门，耐耐压值分别别为1.6Mpa和和2.5Mpa，前前者多用于于水系统，，后者多用用于高压蒸蒸汽系统。。工作温度的的考虑阀门资料中中一般也提提供该阀所所适用的流流体温度，，只要按要要求选择即即可。常用用阀门的允允许工作温温度对于空空调冷、热热水系统都都是适用的的。调节阀流量量特性的选选择1.从控控制系统的的品质出发发，选择阀阀的工作特特性。热水加热器器的静特性性蒸汽加热器器的静特性性调节阀流量量特性的选选择2.根据据调节阀的的希望工作作特性选择择阀的流量量特性。配管状态S=1~1.6S=0.6~0.3S＜0.3理想特性直线对数直线对数不宜调节实际特性直线对数直线或接近快开对数或接近直线不宜调节双位控制阀阀门口径选选择只用双位控控制即可满满足要求的的场所（如如大部分建建筑中的风风机盘管所所配的两通通阀以及对对湿度要求求不高的加加湿器用阀阀等），无无论采用电电动式或电电磁式，其其基本要求求都是尽量量减少阀门门的流通阻阻力而不是是考虑其调调节能力。。因此，此此时阀门的的口径可与与所设计的的设备接管管管径相同同。调节用阀门口口径的选择调节用的阀门门，直接按接接管管径选择择阀口径是不不合理的。因因为阀的调节节品质与接管管流速或管径径是没有关系系的，它只与与其水阻力及及流量有关。。换句话说，，一旦设备确确定后，理论论上来说，适适合于该设备备控制的阀门门只有一种理理想的口径而而不会出现多多种选择。因因此，选择阀阀门口径的依依据只能是其其流通能力。。某一厂家产品品随阀门口径径变化时流通通能力的变化化调节阀电动执执行机构的选选择要注意以下几几点：1、模拟量与与数字量选择执行机构构，首先要清清楚该执行机机构所配合的的调节阀是做做何用途。如如果该阀门是是用于连续调调节，例如水水系统中通过过调节电动两两通阀的开度度来调节空调调机组的供热热量或供冷量量，需要阀门门的开度在一一定范围内可可以连续变化化，这时候就就需要采用模模拟量的执行行机构。如果该阀门只只是用于两位位式控制，即即只有开/关关两个状态，，例如在水系系统中风机盘盘管二通阀只只是通过阀的的开闭来控制制风机盘管的的换热量，与与它们配合的的都是数字量量的执行机构构。2、电源电压压数字量执行机机构选择，还还需要考虑电电源电压的情情况。通常数数字量执行器器的电源电压压主要有24VAC（（24VDC）、110VAC、、220VAC，通常常需要根据电电气设计的实实际情况来选选择。3、信号值模拟量执行机机构的选择，，要考虑信号号制式的选择择，要与控制制器模拟输出出信号相一致致。通常可以以采用的信号号制式有0-10VDC、2-10VDC、4-20mADC等。第四节电电动风量调节节阀风阀的结构与与原理风阀执行机构构风阀执行器扭扭矩的计算设图示的平行行叶片风阀尺尺寸为A＝1.2米，B＝2.4米米，则总面积积F＝1.2米×2.4米＝2.88平方米；；风阀在测试条条件下（静压压＝500Pa，面风速速＝5米/秒秒），每平方方米风阀面积积所需的扭矩矩值为10牛牛顿/平方米米；则风阀执行机机构需要提供供的扭矩为：：10牛顿/平方米×2.88平方方米＝28.8牛•米。。在实际选型中中，还要考虑虑现场的环境境温度，电压压，空气流速速和压力的变变化影响，有有必要在计算算值基础上乘乘以一个安全全系数。第五节电电气执行器光电隔离器光电隔离器由由GaAs红红外发光二极极管和光敏三三极管组成。。当发光二极极管有正向电电流通过时，，即产生人眼眼看不见的红红外光，其光光谱范围为700-1000nm。光敏三极极管接收光以以后便导通。。而当该电流撤撤去时，发光光二极管熄灭灭，三极管截截止。利用这这种特性即可可达到开关控控制的目的。。由于该器件件是通过电一一光一电的转转换来实现对对输出设备控控制的，彼此此之间没有电电气连接，因因而起到隔离离作用光电隔隔离器器供电电值得注注意的的是输输入、、输出出端两两个电电源必必须单单独供供电，，否则则，如如果使使用同同一电电源(或共共地的的两个个电源源)外外部干干扰信信号可可能通通过电电源串串到系系统中中来，，这样样就失失去了了隔离离的意意义。。继电器器输出出技术术当感应应电压压与Vc之之和大大于晶晶体管管T的的集电电结反反向电电压时时，晶晶体管管T有有可能能损坏坏。加加入二二极管管D后后，继继电器器线圈圈产生生的感感应电电流由由二极极管D流过过，因因此，，不会会产生生很高高的感感应电电压，，因而而使晶晶体管管T得得到保保护。。直流型固态态继电器输输出技术固态继电器器(SolidStateRelay)简简称SSR。它是用用晶体管或或可控硅代代替常规继继电器的触触点开关，，而在前级级把光电隔隔离器融为为一体，因因此，固态态继电器实实际上是一一种带光电电隔离器的的无触点开开关。交流型过零零型SSR过零型必须须在负载电电源电压接接近零且输输入控制信信号有效时时，输出端端负载电源源才导通。。而当输入入的控制信信号撤消后后，流过双双向可控硅硅负载电流流为零时才才关断。输出信号波波形SSR控制制单向交流流控制电动动机改变交流电电动机通电电绕组，即即可控制电电动机的旋旋转方向。。例如用它它控制流量量调节阀的的开和关，，从而实现现控制管道道中流体流流量的目的的。大功率场效效应管开关关其中，G为为控制栅极极，D为漏漏极，S为为源极。对对于NPN型场效应应管来讲，，当G为高高电平时，，栅极与漏漏极导通，，允许电流流通过，否否则场效应应管关断。。值得说明的的是，由于于大功率场场效应管本本身没有隔隔离作用，，故使用时时为了防止止高压对微微型机系统统的干扰和和破坏，通通常在它与与微机之间间加一级光光电隔离器器。单向可控硅硅单向可控硅硅的单向导导通功能，，