暖通空調(diào)自動化常用執(zhí)行器第章

第四章

暖通空調(diào)自動控制常用執(zhí)行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)第一節(jié)

調(diào)節(jié)閥的種類和結(jié)構(gòu)電磁閥

電動二通閥電動蝶閥連續(xù)控制調(diào)節(jié)閥電動調(diào)節(jié)閥

調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形式直通單座閥直通雙座閥閥芯位移與流通面積的關(guān)系三通調(diào)調(diào)節(jié)閥閥三通閥閥的旁旁路調(diào)調(diào)節(jié)關(guān)關(guān)系第二節(jié)節(jié)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)閥的的特性性調(diào)節(jié)閥閥的工工作原原理閥桿受受到的的不平平衡力力調(diào)節(jié)閥閥最大大允許許工作作壓差差廠家樣樣本中中所列列的允允許使使用壓壓差調(diào)節(jié)閥閥的可可調(diào)比比調(diào)節(jié)閥閥的理理想流流量特特性在理想想情況況下，，假設(shè)設(shè)調(diào)節(jié)節(jié)閥的的壓降降不隨隨閥的的開度度和流流量而而變化化的情情況，，因而而得到到的相相對流流量和和相對對開度度之間間的關(guān)關(guān)系，，稱為為稱理理想流流量特特性。。它是是由閥閥芯形形狀決決定的的。直線流流量特特性直線特特性調(diào)調(diào)節(jié)閥閥的特特點(diǎn)使使得小小流量量調(diào)節(jié)節(jié)時調(diào)調(diào)節(jié)作作用過過于靈靈敏，，不易易穩(wěn)定定，大大流量量時又又太遲遲鈍，，調(diào)節(jié)節(jié)效果果不明明顯。。等百分分比流流量特特性它的放放大系系數(shù)隨隨行程程增大大而增增大。。在小小流量量的時時候，，流量量變化化的絕絕對值值??；；在大大流量量時，，流量量變化化的絕絕對值值大。。所以以它在在小流流量時時工作作平穩(wěn)穩(wěn)，在在大流流量時時工作作靈敏敏，適適用于于要求求負(fù)荷荷變化化大的的場合合。快開流流量特特性快開開流流量量特特性性調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)閥閥的的閥閥芯芯形形狀狀為為平平板板式式，，閥閥的的有有效效行行程程在在d0/4（（d0為閥閥座座直直徑徑））以以內(nèi)內(nèi)，，當(dāng)當(dāng)行行程程再再增增大大，，閥閥的的流流通通面面積積就就不不再再增增加加了了，，便便起起不不到到調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)作作用用了了。。快快開開特特性性的的調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)閥閥適適用用于于要要求求迅迅速速啟啟動動的的場場合合拋物線流量特特性這種閥的性能能特性介于直直線性和等百百分比型之間間流量特性的數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式和和計(jì)算公式各種開度下的的相對開度和和相對流量調(diào)節(jié)閥的理想想流量特性曲曲線不同流量特性性閥芯形狀?(l)直線線特性閥芯;(2)等等百分比特性性閥芯;(3)快開特特性閥芯;(4)拋物物線特性閥芯芯;(5)等百分分比特性閥芯芯(開口形);(6)直線特性性閥芯(開口口形)三通調(diào)節(jié)閥的的理想流量特特性調(diào)節(jié)閥的工作作流量特性串聯(lián)管道時調(diào)調(diào)節(jié)閥壓差的的變化閥權(quán)度就是調(diào)節(jié)閥全全開時，閥上上的壓降與管管路系統(tǒng)各局局部阻力件之之和（含閥上上的壓降）兩兩者之間的比比值。調(diào)節(jié)閥的實(shí)際際工作流量特特性結(jié)論：串聯(lián)連接調(diào)節(jié)節(jié)閥的實(shí)際流流量特性與閥閥權(quán)度（S值值）有關(guān)。對理想流量特特性的影響（a）直線流流量特性（（b）等百分比比流量特性結(jié)論結(jié)論（1）對于一個串聯(lián)聯(lián)連接調(diào)節(jié)閥閥的管道系統(tǒng)統(tǒng)，閥權(quán)度S值越大，則則說明調(diào)節(jié)閥閥的壓降占整整個系統(tǒng)比重重越大，調(diào)節(jié)節(jié)閥控制能力力越大；當(dāng)S＝1時，即即管道阻力損損失為零，系系統(tǒng)的總壓差差全部降落在在調(diào)節(jié)閥上，，此時調(diào)節(jié)閥閥的實(shí)際工作作特性與理想想特性是一致致的。結(jié)論結(jié)論（2）閥權(quán)度S越小小，則說明調(diào)調(diào)節(jié)閥的壓降降占整個系統(tǒng)統(tǒng)的比重越小小，調(diào)節(jié)閥的的控制能力也也就越差，也也就是當(dāng)流量量增加時，調(diào)調(diào)節(jié)閥前后壓壓降逐步減少少，雖然調(diào)節(jié)節(jié)閥的節(jié)流面面積增大了，，但由于調(diào)節(jié)節(jié)閥壓降減少少，流量并沒沒有按理想特特性增大，而而使流量增大大速率變緩。。隨著S的減減少，即管道道阻力損失增增加，使系統(tǒng)統(tǒng)壓差降落在在管道上的部部分增加，調(diào)調(diào)節(jié)閥全開時時的流量減少少。結(jié)論結(jié)論（3）隨著S值的減減少，流量特特性發(fā)生很大大的畸變，成成為一系列向向上拱的曲線線。理想的直直線特性趨向向于快開特性性，理想的等等百分比特性性趨向于直線線特性，使小小開度時放大大系數(shù)增大，，大開度時放放大系數(shù)減少少。S值太小小時將嚴(yán)重影影響自動調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)節(jié)質(zhì)量。在實(shí)實(shí)際使用中，，通常要求S值不低于0.3～0.5。調(diào)節(jié)閥的實(shí)實(shí)際可調(diào)比比調(diào)節(jié)閥的流流通能力調(diào)節(jié)閥流通通能力的定定義為：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全全開時，閥閥兩端壓差差為1X105Pa，流體體密度1g/cm3，每小時流流經(jīng)調(diào)節(jié)閥閥的流量數(shù)數(shù)，以m3/h計(jì)。例如有一臺C值值為25的的直通調(diào)節(jié)節(jié)閥，當(dāng)閥閥兩端壓差差為1X105Pa，每小小時能流過過的水量是是25m3。液體流通能能力的計(jì)算算公式第三節(jié)調(diào)調(diào)節(jié)閥的的選擇閥門功能的的考慮三通閥與兩兩通閥具有有不同功能能，因而也也有著不同同的使用場場所。當(dāng)水水系統(tǒng)為變變水量系統(tǒng)統(tǒng)時，應(yīng)采采用兩通閥閥；當(dāng)水系系統(tǒng)為定水水量系統(tǒng)時時，應(yīng)采用用三通閥。。在采用兩通通閥時，為為保證變水水量系統(tǒng)的的運(yùn)行及節(jié)節(jié)能，應(yīng)采采用常閉型型閥門。當(dāng)當(dāng)不需要工工作時應(yīng)能能自動關(guān)閉閉（彈簧復(fù)復(fù)位或者電電動復(fù)位））。閥門工作范范圍①介質(zhì)種類類在空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)中，調(diào)節(jié)節(jié)閥通常用用于水和蒸蒸汽。這些些介質(zhì)本身身對閥件無無特殊的要要求，因而而一般通用用材料制作作的閥件都都可以使用用的。對于于其他流體體，則要考考慮閥件材材料。如雜雜質(zhì)較多的的流體，應(yīng)應(yīng)采用耐磨磨材料；腐腐蝕性流體體，應(yīng)采用用耐腐蝕性性材料。②工作壓力力工作壓力也也和閥的材材質(zhì)有關(guān)，，一般來說說，在生產(chǎn)產(chǎn)廠家的樣樣本中對其其都是有所所提及的，，使用時實(shí)實(shí)際工作壓壓力只要不不超過其額額定工作壓壓力即可，，通常在暖暖通空調(diào)中中常用到的的有PN16、PN25兩種種閥門，耐耐壓值分別別為1.6Mpa和和2.5Mpa，前前者多用于于水系統(tǒng)，，后者多用用于高壓蒸蒸汽系統(tǒng)。。③工作溫度度閥門資料中中一般也提提供該閥所所適用的流流體溫度，，只要按要要求選擇即即可。常用用閥門的允允許工作溫溫度對于空空調(diào)冷、熱熱水系統(tǒng)都都是適用的的。閥門工作介介質(zhì)的考慮慮在空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)中，調(diào)節(jié)節(jié)閥通常用用于水和蒸蒸汽。這些些介質(zhì)本身身對閥件無無特殊的要要求，因而而一般通用用材料制作作的閥件都都可以使用用的。對于于其他流體體，則要考考慮閥件材材料。如雜質(zhì)較多多的流體，，應(yīng)采用耐耐磨材料；；腐蝕性流流體，應(yīng)采采用耐腐蝕蝕性材料。。工作壓力的的考慮工作壓力也也和閥的材材質(zhì)有關(guān)，，一般來說說，在生產(chǎn)產(chǎn)廠家的樣樣本中對其其都是有所所提及的，，使用時實(shí)實(shí)際工作壓壓力只要不不超過其額額定工作壓壓力即可，，通常在暖暖通空調(diào)中中常用到的的有PN16、PN25兩種種閥門，耐耐壓值分別別為1.6Mpa和和2.5Mpa，前前者多用于于水系統(tǒng)，，后者多用用于高壓蒸蒸汽系統(tǒng)。。工作溫度的的考慮閥門資料中中一般也提提供該閥所所適用的流流體溫度，，只要按要要求選擇即即可。常用用閥門的允允許工作溫溫度對于空空調(diào)冷、熱熱水系統(tǒng)都都是適用的的。調(diào)節(jié)閥流量量特性的選選擇1.從控控制系統(tǒng)的的品質(zhì)出發(fā)發(fā)，選擇閥閥的工作特特性。熱水加熱器器的靜特性性蒸汽加熱器器的靜特性性調(diào)節(jié)閥流量量特性的選選擇2.根據(jù)據(jù)調(diào)節(jié)閥的的希望工作作特性選擇擇閥的流量量特性。配管狀態(tài)S=1~1.6S=0.6~0.3S＜0.3理想特性直線對數(shù)直線對數(shù)不宜調(diào)節(jié)實(shí)際特性直線對數(shù)直線或接近快開對數(shù)或接近直線不宜調(diào)節(jié)雙位控制閥閥門口徑選選擇只用雙位控控制即可滿滿足要求的的場所（如如大部分建建筑中的風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管所所配的兩通通閥以及對對濕度要求求不高的加加濕器用閥閥等），無無論采用電電動式或電電磁式，其其基本要求求都是盡量量減少閥門門的流通阻阻力而不是是考慮其調(diào)調(diào)節(jié)能力。。因此，此此時閥門的的口徑可與與所設(shè)計(jì)的的設(shè)備接管管管徑相同同。調(diào)節(jié)用閥門口口徑的選擇調(diào)節(jié)用的閥門門，直接按接接管管徑選擇擇閥口徑是不不合理的。因因?yàn)殚y的調(diào)節(jié)節(jié)品質(zhì)與接管管流速或管徑徑是沒有關(guān)系系的，它只與與其水阻力及及流量有關(guān)。。換句話說，，一旦設(shè)備確確定后，理論論上來說，適適合于該設(shè)備備控制的閥門門只有一種理理想的口徑而而不會出現(xiàn)多多種選擇。因因此，選擇閥閥門口徑的依依據(jù)只能是其其流通能力。。某一廠家產(chǎn)品品隨閥門口徑徑變化時流通通能力的變化化調(diào)節(jié)閥電動執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選選擇要注意以下幾幾點(diǎn)：1、模擬量與與數(shù)字量選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)，首先要清清楚該執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)所配合的的調(diào)節(jié)閥是做做何用途。如如果該閥門是是用于連續(xù)調(diào)調(diào)節(jié)，例如水水系統(tǒng)中通過過調(diào)節(jié)電動兩兩通閥的開度度來調(diào)節(jié)空調(diào)調(diào)機(jī)組的供熱熱量或供冷量量，需要閥門門的開度在一一定范圍內(nèi)可可以連續(xù)變化化，這時候就就需要采用模模擬量的執(zhí)行行機(jī)構(gòu)。如果該閥門只只是用于兩位位式控制，即即只有開/關(guān)關(guān)兩個狀態(tài)，，例如在水系系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)盤盤管二通閥只只是通過閥的的開閉來控制制風(fēng)機(jī)盤管的的換熱量，與與它們配合的的都是數(shù)字量量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)。2、電源電壓壓數(shù)字量執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)選擇，還還需要考慮電電源電壓的情情況。通常數(shù)數(shù)字量執(zhí)行器器的電源電壓壓主要有24VAC（（24VDC）、110VAC、、220VAC，通常常需要根據(jù)電電氣設(shè)計(jì)的實(shí)實(shí)際情況來選選擇。3、信號值模擬量執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)的選擇，，要考慮信號號制式的選擇擇，要與控制制器模擬輸出出信號相一致致。通?？梢砸圆捎玫男盘柼栔剖接?-10VDC、2-10VDC、4-20mADC等。第四節(jié)電電動風(fēng)量調(diào)節(jié)節(jié)閥風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)與與原理風(fēng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)風(fēng)閥執(zhí)行器扭扭矩的計(jì)算設(shè)圖示的平行行葉片風(fēng)閥尺尺寸為A＝1.2米，B＝2.4米米，則總面積積F＝1.2米×2.4米＝2.88平方米；；風(fēng)閥在測試條條件下（靜壓壓＝500Pa，面風(fēng)速速＝5米/秒秒），每平方方米風(fēng)閥面積積所需的扭矩矩值為10牛牛頓/平方米米；則風(fēng)閥執(zhí)行機(jī)機(jī)構(gòu)需要提供供的扭矩為：：10牛頓/平方米×2.88平方方米＝28.8牛?米。。在實(shí)際選型中中，還要考慮慮現(xiàn)場的環(huán)境境溫度，電壓壓，空氣流速速和壓力的變變化影響，有有必要在計(jì)算算值基礎(chǔ)上乘乘以一個安全全系數(shù)。第五節(jié)電電氣執(zhí)行器光電隔離器光電隔離器由由GaAs紅紅外發(fā)光二極極管和光敏三三極管組成。。當(dāng)發(fā)光二極極管有正向電電流通過時，，即產(chǎn)生人眼眼看不見的紅紅外光，其光光譜范圍為700-1000nm。光敏三極極管接收光以以后便導(dǎo)通。。而當(dāng)該電流撤撤去時，發(fā)光光二極管熄滅滅，三極管截截止。利用這這種特性即可可達(dá)到開關(guān)控控制的目的。。由于該器件件是通過電一一光一電的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)對對輸出設(shè)備控控制的，彼此此之間沒有電電氣連接，因因而起到隔離離作用光電隔隔離器器供電電值得注注意的的是輸輸入、、輸出出端兩兩個電電源必必須單單獨(dú)供供電，，否則則，如如果使使用同同一電電源(或共共地的的兩個個電源源)外外部干干擾信信號可可能通通過電電源串串到系系統(tǒng)中中來，，這樣樣就失失去了了隔離離的意意義。。繼電器器輸出出技術(shù)術(shù)當(dāng)感應(yīng)應(yīng)電壓壓與Vc之之和大大于晶晶體管管T的的集電電結(jié)反反向電電壓時時，晶晶體管管T有有可能能損壞壞。加加入二二極管管D后后，繼繼電器器線圈圈產(chǎn)生生的感感應(yīng)電電流由由二極極管D流過過，因因此，，不會會產(chǎn)生生很高高的感感應(yīng)電電壓，，因而而使晶晶體管管T得得到保保護(hù)。。直流型固態(tài)態(tài)繼電器輸輸出技術(shù)固態(tài)繼電器器(SolidStateRelay)簡簡稱SSR。它是用用晶體管或或可控硅代代替常規(guī)繼繼電器的觸觸點(diǎn)開關(guān)，，而在前級級把光電隔隔離器融為為一體，因因此，固態(tài)態(tài)繼電器實(shí)實(shí)際上是一一種帶光電電隔離器的的無觸點(diǎn)開開關(guān)。交流型過零零型SSR過零型必須須在負(fù)載電電源電壓接接近零且輸輸入控制信信號有效時時，輸出端端負(fù)載電源源才導(dǎo)通。。而當(dāng)輸入入的控制信信號撤消后后，流過雙雙向可控硅硅負(fù)載電流流為零時才才關(guān)斷。輸出信號波波形SSR控制制單向交流流控制電動動機(jī)改變交流電電動機(jī)通電電繞組，即即可控制電電動機(jī)的旋旋轉(zhuǎn)方向。。例如用它它控制流量量調(diào)節(jié)閥的的開和關(guān)，，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)控制管道道中流體流流量的目的的。大功率場效效應(yīng)管開關(guān)關(guān)其中，G為為控制柵極極，D為漏漏極，S為為源極。對對于NPN型場效應(yīng)應(yīng)管來講，，當(dāng)G為高高電平時，，柵極與漏漏極導(dǎo)通，，允許電流流通過，否否則場效應(yīng)應(yīng)管關(guān)斷。。值得說明的的是，由于于大功率場場效應(yīng)管本本身沒有隔隔離作用，，故使用時時為了防止止高壓對微微型機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)的干擾和和破壞，通通常在它與與微機(jī)之間間加一級光光電隔離器器。單向可控硅硅單向可控硅硅的單向?qū)?dǎo)通功能，，