供熱系統(tǒng)中電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的應(yīng)用研究

鐘吉朗

摘 要：一般情況而言，對于變流量系統(tǒng)而言，都是處于一種非靜態(tài)的平衡狀態(tài)，即是一種動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)之中。在另一方面，供熱系統(tǒng)容易產(chǎn)生水力失調(diào)和過冷或者是過熱的情況，這時(shí)候普通的調(diào)節(jié)閥門基本上不能滿足調(diào)節(jié)需求。這時(shí)候就需要電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門作為一種自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來進(jìn)行供熱系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。一方面，供熱系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程的監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)視和檢查，另一方面調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)換熱器供給的熱量的流量，從而實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng);電動(dòng)調(diào)節(jié)閥;運(yùn)用研究

引 言

實(shí)施供熱計(jì)量的變流量系統(tǒng)，處于動(dòng)態(tài)的變流量運(yùn)行狀態(tài)。為解決變流量供熱系統(tǒng)中水力失調(diào)、冷熱不均等問題，提高管理運(yùn)行水平，改善供熱效果，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用得越來越多，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為重要的調(diào)節(jié)手段，在熱力站得到廣泛的應(yīng)用。熱力站一次側(cè)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由現(xiàn)場或遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)控制，調(diào)節(jié)換熱器一次側(cè)的流量，進(jìn)而改變提供給熱用戶的供熱量。但在實(shí)際運(yùn)行中，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥常出現(xiàn)運(yùn)行效果不理想，甚至無法進(jìn)行正常調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)閥損壞過快。其原因是多方面的，其中一個(gè)重要的原因就是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型不當(dāng)。由于熱力站距離熱源的遠(yuǎn)近不同，系統(tǒng)提供的資用壓頭不同、壓力變化范圍大，影響電動(dòng)調(diào)節(jié)閥正常運(yùn)行，所以工程應(yīng)用中常采用串聯(lián)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或壓差控制閥的方式來保證電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作壓降，保證其調(diào)節(jié)性能。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型很重要，直接影響系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果的好壞。本文主要對變流量供熱系統(tǒng)中熱力站一次側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型進(jìn)行探討。

1、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主體由閥門部件、電動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行器與閥門部件之間的連接件組成。新型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)作為其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，具有較好的啟停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)特性。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用同步齒形帶與帶輪嚙合傳動(dòng)，不僅能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比而且能夠吸收震動(dòng)、降低噪聲。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器內(nèi)含伺服功能，電機(jī)電源220VAC或者380VAC，接受來自上位機(jī)的4-20mA或1-5VDC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，閥內(nèi)控制器把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)的角行程信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由齒輪，杠桿，或者齒輪加杠桿，帶動(dòng)閥桿運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)直行程或角行程運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)地控制調(diào)節(jié)閥開度，達(dá)到對管道內(nèi)流體的壓力、流量等工藝參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)。同時(shí)還提供反饋信號(hào)，電機(jī)運(yùn)行，通過齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，由三接頭的滑動(dòng)變阻器輸出閥門的定位信號(hào)。

2、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的實(shí)際運(yùn)用

在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的實(shí)際運(yùn)用過程中，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)效果可能并不是十分理想，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題。舉個(gè)例子，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的工作過程之中，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的運(yùn)行效果并不是十分理想，或者是調(diào)節(jié)閥因?yàn)槭褂貌磺‘?dāng)?shù)确矫娴脑?，使用時(shí)間不長就快速的損壞等等情況。出現(xiàn)這些情況的原因是多方面的，其中一個(gè)極其重要的原因就是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的規(guī)格選用的不合適，或者是在使用的時(shí)候沒有按照合適的操作要求來進(jìn)行，這就直接導(dǎo)致了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門自動(dòng)運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)不正常工作的情況。一般而言，工程上常用的解決辦法就是采用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門串聯(lián)使用，這樣可以有效地減少電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門工作時(shí)候的壓力，使其不會(huì)超過工作時(shí)候的標(biāo)稱壓力。在另一方面，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門規(guī)格的選用也是十分重要的，這會(huì)直接影響到自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門工作時(shí)候的調(diào)節(jié)效果。

3、對于供熱系統(tǒng)中的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的選用

流量調(diào)節(jié)閥，在供熱系統(tǒng)中，占有非常重要的地位。因此，如何正確的進(jìn)行流量調(diào)節(jié)閥的選型與設(shè)計(jì)，就顯得特別關(guān)鍵。在溫控閥的選型中，在選出與管道同口徑的溫控閥的同時(shí)，還要給選定的溫控閥造成一個(gè)理想的壓差工作條件;電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是適用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的設(shè)備，一般多在無人值守的熱力站中采用;對手動(dòng)平衡法來說，如何利用閥門的特性曲線分析閥門的調(diào)節(jié)性能，如何解決閥門在小開度情況下閥門容易導(dǎo)致汽水擊現(xiàn)象的問題;對自力式流量控制閥在設(shè)計(jì)選型時(shí)注意閥門有最小工作差的要求。

供熱系統(tǒng)實(shí)行熱計(jì)量收費(fèi)可以節(jié)約能源，提高供熱系統(tǒng)的能效。人們往往只注意鍋爐和外網(wǎng)的熱損失，而忽略了熱用戶散熱損失。熱用戶散熱損失，主要是由于冷熱不均造成的，這部分熱損失約為30%～40%，是相當(dāng)可觀的。

3.1、溫控閥的選用。一些室內(nèi)的溫度控制一般都采用了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門當(dāng)中的恒溫控制閥，也稱稱之為溫控閥。恒溫控制閥的組成不僅僅是一個(gè)自動(dòng)閥門而已，還有恒溫控制器和控制流量的自動(dòng)控制閥門，其中重要的感應(yīng)元件就是傳感器。傳感器的重要作用就是感應(yīng)周圍的溫度的變化，然后自己產(chǎn)生體積的變化，這樣一來，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門中的閥門就會(huì)產(chǎn)生一定程度的移動(dòng)，閥門的位置改變直接會(huì)引起管道內(nèi)部的流量大小發(fā)生變化，進(jìn)而讓散失熱量的大小發(fā)生了變化，恒溫控制器所設(shè)定的溫度可以由人來確定。

對于溫控閥的安裝，都是安裝在散熱器之前的，通過對于流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，然后進(jìn)而控制溫度的恒定。對于溫控閥，主要的類型有二通溫控閥和三通溫控閥之分，其中的區(qū)別就是三通溫控閥的可調(diào)節(jié)范圍比較大，可以實(shí)現(xiàn)流量在百分之一到百分之百的調(diào)節(jié)，但是缺點(diǎn)就是價(jià)格昂貴，并且它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)一些小問題，不容易發(fā)現(xiàn)和修理。二通溫控閥的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用的范圍較廣，有的可以運(yùn)用到單管系統(tǒng)，還有的甚至可以運(yùn)用到雙管系統(tǒng)之中。運(yùn)用到不同的管道系統(tǒng)之中的區(qū)別是阻力的不同。在一般情況之下，單管系統(tǒng)的阻力肯定是比雙管系統(tǒng)的阻力要小的。溫度傳感器一般也稱之為感溫包，感溫包不一定要采用近程溫度傳感器，也可以采用遠(yuǎn)程溫度傳感器。

3.2、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是適用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的設(shè)備。一般多在無人值守的熱力站中采用。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由閥體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和變送器組成。溫控閥是通過感溫包進(jìn)行自力式流量調(diào)節(jié)的設(shè)備，不需要外接電源;而電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一般需要單相220V電源，通常作為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)流量）。

3.3、平衡閥門的選用。自動(dòng)平衡閥和手動(dòng)平衡閥都屬于所謂的平衡閥。平衡閥的工作原理都相似：都是通過給供熱系統(tǒng)的靠近熱源的一端增加阻力來限制流量的流動(dòng)的，從而使得流量不超過實(shí)際工作時(shí)候的規(guī)定流量。但是，平衡閥不能夠單獨(dú)作為一種閥門來使用，只能配合上述的溫控閥門或者是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門來進(jìn)行流量的控制，只是相當(dāng)于一種輔助調(diào)節(jié)裝置。

3.4、差壓調(diào)節(jié)閥。差壓調(diào)節(jié)閥的原理，本質(zhì)上同自力式平衡閥。只不過自力式平衡閥中，孔板是作為一個(gè)部件存在于閥體中的;而差壓調(diào)節(jié)閥中沒有孔板這一部件，而是把差壓調(diào)節(jié)閥后面的系統(tǒng)看作一個(gè)孔板，因此，調(diào)節(jié)閥的差壓值實(shí)際指的是其后系統(tǒng)出入口壓力差值。從差壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)可以看出：這種調(diào)節(jié)閥，目的是控制其后系統(tǒng)出入口壓力差值固定不變?；竟δ苁歉鶕?jù)熱用戶熱負(fù)荷的需求，自動(dòng)調(diào)整熱用戶的運(yùn)行流量。當(dāng)一幢建筑，由于有的熱用戶要求室溫降低，則相應(yīng)房間溫控閥的開度變小，導(dǎo)致差壓調(diào)節(jié)閥的壓差值變大，超過設(shè)定值，此時(shí)壓差調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)小閥芯，增大節(jié)流作用，使其系統(tǒng)壓差值減小，直至恢復(fù)為設(shè)定值。

結(jié)束語

通過上面的對于供熱系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門分析和探討可以看出來，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠免去人力對于供熱站的監(jiān)控和監(jiān)視，一切的流量調(diào)節(jié)和流量控制工作都可以通過自動(dòng)控制閥門來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。還能通過溫度感應(yīng)器的安裝實(shí)現(xiàn)恒溫調(diào)節(jié)。不過，一般電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門都需要外接220v的家庭電源才能保證其正常的工作，而且在選用閥門規(guī)格的時(shí)候要注意根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行，才能保證供熱系統(tǒng)能夠正常工作。

參考文獻(xiàn)

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