暖通空调系统自动化第4章教程.ppt

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 三通调节阀 三通阀的旁路调节关系 第二节 调节阀的特性 调节阀的工作原理 阀杆受到的不平衡力 调节阀最大允许工作压差 调节阀的可调比 调节阀的理想流量特性 在理想情况下，假设调节阀的压降不随阀的开度和流量而变化的情况，因而得到的相对流量和相对开度之间的关系，称为称理想流量特性。它是由阀芯形状决定的。 直线流量特性 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，大流量时又太迟钝，调节效果不明显。 等百分比流量特性 它的放大系数随行程增大而增大。在小流量的时候，流量变化的绝对值小；在大流量时，流量变化的绝对值大。所以它在小流量时工作平稳，在大流量时工作灵敏，适用于要求负荷变化大的场合。 快开流量特性 快开流量特性调节阀的阀芯形状为平板式，阀的有效行程在d0/4（d0为阀座直径）以内，当行程再增大，阀的流通面积就不再增加了，便起不到调节作用了。快开特性的调节阀适用于要求迅速启动的场合 抛物线流量特性 这种阀的性能特性介于直线性和等百分比型之间 流量特性的数学表达式和计算公式 各种开度下的相对开度和相对流量 调节阀的理想流量特性曲线 不同流量特性阀芯形状 三通调节阀的理想流量特性 调节阀的工作流量特性 串联管道时调节阀压差的变化 阀权度 就是调节阀全开时，阀上的压降与管路系统各局部阻力件之和（含阀上的压降）两者之间的比值。 调节阀的实际工作流量特性 结论： 串联连接调节阀的实际流量特性与阀权度（S值）有关。 对理想流量特性的影响 结论 结论（1） 对于一个串联连接调节阀的管道系统，阀权度S值越大，则说明调节阀的压降占整个系统比重越大，调节阀控制能力越大；当S＝1时，即管道阻力损失为零，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的。 结论 结论（2） 阀权度S越小，则说明调节阀的压降占整个系统的比重越小，调节阀的控制能力也就越差，也就是当流量增加时，调节阀前后压降逐步减少，虽然调节阀的节流面积增大了，但由于调节阀压降减少，流量并没有按理想特性增大，而使流量增大速率变缓。随着S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。 结论 结论（3） 随着S值的减少，流量特性发生很大的畸变，成为一系列向上拱的曲线。理想的直线特性趋向于快开特性，理想的等百分比特性趋向于直线特性，使小开度时放大系数增大，大开度时放大系数减少。S值太小时将严重影响自动调节系统的调节质量。在实际使用中，通常要求S值不低于0.3～0.5。 调节阀的实际可调比 调节阀的流通能力 调节阀流通能力的定义为： 当调节阀全开时，阀两端压差为1X105Pa，流体密度1g/cm3，每小时流经调节阀的流量数，以m3/h计。 例如 有一台C值为25的直通调节阀，当阀两端压差为1X105Pa，每小时能流过的水量是25m3。 液体流通能力的计算公式 第三节 调节阀的选择 阀门功能的考虑 三通阀与两通阀具有不同功能，因而也有着不同的使用场所。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统时，应采用三通阀。 在采用两通阀时，为保证变水量系统的运行及节能，应采用常闭型阀门。当不需要工作时应能自动关闭（弹簧复位或者电动复位）。 阀门工作范围 ①介质种类 在空调系统中，调节阀通常用于水和蒸汽。这些介质本身对阀件无特殊的要求，因而一般通用材料制作的阀件都可以使用的。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。 ②工作压力 工作压力也和阀的材质有关，一般来说，在生产厂家的样本中对其都是有所提及的，使用时实际工作压力只要不超过其额定工作压力即可，通常在暖通空调中常用到的有PN16、PN25两种阀门，耐压值分别为1.6Mpa和2.5Mpa，前者多用于水系统，后者多用于高压蒸汽系统。 ③工作温度 阀门资料中一般也提供该阀所适用的流体温度，只要按要求选择即可。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。 阀门工作介质的考虑 工作压力的考虑 工作温度的考虑 调节阀流量特性的