供熱系統中電動調節閥門的應用研究

鐘吉朗

摘 要：一般情況而言，對于變流量系統而言，都是處于一種非靜態的平衡狀態，即是一種動態的平衡狀態之中。在另一方面，供熱系統容易產生水力失調和過冷或者是過熱的情況，這時候普通的調節閥門基本上不能滿足調節需求。這時候就需要電動調節閥門作為一種自動調節方式來進行供熱系統的自動調節。一方面，供熱系統通過遠程的監控系統的自動監視和檢查，另一方面調節可以調節換熱器供給的熱量的流量，從而實現供熱系統的自動調節。

關鍵詞：供熱系統;電動調節閥;運用研究

引 言

實施供熱計量的變流量系統，處于動態的變流量運行狀態。為解決變流量供熱系統中水力失調、冷熱不均等問題，提高管理運行水平，改善供熱效果，計算機監控系統應用得越來越多，電動調節閥作為重要的調節手段，在熱力站得到廣泛的應用。熱力站一次側的電動調節閥由現場或遠程監控系統控制，調節換熱器一次側的流量，進而改變提供給熱用戶的供熱量。但在實際運行中，電動調節閥常出現運行效果不理想，甚至無法進行正常調節、調節閥損壞過快。其原因是多方面的，其中一個重要的原因就是電動調節閥的設計選型不當。由于熱力站距離熱源的遠近不同，系統提供的資用壓頭不同、壓力變化范圍大，影響電動調節閥正常運行，所以工程應用中常采用串聯手動調節閥或壓差控制閥的方式來保證電動調節閥的工作壓降，保證其調節性能。電動調節閥的設計選型很重要，直接影響系統調節效果的好壞。本文主要對變流量供熱系統中熱力站一次側電動調節閥的設計選型進行探討。

1、電動調節閥的工作原理

電動調節閥的主體由閥門部件、電動執行器和電動執行器與閥門部件之間的連接件組成。新型電動調節閥驅動系統采用步進電機作為其驅動電機，具有較好的啟停和反轉響應特性。傳動機構采用同步齒形帶與帶輪嚙合傳動，不僅能保持準確的傳動比而且能夠吸收震動、降低噪聲。電動調節閥執行器內含伺服功能，電機電源220VAC或者380VAC，接受來自上位機的4-20mA或1-5VDC的標準信號，閥內控制器把電流信號轉換為步進電機的角行程信號，電機轉動，由齒輪，杠桿，或者齒輪加杠桿，帶動閥桿運作，實現直行程或角行程運動，自動地控制調節閥開度，達到對管道內流體的壓力、流量等工藝參數的連續調節。同時還提供反饋信號，電機運行，通過齒輪運轉，由三接頭的滑動變阻器輸出閥門的定位信號。

2、電動調節閥門的實際運用

在電動調節閥門的實際運用過程中，實現供熱系統的自動調節效果可能并不是十分理想，會產生各種各樣的問題。舉個例子，電動調節閥門的工作過程之中，電動調節閥門的運行效果并不是十分理想，或者是調節閥因為使用不恰當等方面的原因，使用時間不長就快速的損壞等等情況。出現這些情況的原因是多方面的，其中一個極其重要的原因就是電動調節閥門的規格選用的不合適，或者是在使用的時候沒有按照合適的操作要求來進行，這就直接導致了電動調節閥門自動運行的時候出現不正常工作的情況。一般而言，工程上常用的解決辦法就是采用手動調節閥門和自動調節閥門串聯使用，這樣可以有效地減少電動調節閥門工作時候的壓力，使其不會超過工作時候的標稱壓力。在另一方面，電動調節閥門規格的選用也是十分重要的，這會直接影響到自動調節閥門工作時候的調節效果。

3、對于供熱系統中的電動調節閥門的選用

流量調節閥，在供熱系統中，占有非常重要的地位。因此，如何正確的進行流量調節閥的選型與設計，就顯得特別關鍵。在溫控閥的選型中，在選出與管道同口徑的溫控閥的同時，還要給選定的溫控閥造成一個理想的壓差工作條件;電動調節閥是適用于計算機監控系統中進行流量調節的設備，一般多在無人值守的熱力站中采用;對手動平衡法來說，如何利用閥門的特性曲線分析閥門的調節性能，如何解決閥門在小開度情況下閥門容易導致汽水擊現象的問題;對自力式流量控制閥在設計選型時注意閥門有最小工作差的要求。

供熱系統實行熱計量收費可以節約能源，提高供熱系統的能效。人們往往只注意鍋爐和外網的熱損失，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%，是相當可觀的。

3.1、溫控閥的選用。一些室內的溫度控制一般都采用了電動調節閥門當中的恒溫控制閥，也稱稱之為溫控閥。恒溫控制閥的組成不僅僅是一個自動閥門而已，還有恒溫控制器和控制流量的自動控制閥門，其中重要的感應元件就是傳感器。傳感器的重要作用就是感應周圍的溫度的變化，然后自己產生體積的變化，這樣一來，電動調節閥門中的閥門就會產生一定程度的移動，閥門的位置改變直接會引起管道內部的流量大小發生變化，進而讓散失熱量的大小發生了變化，恒溫控制器所設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調節，然后進而控制溫度的恒定。對于溫控閥，主要的類型有二通溫控閥和三通溫控閥之分，其中的區別就是三通溫控閥的可調節范圍比較大，可以實現流量在百分之一到百分之百的調節，但是缺點就是價格昂貴，并且它的結構復雜，一旦出現一些小問題，不容易發現和修理。二通溫控閥的優點是應用的范圍較廣，有的可以運用到單管系統，還有的甚至可以運用到雙管系統之中。運用到不同的管道系統之中的區別是阻力的不同。在一般情況之下，單管系統的阻力肯定是比雙管系統的阻力要小的。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，也可以采用遠程溫度傳感器。

3.2、電動調節閥。電動調節閥是適用于計算機監控系統中進行流量調節的設備。一般多在無人值守的熱力站中采用。電動調節閥由閥體、驅動機構和變送器組成。溫控閥是通過感溫包進行自力式流量調節的設備，不需要外接電源;而電動調節閥一般需要單相220V電源，通常作為計算機監控系統的執行機構（調節流量）。

3.3、平衡閥門的選用。自動平衡閥和手動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的靠近熱源的一端增加阻力來限制流量的流動的，從而使得流量不超過實際工作時候的規定流量。但是，平衡閥不能夠單獨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調節閥門來進行流量的控制，只是相當于一種輔助調節裝置。

3.4、差壓調節閥。差壓調節閥的原理，本質上同自力式平衡閥。只不過自力式平衡閥中，孔板是作為一個部件存在于閥體中的;而差壓調節閥中沒有孔板這一部件，而是把差壓調節閥后面的系統看作一個孔板，因此，調節閥的差壓值實際指的是其后系統出入口壓力差值。從差壓調節閥的結構可以看出：這種調節閥，目的是控制其后系統出入口壓力差值固定不變。基本功能是根據熱用戶熱負荷的需求，自動調整熱用戶的運行流量。當一幢建筑，由于有的熱用戶要求室溫降低，則相應房間溫控閥的開度變小，導致差壓調節閥的壓差值變大，超過設定值，此時壓差調節閥自動關小閥芯，增大節流作用，使其系統壓差值減小，直至恢復為設定值。

結束語

通過上面的對于供熱系統的自動調節閥門分析和探討可以看出來，自動調節閥門的最大優點就是能夠免去人力對于供熱站的監控和監視，一切的流量調節和流量控制工作都可以通過自動控制閥門來實現自動控制。還能通過溫度感應器的安裝實現恒溫調節。不過，一般電動調節閥門都需要外接220v的家庭電源才能保證其正常的工作，而且在選用閥門規格的時候要注意根據實際情況來進行，才能保證供熱系統能夠正常工作。

參考文獻

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