空调自动控制系统中调节阀的选择
张大镇， 强天伟， 黄 翔， 文 力
【摘 要】摘要：电动调节阀是空调自动控制系统中常用的执行器。本文介绍了常见的调节阀的形式；分析了在工程应用中正确选择电动调节阀应考虑的因素，如流量特性、结构形式、开闭形式、工作范围和口径计算。 【期刊名称】发电技术 【年(卷),期】2010(031)001 【总页数】3
【关键词】电动调节阀； 空调自动控制系统； 流量特性； 口径计算
0 引言
近年来，随着我国社会经济的快速发展，建筑能耗也持续增长。依据有关的统计资料，我国的建筑用能已经超过全国能源消费总量的1/4，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上。在建筑能耗中，供暖和空调的能耗所占比例均在60%以上。与世界上发达国家相比，在相同的气候条件和保持同样的室内热环境条件下，我国的单位建筑面积供暖和空调的耗能指标却高得多，究其原因主要是建筑围护结构热工性能较差、供暖空调设备效率较低。由此可见，在我国空调系统的节能有着十分重要的现实意义。
随着调节阀在空调自动控制系统中的广泛应用，对调节阀的选择是否恰当，直接影响到整个空调系统是否正常运行和是否节能。调节阀在空调自动控制系统中的作用，已不单单是传统设计中仅起的开、关作用。
1 常见的电动调节阀形式
电动调节阀接收电动、电子式调节器或者DDC控制器输出的调节信号，切断
或者调节输送管道内流动介质的流量，以达到自动调节被控参数的目的。它的基本结构一般由电动执行结构和调节机构两大部分组成，可以集成一体，也可以分装成电动执行机构（简称为执行器）和调节结构（简称为调节阀）。在空调的自动控制系统中，调节介质为热水、冷水和蒸汽，因使用情况单一，常被采用的调节阀有直通双座阀、直通单座阀和三通调节阀。表1为常用调节阀特点。
2 调节阀的选择与计算
2.1 调节阀流量特性的选择
调节阀的流量特性是指介质（空调系统中主要是指冷、热水以及风）流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系，即： 式中 Q—调节阀某一开度下的流量，m3/h； Qmax—调节阀全开流量，m3/h； L—调节阀某一开度下的行程； Lmax—调节阀全开行程； f—比例系数。
一般情况下，改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前后压差的变化，从而使流量也发生变化。因此，调节阀的流量特性可分为理想流量特性和工作流量特性。
调节阀在阀前后压差固定情况下得到的流量特性称为理想流量特性，它是由阀芯形状决定的。空调系统中比较常用的理想流量特性阀有直线特性阀、等百分比（对数）特性阀。 （1）直线特性阀
式中 K—常数，即调节阀的放大系数； C—积分系数。
直线特性阀一般应用在S（阀权度）值大或基本固定，负荷变化小（不经常处于小开度或者大开度下工作）的场合。 （2）等百分比（对数）特性阀
等百分比（对数）特性阀一般应用在阀门能力（又称阀权度）S值小或变化大、负荷变化大（经常处于小开度或大开度下工作）的场合，以及适于热水加热器控制、调节平衡、有自适应能力的场合。
从公式（2）和（3）可以看出直线特性阀的相对流量与阀相对行程为直线关系；对数特性阀为相对流量的对数值与相对行程为直线特性。
实际工作中阀门是安装在有阻力的管道系统中，调节阀前后的压差值不能保持恒定。故阀在工作情况下的特性要偏离理想特性，称为工作特性。
假设在无其它串联设备阻力的条件下，阀全开时的流量为Qmax，在有串联设备阻力的条件下，阀全开的流量为Q100，两者的关系为： 式中 ΔP1—调节阀全开时阀上的压力降，Pa；
ΔP—包括调节阀在内的全部管路系统总的压力降，Pa。
表2给出了直线特性阀和等百分比特性阀在不同S值的阀门工作特性，在实际使用时，要对S值加以限制，一般不希望低于0.3～0.5。在实际工程中，基本采用经验法对调节阀的流量特性进行选择。
为了使空调自动控制系统保持良好的调节品质，希望开环总放大系数与各环节放大系数之积保持为常数。一般情况下，控制好室温自动调节系统中的执行机构——加热（冷却）器放大系数的变化，就能使系统的总放大系数不变。当加
空调自动控制系统中调节阀的选择
