[水电工程]新一代风机盘管温控阀——浮点式电热阀 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2010-07-12

新一代风机盘管温控阀——浮点式电热阀

欧文托普阀门系统（北京）有限公司     丁孝国
山东省建设计研究院     于晓明
阳光工程设计院有限责任公司     焦保凯
摘要: 本文对供热与空调系统调节方式的演化过程，浮点式电热阀的控制与工作原理、结构特点与安装要求及适用的系统等问题，进行了较为详细地介绍，并重点将浮点式电热阀与传统的电动两通阀进行了技术比较，以期让大家充分了解作为传统电动两通阀的替代产品浮点式电热阀，在温度控制、系统使用稳定性、舒适性与节能性等方面的重要功能和优点，进而促进浮点式电热阀在工程中的应用。
关键词：电动两通阀   浮点式电热阀

随着国家节能降耗相关政策的不断深入贯彻落实，作为建筑节能体系中的重要组成部分供热与空调系统，通过分室（区）独立调控温度来提高其舒适性，同时实现建筑节能的要求越来越高。因此，节能型产品也得到了更加广泛的使用和推广。供热空调系统控温的常用手段是通过自动控制阀控制传热介质流量，从而实现独立温控。传统的自动控制阀以电动两通阀和电磁两通阀为主，但随着行业技术的不断更新和行业需求的不断变化，一种新型的自动温控阀——浮点式电热阀，也因其优越的控制功能和良好的稳定性，得到行业的高度认可并得以广泛推广与应用。本文将对供热空调系统调节方式的演化过程、浮点式电热阀的控制与工作原理、浮点式电热阀的结构特点与安装要求及适用的系统与部分应用案例进行较为详细地介绍，并重点对其与传统的电动两通阀进行一下技术比较，以供大家在工程设计选用时参考。

1供热空调系统调节方式的演化过程
供热空调系统最根本的目标是实现对环境温度的调控，以满足人们对环境舒适度以及一些工艺性的要求。
在早期的供热空调系统中，一般采用定流量系统，通过对末端设备风量的分档控制来实现对目标区域环境温度的调节，如采用三速开关调节风机盘管风量或通过变风量空调箱进行风量调节等，但无法实现对冷、热媒介质流量的自动调节。
随着人们对环境舒适度的要求以及节能意识的不断提高，这种调节已经不能满足要求。于是人们开始在供水管路上安装电磁阀，通过房间
（区域）的温度控制器实现供冷、热媒介质流量的自动调节控制。电磁阀的应用是供热空调自控系统发展的革命性阶段，由于电磁阀主要是用于快速关断生产工艺的工业管路上，对开关的使用频率有着严格要求，把电磁阀应用在舒适性调节的供热空调管路系统上，随之而来的问题是电磁阀使用的稳定性、开闭运行噪声与水击噪声和昂贵的造价，动摇了电磁阀产品的市场选用与推广。
电磁阀在供热空调市场应用加速了供热空调自控产品的研发与推广，电动两通阀（后又产生了开关型与调节型）随之而产生。电动两通阀的工作原理：通过电机带动传动齿轮的转动，进而通过齿轮传动轴来控制阀轴的升降或转动，从而实现阀门的开、关与调节。不难理解，通过轴与齿轮的机械传动实现阀门的开闭调节，那么轴和齿轮的机械加工精度、机械磨损寿命以及电机的使用寿命，直接影响电动两通阀运行的稳定性及供热空调系统的舒适性；也正是因为上述原因，很多设计师和安装公司甚至一些比较专业的业主均不情愿在系统中应用此类产品，而节能设计标准和规范中着重指出，供热空调系统中必须使用温控阀进行节能与舒适性控制。
因此，浮点式电热阀是在这样的环境背景下进入市场，并以其运行稳定、无噪声、无故障、安装简单方便等优点，得以在一些大型重点工程中广泛应用。
2 浮点式电热阀的控制与工作原理
2.1控制原理
浮点式电热阀是通过执行器内部密封固体的体积膨胀与收缩，实现对阀芯的行程驱动，从而达到控制阀的开启和关闭；而执行器内部密封固体的体积膨胀，是通过末端控制设备输出电压信号实现执行器内部加热元件工作，控制密封固体的体积变化达到执行驱动功能。
2.2工作原理
对于常闭浮点式电热阀，当房间温控器输出控制电压信号时，电热阀通电缓慢开启，从而使流过阀体的水流量增加；当房间温控器停止输入电压信号时，浮点式电热阀断电缓慢关闭，从而使流过的阀体的水流量减少。由于房间温控器的控制信号是实时灵敏的，电热阀的开启和关闭是缓慢的，全开或全关的时间大约3分钟左右，而暖通空调系统的热惰性又非常大，因此，当房间处于稳定的热平衡状态动态变化时，电热阀在开启和关闭的状态下不断转换，阀杆在电热执行器的驱动下不停的升降调节，此时的阀门流体调节状态接近于调节阀的状态（而传统的电动两通阀仅存在开和关两种状态），提高了末端设备创造舒适环境的稳定性，避免了被控房间温度场变化较大的情况。当房间温度设定发生变化或房间负荷发生变化时，电热阀又会在新的开度位置达到平衡。
3 浮点式电热阀的结构特点与安装要求
3.1结构特点

浮点式电热阀由“电热执行器+阀体+金属密封联结件”组成，其中白色的电热执行器通过金属螺纹联结件与控制阀体部分连接；阀门与管道通过金属螺纹连接，螺纹连接标准符合DIN3841标准，其中外螺纹活结件与阀体部分锥形硬密封结构。阀体材质为黄铜，表面镀镍处理；阀杆为不锈钢材质，工作压力一般为1.0MPa。
浮点式电热阀限于执行器扭矩标准，一般进口产品在90N .m左右，其规格一般限制在DN15 、DN20、DN25三种规格。该类阀门体积小于常规的电动两通阀，便于现场安装；同时，由于阀体与执行器的分体式设计，在安装过程中可以根据工程进度分批次安装，便于现场成品保护，避免执行器的丢失、被破坏等现象发生。
3.2安装要求
浮点式电热阀与传统的电动两通阀安装方式相似，安装位置可以在供水分支管上也可以在回水支管上。阀体安装时，可将阀体先安装到管道中，电热执行器可在系统调试时再进行安装，从而避免电热执行器的无谓丢失和损坏，同时应注意箭头标示的水流方向与供回水的流向一致。为避免系统圬物堵塞阀体，建议在电热阀前安装过滤器。在安装电热执行器时，建议将执行器的连接件与阀体连接螺纹旋入两圈为宜，以利于系统后期维护调试。
值得注意的是，浮点式电热阀的尾管联结为硬密封结构，安装时应注意管线与阀门的轴心对位重合，活结的连接件自然与阀体对接，避免强行联结使密封面受损，破坏硬密封结构出现泄漏的情况（这也是硬密封产品安装的关键点）。对于特殊安装部位，需要提供专用的安装工具配合。此外，对于高层建筑，在底层支管上应考虑安装减压装置。
4 浮点式电热阀与传统的电动两通阀的技术比较
浮点式电热阀是区别于传统的电动两通阀的新一代产品，它具有传统的电动两通阀的电动调节作用，即通过房间温控器控制电动两通阀的开启和关闭来调节房间温度；同比，相比传统的电动两通阀，又具备控制精度高、运行稳定性强、无噪声、体积小等诸多优点。

5 浮点式电热阀适用的系统及部分应用案例
浮点式电热阀主要适用用于供热与调系统末端温度控制，如空调风机盘管温控、地板采暖房间温控、散热器采暖温控等系统，相比传统的电动两通阀产品，在供热空调系统追求节能降耗、舒适稳定的大环境背景下，浮点式电热阀具有广阔的市场前景。
济南市行政事业中心综合楼（36万m2）、寿光市政务中心综合楼（16万m2）、莱芜商业银行综合楼（4万m2）等项目均选用了浮点式电热阀产品，目前均调试完毕并进入正常运行使用阶段，稳定高效的运行工况和良好的社会效应得到行业人士的普遍认可。
6结束语：
浮点式电热阀是目前流行的供热与空调变流量水循环系统设计安装中重要的组成部分，同时，也是降低供热与空调系统能耗和运行成本以及提高系统舒适稳定性的重要手段。相信随着对供热与空调系统的节能性、舒适性、稳定性要求标准的提高并趋于合理，浮点式电热阀的应用会越来越广泛。
参考文献：
1 德国欧文托普公司产品应用技术手册 2006年版
2 山东省建筑标准设计图集《空调设备安装》 2006年