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温度控制阀工作原理及其分类

一、温度控制阀(温控阀)介绍:


温度控制阀简称温控阀是流量调节阀在温度控制领域的典型应用,其基本原理:通过控制换热器、空调机组或其他用热、冷设备、一次热(冷)媒入口流量,以达到控制设备出口温度。当负荷产生变化时,通过改变阀门开启度调节流量,以消除负荷波动造成的影响,使温度恢复至设定值。


二、温度控制阀(温控阀)分类:


温度控制阀(温控阀总体可分为:自力式温控阀和电动温控阀


自力式温控阀


1.自力式温控阀


自力式温度调节阀利用液体受热膨胀及液体不可压缩的原理实现自动调节。温度传感器内的液体膨胀是均匀的,其控制作用为比例调节。被控介质温度变化时,传感器内的感温液体体积随着膨胀或收缩。被控介质温度高于设定值时,感温液体膨胀,推动阀芯向下关闭阀门,减少热媒的流量;被控介质的温度低于设定值时,感温液体收缩,复位弹簧推动阀芯开启,增加热媒的流量。


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2.电动温控阀


电动温控阀是在暖通空调等温度控制领域的典型应用。控制器具有PI、PID调节功能,控制精确,多回路控制,功能多样,可实现流体流量、压力、压差、温度、湿度、焓值和空气质量的控制。执行器有电动机械式和电动液压式,带有手动和自动调节功能,调节灵敏,关断力大,流量特性可调(线性等百分比)。电动液压式执行器带断电自动复位保护功能,可接收 0-10V或4-20MA的信号并带有阀位反馈功能。阀体为流量调节阀,适用于循环管路冷冻水、低压热水、生活热水、高压热水、海水、热油、和蒸汽的调节线性好,可调比大,密封严密,耐高温,防汽蚀



三、温度控制阀(温控阀)工作原理


散热器恒温控制器——又称:温控阀。近年在我国新建筑住宅中温控阀被普遍应用,温控阀安装载在住宅和公共建筑的采暖散热器上。温控阀可以根据用户的不同要求设定室温,它的感温部分不断地感受室温并按照当前热需求随时自动调节热量的供给,以防止室温过热,达到用户最高的舒适度。

用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成,其中恒温控制器的核心部件是传感器单元,即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化,带动调节阀阀芯产生位移,进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节,恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量,从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前,通过自动调节流量,实现居民需要的室温。

温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统,其分流系数可以在0~100%的范围内变动,流量调节余地大,但价格比较贵,结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统,有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大;用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体,感温包本身即是现场室内温度传感器。如果需要,可以采用远程温度传感器;远程温度传感器置于要求控温的房间,阀体置于供暖系统上的某一部位。


四、温度控制阀(温控阀有效节能:


采暖系统是依据统计的最低室外温度下所需的最大热负荷设计计算的。但温控阀这种设计温度仅在严寒季出现几天,这就意味着在整个采暖季中仅这几天采暖系统在满负荷运行。通常来讲,保障室温所需要的热负荷比设计值小的多,而且,热负荷也在不断的变化。整个供暖季每天的热负荷也不同。温控阀可以自动地按预定的要求保持准确的室温,而不受气候条件的影响。在每个房间内安装一个温控阀,保障能够充分利用阳光、照明设施、机械和人体所散发的“免费”热能,以达到节省能源的效果。


五、解决采暖系统水力平衡问题:


温控阀在高层的双管系统中是必不可少的一个元件,能解决管网的水利平衡问题。

电动温控阀的组成:有电动调节阀加上温度控制器加上温度传感器组合而成,电动三通调节阀按流体的作用方式分为合流阀和分流阀两类。合流阀有两个入口,合流后从一个出口流出。分流阀有一个流体入口,经分流成两股流体从两个出口流出。合流三通调节阀的结构与分流三通调节阀的结构类似。

其特点如下:

1、电动三通调节阀有两个阀芯和阀座,结构与双座阀类似。但电动三通调节阀中,一个阀芯与阀座间的流通面积增加时,另一个阀芯与阀座间的流通面积减少。而双座阀中,两个阀芯和阀座间的流通面积是同时增加或减少的。

2、电动三通调节阀的气开和气关只能通过选择执行机构的正作用和反作用来实现。双座阀的气开和气关的改变可直接将阀体或阀芯与阀座反装来实现。

3、电动三通调节阀用于需要流体进行配比的控制系统时,由于它代替一个气开控制阀和一个气关控制阀,因此,可降低成本并减少安装空间。

4、电动三通调节阀也用于旁路控制的场所,例如,一路流体通过换热器换热,另一路流体不进行换热。当电动三通调节阀在换热器前时,采用分流三通调节阀;当三通调节阀安装在换热器后时,采用合流电动三通调节阀。由于安装在换热器前的三通阀内流过的流体有相同温度,因此,泄漏量较小;安装在换热器后的三通阀内流过的流体有不同的温度,对阀芯和阀座的膨胀程度不同,因此,泄漏量较大。通常,两股流体的温度差不宜超过150℃。采用阀笼结构的三通调节阀,带平衡孔,采用阀笼导向。

因此,可大大降低不平衡力。早期的三通调节阀采用圆筒薄壁窗口,用阀芯侧面导向,虽然可减小不平衡力,但在一股流体接近关闭(流关流向)时,仍有较大的不平衡力,而且,随阀门开度的变化,不平衡力变化,采用带平衡孔的阀笼结构,可使不平衡力消除,并有阻尼作用,有利于控制阀的稳定运行。由于电动三通调节阀的泄漏量较大,在需要泄漏量小的应用场合,可采用两个控制阀(和二通接管)进行流体的分流,或合流,或进行流体的配比控制。


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