新一代压力无关线型温度调节阀介绍
调节阀的特性及选择
调节阀的特性及选择调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备，分为两通调节阀和三通调节阀两种。
调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀，或者和气动执行机构组成气动调节阀。
电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触，具有调节、切断和分配流体的作用，因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。
本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择，暂不涉及三通调节阀。
1．调节阀工作原理从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩的流体，由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为()()21221242P P D P P AQ -=-=ρζπρζ式中：Ｑ——流体流经阀的流量，m 3/s ；Ｐ1、Ｐ2——进口端和出口端的压力，MPa ；Ａ——阀所连接管道的截面面积，m 2； Ｄ——阀的公称通径，mm ；ρ——流体的密度，kg/m 3； ζ——阀的阻力系数。
可见当A 一定，(P 1-P 2)不变时，则流量仅随阻力系数变化。
阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关，也与流体的性质和流动状态有关。
调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的，即改变阀门开度，也就改变了阻力系数，从而达到调节流量的目的。
阀开得越大，ζ将越小，则通过的流量将越大。
2．调节阀的流量特性调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系，即⎪⎭⎫⎝⎛=L l f Q Q max 式中：Q/Q max ——相对流量，即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比； l/L ——相对开度，即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。
一般说来，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。
为了便于分析，先假定阀前后压差固定，然后再引申到实际情况。
因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。
自力式压力调节阀的分类、原理、特点及安装注意事项
自力式压力调节阀的分类、原理、特点及安装注意事项自力式调节阀是一种无需外来能源，依靠被测介质自身压力或温度或流量变化，按预先设定值，进行自动调节的控制装置，是一种节能型仪表。
它集控制、执行诸多功能于一身。
自成一个独立的仪表控制系统。
集变送器、控制器及执行机构的功能于一体。
不同于一般含义上的控制阀。
自力式调节阀有自力式压力（微压）调节阀、自力式（压差）流量调节阀、自力式温度调节阀等几类。
自力式压力调节阀是其家族成员之一，由于它无需外来能源，产品结构简单，使用方便，维护工作量少等优点，特别适用于城市供热、供暧及没有供电、供气又需控制的场合。
自力式压力调节阀的组成自力式压力调节阀是自成一体的压力控制器阀门。
一般来讲，介质压力随着介质流量的变化而变化。
当介质流量发生变化时，为保证压力恒定，则需要自力式调节阀来控制。
自力式压力调节阀由三大组成元素构成，分别为：1.限流元素：阀门等；2.测量元素：压力表，阀膜，活塞等；3.荷载元素：弹簧，重物，人力等。
自力式压力调节阀的分类1.按阀后、阀前控制分为：自力式阀后（减压）控制阀、自力式阀前（泄压）控制阀。
2.按是否带指挥器分为：a.直接作用型自力式调节阀直接作用式调压阀就是通过介质本身直接控制阀门，达到调压的作用。
直接作用式调压阀有阀后取压形式与阀前取压形式。
阀后取压，保持阀后的压力在设定范围内，达到阀后减压的功效。
阀前取压，保持阀前的压力在设定范围内，达到阀前泄压的功效。
b.指挥器操作型自力式调节阀指挥器操作型调节阀是通过两个阀门之间的相互控制，来达到自动调压的作用。
工作原理1.自力式阀后压力调节的工作原理（见下图）阀前压力P₁经过阀芯、阀座的节流后，变为阀后压力P₂。
P₂经过管线输入上膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀后压力。
当P₂增加时，P₂作用在顶盘上的作用力也随之增加。
此时，顶盘上的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置。
文丘里阀
阀杆：φ12mm/SUS304不锈钢
滑动轴承：复合材料的Teflon®轴承。
阀芯及弹簧：PP组件+304不锈钢弹簧
滑阀：1.5mm厚防锈铝板
阀体保温：采用柔性25mm福乐斯保温板。
材质选用原则：所有选用元件和材料均符合CE标准。
2、运行环境：
上海慧控能源咨询公司（上海开利）
三、文丘里型变风量调节阀基本配置及任选项
功能配置
定风量控制（CAV）
双稳态控制 bistable state Air Volume
变风量控制（VAV）
气动（BAV）
电动（BSV）
控制类型
C定风量
D数字量
A + D模拟量+数字量
A + D模拟量+数字量
流量反馈信号
—
—
√
√
故障保护（停电阀位选择）
固定件
—
√
√
阀体保温（适用送风管道）
—
√
√
√
阀体保温（适用送风管道）
—
√
√
√
现场流量调整
√
√
√
√
控制器欠压报警输出
—
—
√
√
压力开关（欠压报警）
任选
√
任选
任选
低噪声扩散结构
√
√
√
√
以上阀门均带有压力无关控制器和经测试台标定的定位控制器。
二、文丘里变风量调节阀典型应用场合：
四、文丘里变风量调节阀技术特性：
1、基本结构：
对风道静压变化的反应时间：<1秒。
4、文丘里阀控制器：
调节阀的分类
调节阀的分类
调节阀可以按照不同的分类方式进行分类，常见的分类如下：
1. 根据控制方式分类：
- 手动调节阀：需要人工操作来调节阀门开度。
- 自动调节阀：根据外部信号或自身传感器感知的参数来自
动调节阀门开度。
2. 根据结构形式分类：
- 直线式调节阀：阀芯直线运动，通过改变阀门开度来调节
流量。
- 角式调节阀：阀芯通过旋转角度来调节流量，可实现快速
响应和精确的调节。
3. 根据工作原理分类：
- 压力调节阀：根据压力变化来调节流量，如安全阀、减压
阀等。
- 温度调节阀：根据温度变化来调节流量，如温度控制阀等。
- 流量调节阀：根据流量变化来调节阀门开度，如流量调节阀、节流阀等。
4. 根据阀门用途分类：
- 水力控制阀：用于调节水力系统中的流量和压力。
- 气动控制阀：通过气压信号来调节阀门开度，用于气动系
统中的流量和压力调节。
- 电动控制阀：通过电动信号来调节阀门开度，用于电动系
统中的流量和压力调节。
需要注意的是，由于调节阀种类繁多，上述分类方式并不一定包含所有的调节阀类型，实际使用中还会根据具体应用和工艺要求进行更加细致的分类。
调节阀特点
调节阀特点调整阀（controlvalve）用于调整介质的流量、压力和液位。
依据调整部位信号，自动掌握阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调整。
调整阀分电动调整阀、气动调整阀和液动调整阀等。
调整阀由电动执行机构或气动执行机构和调整阀两部分组成。
调整并通常分为直通单座式和直通双座式两种，后者具有流通力量大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特殊适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。
流通力量Cv是选择调整阀的主要参数之一，调整阀的流通力量的定义为：当调整阀全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流径调整阀的流量数，称为流通力量，也称流量系数，以Cv表示，单位为t/h，液体的Cv值按下式计算。
依据流通力量Cv值大小查表，就可以确定调整阀的公称通径DN。
调整阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调整阀的相对流量与它的开度之间关系。
调整阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。
三种注量特性的意义如下：（1）等百分比特性（对数）等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。
所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调整精度。
（2）线性特性（线性）线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。
单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。
流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。
（3）抛物线特性流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
从上述三种特性的分析可以看出，就其调整性能上讲，以等百分比特性为最优，其调整稳定，调整性能好。
而抛物线特性又比线性特性的调整性能好，可依据使用场合的要求不同，选择其中任何一种流量特性。
调整阀（controlvalve）用于调整介质的流量、压力和液位。
依据调整部位信号，自动掌握阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调整。
调节阀全解
1)伯努利方程表述的是理想 流体作定常流动时，流体 中压强和流速的规律。
2)在流动的流体中，流速大 的地方压强小；流速小的 地方压强大。
3)伯努利方程阐明的位能、 动能、静压能相互转换的 原理.
17
调节阀是一个局部阻力可变的节流元件．对于不可压缩的流体，由能量 守恒(伯努利方程)可知，调节阀上的压力损失为：
3
电动调节阀
执行 机构
气动薄膜调节阀
阀门定 位器
阀体
4
执行机构
阀
公称直径Dg
阀门定位器
阀座直径dg
5
6
§4-1 气动调节阀的结构
气动调节阀由执行机构和阀两部分组成． 执行机构: 按照控制信号的大小产生相应的输出力, 带动阀杆移动． 阀: 直接与介质接触, 通过改变阀芯与阀座间的节流面积调节流体介质
压差比x= △p/p1 ≥xቤተ መጻሕፍቲ ባይዱFk
xT---空气在某一调节阀时的临界压 差比,决定于调节阀结构(表4.3)
Fk---比热比系数,气体与空气的绝热 指数之比, Fk=k/kair (kair=1.4) (表4.9)
② 液体(不可压缩流体)的阻塞流
ⅰ) 产生阻塞流的原理
p1 p2 调节阀内流体压力梯度图
雷诺数Re的计算:
① 对于直通单座阀,套筒阀, 球阀等只有一个流路的调节阀, 雷诺数为
Re 70700 QL
C
② 对于直通双座阀,蝶阀,偏心旋转阀等具有两个平行流路的调节阀
Re 49490 QL
C
υ---液体介质的运动粘度，10-6m2/s
在工程计算中，当Re>3500时可不做低雷诺数修正．
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当气源中断或电源中断时， •进入装置的原料、热源应切断: 进料阀选气开 •切断装置向外输出产品: 出料阀选气开 •精馏塔回流应打开: 回流阀选气关
文丘里阀简介
1概述：Phoenix 控制公司的Accel ®Ⅱ型文丘里阀将机械的、压力无关的调节阀与高速度的位置/气流控制器结合在一起，满足了气流控制的独特需求。
这些阀门可以被用于定风量控制、双稳态控制或者变风量控制的应用场合。
在设计中要使气流发挥最大的功效，同时要减小有关的噪声。
●压力无关操作：所有类型的阀门都包括一个可以即刻响应的机械组件，该组件用于在静压变化时保持风量设定点。
●气流控制：通过气流速度控制器组件定位，风量可以得到调整。
Accel ®Ⅱ型阀门可用于以下应用场合： ● 定风量控制（CVV 系列）：用于在静压变化的情况下维持设定风量。
● 双稳态控制（PEV/PSV 系列）：用于高/低风量控制。
● 本机可升级（BEV/BSV 系列）：用于高/低风量控制，带反馈选件可升级为变风量控制阀。
●变风量控制（EXV/MAV 系列）：用于闭环反馈变风量控制。
特点：特点/选件定风量控制（CVV ）双稳态控制（PEV/PSV ）本机可升级控制（BEV/BSV ） 变风量控制（EXV/MAV ） 控制类型 C定风量 P 气动 B本机可升级 A 或 D模拟量或数字量气流反馈信号 — — 选件 √ 失效保险固定件 √ √ √ 出厂阀体保温（仅对送风） — √ √ √ 现场可调整气流 √ √ √ √ 通过反馈电路气流报警 — — — √ 通过压力开关气流报警 选件 选件 选件 选件 低噪声扩散结构√√√√所有的阀门都包括压力无关控制器。
厂家标定的定位控制器，用于流量在60～1000m 3/hr 范围内的场合。
Accel ®Ⅱ型阀门在设计要求在所有的频率段内减小噪音，特别是要以低频段（125～500Hz ）为目标，这有助于消除对静音器的需要。
V A V 单元的Accel ®Ⅱ阀门技术特性：结构：♦焊缝连续的16#的离心浇筑铝制阀体。
♦阀体采用不镀膜铝或者带耐腐蚀烘干酚醛涂层。
第十讲调节阀-资料.ppt
常用调节阀结构示意图及特点——隔膜调节阀
2021/1/5
隔膜调节阀
常用调节阀结构示意图及特点——隔膜调节阀
隔膜调节阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐 蚀隔膜代替阀芯、阀座组件，由隔膜位移起 调节作用。隔膜调节阀耐腐蚀性强，适用于 对强酸、强碱等强腐蚀牲介质流量的调节。 它结构简单，流路阻力小，流通能力较同口 径的其他阀大，无泄漏量。但由于隔膜和衬 里的限制，一般只能在压力低于1M pa，温度 低于150℃的情况下使用。
薄膜式
2021/1/5
8.2.3 调节机构的结构类型 与作用方式
调节机构是一个局部阻力可 以改变的节流元件。由于阀芯 在阀体内移动，改变了阀芯与 阀座之间的流通面积，即改变 了阀的阻力系数，被调介质的 流量也就相应地改变，从而达 到调节工艺参数的目的。
(1)结构类型
2021/1/5
(1)结构类型
②角形阀一般使用于底进侧出，此时调
节阀稳定性好，
③在高压差场合下，为了延长阀芯使用
寿命，也可采用侧进底出。但侧进底 出在小开度时易发生振荡。
④角形阀还适用于工艺管道直角形配管
的场合。
角形调节阀
2021/1/5
常用调节阀结构示意图及特点——三通调节阀
阀体有三个接管口，适用于三个方向流 体的管路控制系统，大多用于热交换 器的温度调节、配比调节和旁路调节。
2021/1/5
常用调节阀结构示意图及特点——“O”形球 阀
“O”形球阀
阀芯为一球体：
①阀芯上开有一个直径和管道直
径相等的通孔，转轴带动球体 旋转，起调节和切断作用。
②该阀结构简单，维修方便，密
封可靠，流通能力大
③流量特性为快开特性，一般用
于位式控制。
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Kombi-8T 选型
Size DN25 DN32 DN40 DN50
ML-SBE系列超级电动执行器组件OS# ML7420A6033-SBE025 ML7420A6033-SBE032 ML7420A6033-SBE040 ML7420A6033-SBE050
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Kombi-8 系列 优势 (ML-SBE系列超级电动执行器组件)
• 内置通用末端设备热输出特性数据库实现对末端设备的高精度 线型温度控制 • 内置压力无关特征数据库保证压力无关型的温度、流量控制 • 所有的温度、流量调节均自动完成，无须人为干涉 • 可直接设定所配的调节阀尺寸 • 可根据末端设备要求方便地对最大流量进行预设定 • 最大流量显示功能 • 非常低的能耗要求
实际应用中： ⑴．末端换热设备如空调箱等有多种形式，它们的热输出特性曲线并不一样，如果用 同一曲线表示显然并不准确； ⑵．调节阀理想流量特性曲线只有在阀权度为1即调节阀二端压差始终为1Bar时才能体 现，当调节阀安装到实际空调水系统中时，阀权度只有0.3-0.5,这时调节阀实际曲线与 理想的等百分比流量特性曲线并不一致。
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Kombi-8 系列 变静压控制特征值
传统暖通空调变流量水系统的固定值定压方式
• 传统变流量水系统定压方式：
⑴.对分、集水器或供回水主管进行定压(如右图); ⑵是对若干最不利环路的分支供回水管进行定压;
• 二种系统定压均为固定值定压; • 固定值定压的特点:
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Kombi-8 系列
线型温度调节
• Kombi-8T系列压力无关线型
温度调节阀的“线型温度调节 ”指的是超级电动执行器的输 入控制信号与末端设备的热输 出量成线型控制关系； • 这种线型关系是由于超级电 动执行器内置通用末端设备热
输出特性数据库并通过精确的
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Kombi-8F 选型
Size DN65 DN80 DN100 DN125 DN150
ML-SBE系列超级电动执行器组件OS# ML7420A6033-SBE065 ML7420A6033-SBE080 ML7421B1023-SBE100 ML7421B1023-SBE125 ML7421B1023-SBE150
Kombi-8系列能输出变静压控制阀位反馈信号，以帮助系统实现动态浮动 定压，从而保证系统始终以最舒适、最节能的方式运行。
变静压控制过程：
• 末端设备的Kombi-8压力无关线型温度调节阀输出阀位反馈信号到现场DDC; •现场DDC将此信号输送到BCS中央站; •中央站接收来自于各个末端设备Kombi-8的阀位反馈信号并进行比较，输出信号 到系统定压设备现场DDC作为测量信号; •在系统定压设备现场DDC内与该信号的设定值进行比较，输出控制信号到系统 定压设备（如调频泵、压差旁通阀）去控制其动作; •通过以上步骤实现系统的变静压控制。
调节阀OS# V5011P1004 V5011P1012 V5011P1020 V5011P1038
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Kombi-8T 主要技术参数
流量 控制 精度
Size DN25
额定最大流 工作压差范 量(m3/h) 围(KPa) 3.5 30～250 30～250 30～250 30～250
控制算法来实现的；
HEAT OUTPUT
• 由于末端设备热输出量与调 节区域温度也成线性关系，因 此它实际上也是指超级电动执
INPUT SIGNAL
行器的输入信号与末端设备调 节区域的温度变化成线性关系
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Kombi-8 系列
线型温度调节
•根据末端设备的热输出特性,在Kombi-8
环境 温度
储藏 温度
相对 湿度
IP54
12 VA
38 mm
1800 N
175S
-10 ～ 50℃
-40 ～ 70℃
5%～ 95%
ML7421B1023-SBE150
DN150
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Kombi-8 系列 工作原理
1.当水从前置感应器流入调节阀时，前置感应器感受采 样信号，经采样直管、专用排气阀和采样软管进入超级 电动执行器的采样传感组件，然后输送到超级电动执行 器; 2. 超级电动执行器内含被调对象的特征数据库和压力无 关数据库; 3.超级电动执行器接受来自楼宇控制系统或现场控制器 的标准控制信号及采样传感组件的信号，并对选定的被 调对象特征值及压力无关数据进行处理，输出信号改变 调节阀的开度; 4.通过以上实现对被调对象区域温度的高精度压力无关 线型温度调节。
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Kombi-8 系列 压力无关控制
10V 9V 8V 7V
6V
5V
30KPa
250KPa
注: Qmax为最大流量,【30KPa, 250KPa】为工作压差波动范围
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Kombi-8 系列
压力无关实测曲线
的超级电动执行器中选择对应的末端设
备特征值Tval (0,1,2,3,4,5) ，如下表;
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Kombi-8 系列
线型温度调节
•不同末端设备特征值的流量特性曲线是不一样的；
•由于Kombi-8的压力无关特性，所以其流量输出是
流量 Qmax
刚性的，实际流量特性曲线与理想曲线一致。
最大流量 调节范围
轴向长 L(mm) 160
轴上高度 H(mm) 273 273 280 280
DN32
DN40 DN50
6.0
9.6 16.1
60% ～ 100%
±4%
168 182 205
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ML-SBE系列超级电动执行器组件
ML-SBE系列超级电动执行器组件由超级电动执行器、前置感应器、采样直 管和专用排气阀等构成。
10V 9V 8V 7V 6V 5V
注:以上为Kombi8-DN80的实测曲线(m3/h)
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Kombi-8 系列
变静压控制
• Kombi-8系列压力无关线型温度调节阀能输出变静压控
制阀位反馈信号到楼宇控制系统；
• 实现变流量全面水力平衡系统的变静压控制； • 空调水系统始终以最节能的方式运行。
最大流量 调节范围
流量控 制精度
轴向长 L(mm) 310
轴上高度 H(mm) 358 360 502 540 540
60% ～ 100%
330 ±4% 370 420 500
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ML-SBE系列超级电动执行器组件
ML-SBE系列超级电动执行器组件由超级电动执行器、前置感应器、采样直 管和专用排气阀等构成。
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Kombi-8 系列 优势
• 集线型温度控制、压力无关和电动调节功能于一体 • 能输出动态浮动定压特征值反馈信号到楼宇控制系统以实现变 流量水系统的动态浮动定压，从而使空调水系统始终以最节能 的方式运行 • 控制精度高、抗干扰能力强 • 允许系统压差波动范围广 • 简化设计时管道系统的计算工作量 • 安装工作方便快捷 • 现场调试非常便利
0
16
Si
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10V
输入信号
Kombi-8 系列
线型温度调节
流量 Qmax 热输出量 HEATmax 01 5 5 4 3 21 0
2340Βιβλιοθήκη Kombi-8 流量特性曲线 热输出量 HEATmax
输入信号
0
末端设备热输出量曲线
Qmax
流量
0
Kombi-8 热输出量曲线
IP54
600 N
60S
-10 -40 ～ ～ 50℃ 70℃
5%～ 95%
6
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Kombi-8F 系列
法兰式压力无关线型温度调节阀
主要技术参数
尺寸范围: DN65～150 流量控制精度: 4% 最大流量调节系数: 60%-100% 调节连接法兰: 符合ISO7005-2标准 调节阀额定压力: PN16 介 质: 水,乙二醇水溶液 介质温度: 0～ 130℃ 材 质: 调节阀体 铸铁GG25 前置感应器 不锈钢 O型圈 EPDM 环境温度: 0 ～ 65°C 大 气: 无腐蚀无爆炸
2
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Kombi-8T 系列
螺纹式压力无关线型温度调节阀
主要技术参数
尺寸范围: DN25～50 流量控制精度: 4% 最大流量调节系数: 0.6～1 调节阀额定压力: PN16 介 质: 水,乙二醇水溶液 介质温度: 0～ 130℃ 材 质: 调节阀体 青铜 前置感应器 黄铜 O型圈 EPDM 环境温度: 0 ～ 65°C 大 气: 无腐蚀无爆炸
OS# ML7420A6033-SBE025 ML7420A6033-SBE032 ML7420A6033-SBE040 ML7420A6033-SBE050
配调节 阀尺寸 DN25 DN32 DN40 DN50