暖通空調(diào)自動(dòng)化常用執(zhí)行器第04章ppt課件

1、第四章暖通空調(diào)自動(dòng)控制常用執(zhí)行器.執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)理機(jī)構(gòu).第一節(jié) 調(diào)理閥的種類和構(gòu)造.電磁閥 .電動(dòng)二通閥.電動(dòng)蝶閥.延續(xù)控制調(diào)理閥.電動(dòng)調(diào)理閥 .調(diào)理閥的構(gòu)造方式 直通單座閥 直通雙座閥.閥芯位移與流通面積的關(guān)系 .三通調(diào)理閥 .三通閥的旁路調(diào)理關(guān)系 .第二節(jié) 調(diào)理閥的特性.調(diào)理閥的任務(wù)原理 .閥桿遭到的不平衡力 .調(diào)理閥最大允許任務(wù)壓差廠家樣本中所列的允許運(yùn)用壓差 .調(diào)理閥的可調(diào)比.調(diào)理閥的理想流量特性 在理想情況下，假設(shè)調(diào)理閥的壓降不隨閥的開度和流量而變化的情況，因此得到的相對(duì)流量和相對(duì)開度之間的關(guān)系，稱為稱理想流量特性。它是由閥芯外形決議的。 .直線流量特性 直線特性調(diào)理閥的特點(diǎn)使得小流量

2、調(diào)理時(shí)調(diào)理作用過于靈敏，不易穩(wěn)定，大流量時(shí)又太愚鈍，調(diào)理效果不明顯。.等百分比流量特性 它的放大系數(shù)隨行程增大而增大。在小流量的時(shí)候，流量變化的絕對(duì)值??；在大流量時(shí)，流量變化的絕對(duì)值大。所以它在小流量時(shí)任務(wù)平穩(wěn)，在大流量時(shí)任務(wù)靈敏，適用于要求負(fù)荷變化大的場(chǎng)所。 .快開流量特性 快開流量特性調(diào)理閥的閥芯外形為平板式，閥的有效行程在d0/4d0為閥座直徑以內(nèi)，當(dāng)行程再增大，閥的流通面積就不再添加了，便起不到調(diào)理作用了?？扉_特性的調(diào)理閥適用于要求迅速啟動(dòng)的場(chǎng)所 .拋物線流量特性 這種閥的性能特性介于直線性和等百分比型之間 .流量特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式和計(jì)算公式.各種開度下的相對(duì)開度和相對(duì)流量.調(diào)理閥的理想

3、流量特性曲線 .不同流量特性閥芯外形(l)直線特性閥芯; (2)等百分比特性閥芯; (3)快開特性閥芯; (4)拋物線特性閥芯; (5)等百分比特性閥芯(開口形); (6)直線 特性閥芯(開口形) .三通調(diào)理閥的理想流量特性 .調(diào)理閥的任務(wù)流量特性 .串聯(lián)管道時(shí)調(diào)理閥壓差的變化.閥權(quán)度 就是調(diào)理閥全開時(shí)，閥上的壓降與管路系統(tǒng)各部分阻力件之和含閥上的壓降兩者之間的比值。 .調(diào)理閥的實(shí)踐任務(wù)流量特性結(jié)論： 串聯(lián)銜接調(diào)理閥的實(shí)踐流量特性與閥權(quán)度S值有關(guān)。 .對(duì)理想流量特性的影響 a直線流量特性 b等百分比流量特性.結(jié)論結(jié)論1 對(duì)于一個(gè)串聯(lián)銜接調(diào)理閥的管道系統(tǒng)，閥權(quán)度S值越大，那么闡明調(diào)理閥的壓降占整

4、個(gè)系統(tǒng)比重越大，調(diào)理閥控制才干越大；當(dāng)S1時(shí)，即管道阻力損失為零，系統(tǒng)的總壓差全部降落在調(diào)理閥上，此時(shí)調(diào)理閥的實(shí)踐任務(wù)特性與理想特性是一致的。.結(jié)論結(jié)論2 閥權(quán)度S越小，那么闡明調(diào)理閥的壓降占整個(gè)系統(tǒng)的比重越小，調(diào)理閥的控制才干也就越差，也就是當(dāng)流量添加時(shí)，調(diào)理閥前后壓降逐漸減少，雖然調(diào)理閥的節(jié)流面積增大了，但由于調(diào)理閥壓降減少，流量并沒有按理想特性增大，而使流量增大速率變緩。隨著S的減少，即管道阻力損失添加，使系統(tǒng)壓差降落在管道上的部分添加，調(diào)理閥全開時(shí)的流量減少。 .結(jié)論結(jié)論3 隨著S值的減少，流量特性發(fā)生很大的畸變，成為一系列向上拱的曲線。理想的直線特性趨向于快開特性，理想的等百分比特性

5、趨向于直線特性，使小開度時(shí)放大系數(shù)增大，大開度時(shí)放大系數(shù)減少。S值太小時(shí)將嚴(yán)重影響自動(dòng)調(diào)理系統(tǒng)的調(diào)理質(zhì)量。在實(shí)踐運(yùn)用中，通常要求S值不低于0.30.5。 .調(diào)理閥的實(shí)踐可調(diào)比.調(diào)理閥的流通才干 調(diào)理閥流通才干的定義為： 當(dāng)調(diào)理閥全開時(shí)，閥兩端壓差為1X105Pa，流體密度1g/cm3，每小時(shí)流經(jīng)調(diào)理閥的流量數(shù)，以m3/h計(jì)。例如 有一臺(tái)C值為25的直通調(diào)理閥，當(dāng)閥兩端壓差為1X105Pa，每小時(shí)能流過的水量是25m3。.液體流通才干的計(jì)算公式 .第三節(jié) 調(diào)理閥的選擇.閥門功能的思索 三通閥與兩通閥具有不同功能，因此也有著不同的運(yùn)用場(chǎng)所。當(dāng)水系統(tǒng)為變水量系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)采用兩通閥；當(dāng)水系統(tǒng)為定水量系統(tǒng)

6、時(shí)，應(yīng)采用三通閥。在采用兩通閥時(shí)，為保證變水量系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)及節(jié)能，應(yīng)采用常閉型閥門。當(dāng)不需求任務(wù)時(shí)應(yīng)能自動(dòng)封鎖彈簧復(fù)位或者電動(dòng)復(fù)位。.閥門任務(wù)范圍 介質(zhì)種類 在空調(diào)系統(tǒng)中，調(diào)理閥通常用于水和蒸汽。這些介質(zhì)本身對(duì)閥件無特殊的要求，因此普統(tǒng)統(tǒng)用資料制造的閥件都可以運(yùn)用的。對(duì)于其他流體，那么要思索閥件資料。如雜質(zhì)較多的流體，應(yīng)采用耐磨資料；腐蝕性流體，應(yīng)采用耐腐蝕性資料。任務(wù)壓力 任務(wù)壓力也和閥的材質(zhì)有關(guān)，普通來說，在消費(fèi)廠家的樣本中對(duì)其都是有所提及的，運(yùn)用時(shí)實(shí)踐任務(wù)壓力只需不超越其額定任務(wù)壓力即可，通常在暖通空調(diào)中常用到的有PN16、PN25兩種閥門，耐壓值分別為1.6Mpa和2.5Mpa，前者多用

7、于水系統(tǒng)，后者多用于高壓蒸汽系統(tǒng)。任務(wù)溫度 閥門資料中普通也提供該閥所適用的流體溫度，只需按要求選擇即可。常用閥門的允許任務(wù)溫度對(duì)于空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)都是適用的。.閥門任務(wù)介質(zhì)的思索 在空調(diào)系統(tǒng)中，調(diào)理閥通常用于水和蒸汽。這些介質(zhì)本身對(duì)閥件無特殊的要求，因此普統(tǒng)統(tǒng)用資料制造的閥件都可以運(yùn)用的。對(duì)于其他流體，那么要思索閥件資料。 如雜質(zhì)較多的流體，應(yīng)采用耐磨資料；腐蝕性流體，應(yīng)采用耐腐蝕性資料。.任務(wù)壓力的思索 任務(wù)壓力也和閥的材質(zhì)有關(guān)，普通來說，在消費(fèi)廠家的樣本中對(duì)其都是有所提及的，運(yùn)用時(shí)實(shí)踐任務(wù)壓力只需不超越其額定任務(wù)壓力即可，通常在暖通空調(diào)中常用到的有PN16、PN25兩種閥門，耐壓值分別為

8、1.6Mpa和2.5Mpa，前者多用于水系統(tǒng)，后者多用于高壓蒸汽系統(tǒng)。.任務(wù)溫度的思索 閥門資料中普通也提供該閥所適用的流體溫度，只需按要求選擇即可。常用閥門的允許任務(wù)溫度對(duì)于空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)都是適用的。.調(diào)理閥流量特性的選擇1. 從控制系統(tǒng)的質(zhì)量出發(fā)，選擇閥的任務(wù)特性。 熱水加熱器的靜特性 蒸汽加熱器的靜特性 .調(diào)理閥流量特性的選擇2. 根據(jù)調(diào)理閥的希望任務(wù)特性選擇閥的流量特性。配管狀態(tài)S=11.6S=0.60.3S0.3理想特性直線對(duì)數(shù)直線對(duì)數(shù)不宜調(diào)節(jié)實(shí)際特性直線對(duì)數(shù)直線或接近快開對(duì)數(shù)或接近直線不宜調(diào)節(jié).雙位控制閥門口徑選擇 只用雙位控制即可滿足要求的場(chǎng)所如大部分建筑中的風(fēng)機(jī)盤管所配的兩通

9、閥以及對(duì)濕度要求不高的加濕器用閥等，無論采用電動(dòng)式或電磁式，其根本要求都是盡量減少閥門的流通阻力而不是思索其調(diào)理才干。因此，此時(shí)閥門的口徑可與所設(shè)計(jì)的設(shè)備接納管徑一樣。.調(diào)理用閥門口徑的選擇 調(diào)理用的閥門，直接按接納管徑選擇閥口徑是不合理的。由于閥的調(diào)理質(zhì)量與接納流速或管徑是沒有關(guān)系的，它只與其水阻力及流量有關(guān)。換句話說，一旦設(shè)備確定后，實(shí)際上來說，適宜于該設(shè)備控制的閥門只需一種理想的口徑而不會(huì)出現(xiàn)多種選擇。因此，選擇閥門口徑的根據(jù)只能是其流通才干。某一廠家產(chǎn)品隨閥門口徑變化時(shí)流通才干的變化.調(diào)理閥電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇 要留意以下幾點(diǎn)： 1、模擬量與數(shù)字量 選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)，首先要清楚該執(zhí)行機(jī)構(gòu)所配

10、合的調(diào)理閥是做何用途。假設(shè)該閥門是用于延續(xù)調(diào)理，例如水系統(tǒng)中經(jīng)過調(diào)理電動(dòng)兩通閥的開度來調(diào)理空調(diào)機(jī)組的供熱量或供冷量，需求閥門的開度在一定范圍內(nèi)可以延續(xù)變化，這時(shí)候就需求采用模擬量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 假設(shè)該閥門只是用于兩位式控制，即只需開/關(guān)兩個(gè)形狀，例如在水系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)盤管二通閥只是經(jīng)過閥的開閉來控制風(fēng)機(jī)盤管的換熱量，與它們配合的都是數(shù)字量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 2、電源電壓 數(shù)字量執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇，還需求思索電源電壓的情況。通常數(shù)字量執(zhí)行器的電源電壓主要有24V AC24VDC、110V AC、220V AC，通常需求根據(jù)電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐情況來選擇。 3、信號(hào)值 模擬量執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇，要思索信號(hào)制式的選擇，要與控制

11、器模擬輸出信號(hào)相一致。通?？梢圆捎玫男盘?hào)制式有0-10V DC、2-10V DC、4-20mA DC等。.第四節(jié) 電動(dòng)風(fēng)量調(diào)理閥.風(fēng)閥的構(gòu)造與原理 .風(fēng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu) .風(fēng)閥執(zhí)行器扭矩的計(jì)算 設(shè)圖示的平行葉片風(fēng)閥尺寸為A1.2米，B2.4米，那么總面積F1.2米2.4米2.88平方米； 風(fēng)閥在測(cè)試條件下靜壓500Pa，面風(fēng)速5米/秒，每平方米風(fēng)閥面積所需的扭矩值為10牛頓/平方米； 那么風(fēng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)需求提供的扭矩為：10牛頓/平方米2.88平方米28.8牛米。 在實(shí)踐選型中，還要思索現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度，電壓，空氣流速和壓力的變化影響，有必要在計(jì)算值根底上乘以一個(gè)平安系數(shù)。.第五節(jié) 電氣執(zhí)行器.光電隔離

12、器 光電隔離器由GaAs紅外發(fā)光二極管和光敏三極管組成。當(dāng)發(fā)光二極管有正向電流經(jīng)過時(shí)，即產(chǎn)生人眼看不見的紅外光，其光譜范圍為700-1000 nm。光敏三極管接納光以后便導(dǎo)通。 而當(dāng)該電流撤去時(shí)，發(fā)光二極管熄滅，三極管截止。利用這種特性即可到達(dá)開關(guān)控制的目的。由于該器件是經(jīng)過電一光一電的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出設(shè)備控制的，彼此之間沒有電氣銜接，因此起到隔離作用 .光電隔離器供電 值得留意的是輸入、輸出端兩個(gè)電源必需單獨(dú)供電，否那么，假設(shè)運(yùn)用同一電源(或共地的兩個(gè)電源)外部干擾信號(hào)能夠經(jīng)過電源串到系統(tǒng)中來，這樣就失去了隔離的意義。 .繼電器輸出技術(shù) 當(dāng)感應(yīng)電壓與Vc之和大于晶體管T的集電結(jié)反向電壓時(shí)，晶

13、體管T有能夠損壞。參與二極管D后，繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流由二極管D流過，因此，不會(huì)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，因此使晶體管T得到維護(hù)。 .直流型固態(tài)繼電器輸出技術(shù) 固態(tài)繼電器(Solid State Relay)簡(jiǎn)稱SSR。它是用晶體管或可控硅替代常規(guī)繼電器的觸點(diǎn)開關(guān)，而在前級(jí)把光電隔離器融為一體，因此，固態(tài)繼電器實(shí)踐上是一種帶光電隔離器的無觸點(diǎn)開關(guān)。 .交流型過零型 SSR 過零型必需在負(fù)載電源電壓接近零且輸入控制信號(hào)有效時(shí)，輸出端負(fù)載電源才導(dǎo)通。而當(dāng)輸入的控制信號(hào)吊銷后，流過雙向可控硅負(fù)載電流為零時(shí)才關(guān)斷。 .輸出信號(hào)波形 .SSR控制單向交流控制電動(dòng)機(jī) 改動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)通電繞組，即可控制電動(dòng)機(jī)的

14、旋轉(zhuǎn)方向。例如用它控制流量調(diào)理閥的開和關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)控制管道中流體流量的目的。 .大功率場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān) 其中，G為控制柵極，D為漏極，S為源極。對(duì)于NPN型場(chǎng)效應(yīng)管來講，當(dāng)G為高電平常，柵極與漏極導(dǎo)通，允許電流經(jīng)過，否那么場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)斷。值得闡明的是，由于大功率場(chǎng)效應(yīng)管本身沒有隔離作用，故運(yùn)用時(shí)為了防止高壓對(duì)微型機(jī)系統(tǒng)的干擾和破壞，通常在它與微機(jī)之間加一級(jí)光電隔離器。 .單向可控硅 單向可控硅的單導(dǎo)游通功能，多用于直流大電流場(chǎng)所。在交流系統(tǒng)中常用于大功率整流回路。 .雙向可控硅 這種可控硅具有雙導(dǎo)游通功能。其通斷形狀由控制極G決議。在控制極G上加正脈沖(或負(fù)脈沖)可使其正向(或反向)導(dǎo)通。這種安裝的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單，沒有反向耐壓?jiǎn)栴}，因此特別適宜于作交流無觸點(diǎn)開關(guān)運(yùn)用。 .雙向可控硅控制電爐加熱 為了提高效率，要求觸發(fā)脈沖與交流同步。通常采用檢測(cè)交流電過零點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。 .交流接觸器 交流接觸器是一種遠(yuǎn)間隔接通或切斷帶有負(fù)載的交流主回路大電流或大容量控制電路的自動(dòng)化切換低壓電器。主要由于電動(dòng)機(jī)如送