在樓宇自動化係統(BAS)中（zhōng），執行器處於（yú）後一個（gè）環節，是各種控製係統中不可缺少的（de）一部分，它的重要性不言而喻。合理選擇與正（zhèng）確使用執行器將對智能技術的實現起積極作用。執行器是自動控製係統的（de）末端部件（jiàn），例如，調節閥、風門、電加熱器的調整裝置和電磁閥等，其中調節閥是智能建築中使用廣泛的一種（zhǒng）執行器。在供熱、通風和空調係統中使用了大量控製閥門。執行器的（de）好壞直接影（yǐng）響到係（xì）統是否能正常工作。
     由於執行器的原理比較簡單，人們在設計中常忽視這一環節。事實上，執行器處在生（shēng）產現場的（de）環境中，長期和生產介質接觸，要保證它的安全運行並非一件易事（shì），它也是樓宇（yǔ）自動化係統中薄弱的一個環節。由於（yú）設計時對執行器選擇不當或運行時維護不善，常使整個自動控製係統工（gōng）作不正常，或嚴重影響（xiǎng）調（diào）節品質而導致（zhì）整個係統失靈。在目前已竣工的智能建築工程中，相當部分的（de）控製係統不盡人意，雖不（bú）全是執行器引起的問題，但（dàn）的確（què）占（zhàn）有相當比例。因此在樓字自（zì）動化係統中必須對執行器的選擇（zé）與應用給予（yǔ）加倍的重（chóng）視，從設計階段就應該重視執行器的選（xuǎn）用，精心考慮應用的要求直至安裝細節，注意考慮各種因素，包括人為因素，客觀評價方案的先進性。造價時應力求做到技術領先、價格合理，使配置滿足要求。這樣做可以真正做到部件與（yǔ）係統的無縫連接。優化的工程設計方（fāng）案是實現預（yù）期目的和效果的重要（yào）保證。
      1 控製閥門的選（xuǎn）擇
     在（zài）樓字（zì）係統的供熱、通風和空調係（xì）統中經常采用各種（zhǒng）控（kòng）製閥門，如冷凍水、熱水等的控製。控製閥門的選型主要包括（kuò）閥的口（kǒu）徑選擇、型號選（xuǎn）擇、閥（fá）的流量特性選擇以及閥的材質選擇，包括閥體、閥芯、閥座。同時閥門的防護等級、控製信號、電源、額定功率、泄漏、大壓差和環境溫度等也需（xū）考慮。
      1.1 調節閥口（kǒu）徑（jìng）的選擇
     根據工藝參數計算調節閥的流通能力，從而確（què）定口徑大小。假設控製特性優良，則（zé）調節閥口（kǒu）徑的選擇就成了控製品質好壞的關鍵。有些設計（jì）人員憑經驗（yàn）估計閥口徑大小，不加以認真（zhēn）計算（suàn）和核對，有時難免選擇不夠合理。還（hái）有一種情（qíng）況，就是做暖通空調的工程師把這部分工作完全委托給控製工程師做，這（zhè）樣也會出現一些問題，控製工程師選（xuǎn）擇調節閥時通常對控製品質考慮較多（duō），可能（néng）導致口徑偏小。實際上，由暖通工程師選（xuǎn）擇調節（jiē）閥更好，因為他們更熟悉被控對象及管道特性。調節閥的（de）流通能（néng）力、控製品質都要考慮，設計時各方要溝通、協調。多數工程中常用的原則是在滿足流通能力的條件下，盡可能選口徑小的閥門（mén）。
     調節閥的口徑主要是根據工藝要求的流通能力來（lái）確定的。調節（jiē）閥的流（liú）通能力直接反映調節閥的容量，它是設計、選用調（diào）節閥的主要參數。調節閥的流量與閥芯、閥座的結構、閥前（qián）後的壓差、流體的特性等因素有（yǒu）關。流通能力的計算（suàn）是確定（dìng）調節閥口徑（jìng）的主要的理論依據，但其計算方法（fǎ）國內外目前尚未統一。我國規定的流通能力的（de）定義為：當閥（fá）門全開時，閥兩端壓差為0.1Mpa、流體密度為100kS/m3時（shí）每小時流經調節閥的流量數(m3/h)，以（yǐ）C表示。工程計算中都通過計算流通（tōng）能（néng）力來確定調節（jiē）閥的口徑，有的閥門製造商在用戶應用（yòng）手冊中提供一些（xiē）選擇（zé）閥門口徑的（de）計算表格。在暖通空（kōng）調係統中，流過調節閥的介質主要是水、蒸汽，可以在設計手冊上查相（xiàng）關C值的計算公式。
      1.2 調節（jiē）閥流量特性（xìng）的選擇
     閥（fá）門的流量特性是否恰當（dāng），直接關係到閥（fá）門工作的好壞（huài），應根據工藝對象的特點，選（xuǎn）擇閥芯的流量特性。調節閥的流量特性是指被調介質流（liú）過閥的相對流量與閥門的相對開度之間的關係。根據閥芯的形（xíng）狀不同，主要分為直線、等（děng）百分比和快開三種。一般情況下，由於等百（bǎi）分比流量特性的調節閥能適應負荷變化較大的場合，故（gù）常優先考慮選用。
     針對調節對象的特性，考慮（lǜ）閥（fá）門流量特性與（yǔ）對象的（de）配合，對於改善整個係統的特性極（jí）為重要。對象負（fù）荷變化情況、配管情況及調節品質情況都（dōu）要考（kǎo）慮。例如，控製熱水加熱器時或管道阻力較大時或係統負荷大幅度變（biàn）化時，都應選百分比流量特性。如果（guǒ）控製的是蒸汽加熱器或閥前後壓差一定或負荷變化小，則應選直線流量特（tè）性。
      1.3 閥體結構型號（hào）的選擇
     除了（le）閥的口（kǒu）徑需要根（gēn）據應用場合計算確定外，調節閥（fá）結構型號的選擇也十分重要。有（yǒu）不（bú）少場合，由於閥結構型號選（xuǎn）擇不當導致控製係統不能正常運行（háng）或運行失敗。為此（cǐ），應根據工藝狀況及流體性質綜（zōng）合考慮，合理選擇調節閥結構形式。樓字自動化係統中常用的調節閥為：直通單座閥、直通雙座閥和三通（tōng）閥。另外（wài），由於套筒閥、偏心旋轉閥、球閥和蝶閥的性能優良，其應（yīng）用也日趨（qū）廣泛（fàn）。
      1.3.1 直通單座閥
     直通單座閥的主要特點是：平衡力大，泄漏量小，容易關斷，許用壓差（chà）小，流通（tōng）能力小（xiǎo）。這種閥適用於要求泄漏量小和壓差較小（xiǎo）的場合（hé）（當（dāng）壓差大時必須選用推力（lì）大的執行機構或配用閥門定（dìng）位器）。
      1.3.2 直通雙座閥
     直（zhí）通雙座閥的主要特（tè）點是：不平衡力很小，泄漏（lòu）量（liàng）大，許用壓差大，流通能力大，適用於對（duì）泄漏量要求不嚴（yán）和壓差較大的場合（hé）。但直（zhí）通（tōng）雙座閥（fá）由於閥體流路複雜，故不適用於高粘度和（hé）含纖維介質的場合。
      1.3.3 三通閥
     三通閥（fá）按作用方式可分為合流閥和分流閥。合流閥用得多，它是（shì）指兩種流體通過混合產生第三種流體，或者兩（liǎng）種不同溫度的流體通過閥後混合成溫度介於前兩者之間的第三種流體。它有兩（liǎng）個進（jìn）口，一個出口。當閥（fá）芯關小（xiǎo）一個入口的（de）同（tóng）時，就（jiù）開大另一個人口。分流閥是把一種（zhǒng）流體通過閥後變（biàn）成兩路，故它有一個人口和兩個出口，在關小一個出口的同時（shí），會開大（dà）另一個出口。在暖通空調係統中，三通閥一（yī）般用於熱交換（huàn）器的旁通調節，流體（tǐ）溫度一般為300℃以下（xià），兩種流體溫差不大於150℃。
      1.3.4 蝶閥
     蝶（dié）閥又叫翻板閥，其優點是流通（tōng）能力大，約為（wéi）同（tóng）口徑雙座閥的1.5~2倍，價格便（biàn）宜，特別是在口徑較大（dà）時，它（tā）的結構簡單、緊湊，安裝空間很小，適用於大口徑（jìng）、大流量、低壓差的場合。但這種閥泄漏量較大（dà），操作轉矩大，如口徑較大（dà）或壓差高時，需配用較大的執行（háng）機構。蝶閥特別適用於低（dī）壓差、大口徑、大流量的氣體（tǐ）。目前（qián）大口徑管路用的主要是蝶閥。在轉角小於70°時，流量特性與等百分比特（tè）性（xìng）相似。蝶閥分為常溫蝶閥（-20℃~450℃）、高溫蝶閥（450℃~600℃和600℃~850℃）、低溫蝶閥（-40℃~-200℃）和高壓蝶閥（PN≤3200kPa）四種。
      1.3.5 套筒閥
     套筒閥兼有單、雙座閥的優點，在穩定性、壽命、裝卸、維修（xiū）方麵又優於（yú）單、雙座閥，因（yīn）此它已成為調節閥（fá）的主流。其主要優點是：穩定性好、互換性和通用性強（qiáng），許用壓（yā）差（chà）大和熱膨脹影響（xiǎng）小，維（wéi）修方便、壽命長、噪聲低。
      1.3.6 偏心旋轉閥
     偏心旋轉閥又稱凸輪撓曲閥，它綜合了球、蝶閥的長處，適用於含固體懸浮物和高粘度的流體。其特點是流通能（néng）力較大，比同口徑的單、雙座閥大10%~30%，閥座（zuò）密封可靠，泄漏量小於（yú）0.01%Cv。
      1.3.7 球閥
     球閥應用相當普遍，其主要優點是流通能力大，比普通閥（fá）高2倍（bèi）以上，控製特性好，為等百分比流量特性。但大口徑（jìng）球閥價（jià）格貴，相比之下，蝶（dié）閥較便宜，大口徑蝶閥更是如此。球閥（fá）、蝶（dié）閥都是用於（yú）開/關控製的理想設備。O型球閥的閥芯為球形，可（kě）起調節和切斷作用，常（cháng）用於開/關控製，故又稱為開關球閥。其大特點是流路簡單，全開時形成直通道，壓力損失小，特別適用於高粘度（dù）等流體。
      1.4 閥體及閥芯材料的選擇
     選擇閥體（tǐ）材料時，應根據工（gōng）藝介（jiè）質的溫度、壓力、腐蝕性、氣蝕、衝刷等因素考慮。鑄鋼閥能滿足一般工業要求（qiú），應（yīng）用中常采用（yòng）普通（tōng）不鏽（xiù）鋼（1Crl8Ni9Ti），耐蝕要求較（jiào）高（gāo）時可選用鉬二鈦不鏽鋼（Crl8Nil2M02Ti），此（cǐ）外還可選用適用於大多數（shù）腐蝕介質的全鈦材質。調節閥的使用溫度範圍及壓力等級一般在銘（míng）牌和產品（pǐn）技術性能指標中有（yǒu）明確標注。
      2 氣動執行器的選擇（zé）
      2.1 氣動執行機構的選（xuǎn）擇
     在易（yì）燃易爆場合（hé），應選用氣動執行機構或防爆（bào）型（xíng）電動執行機構。氣動執行器是以壓縮空氣為能源的執行器，習慣上稱氣動調節閥，它一般由氣動執行機構（gòu）和（hé）調節（jiē）機構兩部分組成，有時還（hái）配有閥門定位器等附件。它的主要特點是：結（jié）構簡單、動作可靠（kào）、性能穩（wěn）定、故（gù）障率低、價格便宜、維（wéi）修方便、防爆、容易做成大功（gōng）率等。它不僅能（néng）與氣動單元（yuán）儀表配套使用，而且可以通過電—氣轉換和電—氣閥門定位器控製，還能（néng）與電動單元組合儀表配套（tào）使用。與電動執行器相比，性能優越，廣泛應用（yòng）於樓字自動化係統（tǒng）中。
     氣動（dòng）執行器分為氣動執行機構和調節閥兩部分（fèn），氣動執行機構又有多種形式，實際應用中廣泛采用的是薄膜執行機構（gòu）和活塞機構。氣動薄（báo）膜執行機構按動作方式可分為正作用式和反作用式。氣動（dòng）薄膜執行機構的行（háng）程規格有（yǒu）10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm等，膜（mó）的有（yǒu）效麵積有200cm2、280cm2、400cm2、630cm2、1000cm2、1600cm2等六（liù）種（zhǒng）規格（gé）。其中彈簧和膜片是影響（xiǎng）執行機構線性特（tè）性的關鍵零件。
     氣動（dòng）薄膜執行機（jī）構由於波紋膜片受的壓力一般（bān）為20~l00kPa，但（dàn）為了得到較大推力就（jiù）要求使用較大的薄膜麵積，使膜片盒顯（xiǎn）得很龐大，對中小口徑的閥（fá）就（jiù）不相稱。活塞式執行機構（gòu）屬於一種（zhǒng）強力氣動執行機構，由於（yú）氣缸允許操（cāo）作壓力高（gāo）達0.5Mpa，且無（wú）彈簧撤消推力，因此具有很大的輸出推力，特別適用於高靜壓、高壓差、大口徑的場合。它的輸出特性有兩位式和比例式。活塞行程一般為25~100mm，適用於位式控製。比例式指推杆的行程（chéng）與輸入壓力信號成（chéng）正比，它（tā）帶有閥門定（dìng）位器，特別適（shì）用於調（diào）節質量要求較高的控製係統（tǒng）。
     氣動執行器（qì）另一部分調節閥（fá）實際上是一個可變阻力的節流元件。通過閥芯在閥（fá）體內移動，改變了閥芯與閥座之間的節流麵積，從而改變了被測介質的流量。調（diào）節閥分正作用和（hé）反作用兩種。注意，閥芯直徑DN<25mm的結構為單導向，隻能是正裝（zhuāng）。
      2.2 氣動執行器的氣開或氣關形式（shì）的（de）選擇
     氣開、氣（qì）關的選擇主要從生（shēng）產安全角度考慮。當斷電或（huò）意外事故引起壓（yā）力信號中斷時，調節閥的開、關狀態應避（bì）免傷害人身和損壞設備，若閥門（mén）在此時（shí）打開，則危險小，為此（cǐ），宜選氣關式執行器；反之，則可（kě）選用氣開式執行器。例如，鍋爐汽包水（shuǐ）位控製係統中的給（gěi）水閥必須選氣關式；燃（rán）氣熱水器係統中的燃氣閥必須選氣開（kāi）式。
      2.3 選（xuǎn）擇合適的氣動執（zhí）行器附件
     選擇合適的氣動執行器附件，如閥門定位器、閥位傳送器、附加自鎖裝置等。凡屬重要的控（kòng）製係（xì）統，應在執行機構上安裝閥門定（dìng）位器，這樣可以提高調（diào）節精度。附加閥位傳送器後可以根據傳送器發出的數據知道調節閥的工（gōng）作位置。附加自鎖裝置，在信號中（zhōng）斷後可以保持調節閥的原有位置（zhì）。
      3 閥門的（de）安裝
     安裝中（zhōng）常見（jiàn）的問題是閥門（mén）的方向不對，即調節閥的人口當出口用，出口又當人口用。一般蝶閥的（de）結構是對稱的，不分人口和出口，所以不存在裝反的問題。但（dàn）其它結構的調節閥，如（rú）果人口和出口裝反了，則會影響閥的（de）流量特性，引（yǐn）起流通能力的改變，有時還容易使盤根處泄漏。對於單座（zuò）閥，如裝反會使不平衡力改變方向，甚（shèn）至影響閥的穩定性。在高壓調節閥中，如流向選擇不當，還（hái）會影響使用壽命。直通、三通閥都要（yào）考慮流向，一般廠家在閥體上都（dōu）標注有指示流向的箭頭標誌。
     安裝位置考慮：調節閥（fá）應垂直、正立安裝在水平管道上。安裝位置的選擇應便於操作和維修。另外，閥門（mén）安（ān）裝前應先（xiān）檢查校驗，確認性能合格，內部無異物，並（bìng）將管道吹掃幹（gàn）淨後再行安裝。
     安裝電動閥時，除調節閥安裝的一般要求外，還應注意以下問題：嚴格按電氣安裝有關（guān）施工要求進行，為保（bǎo）證安全和正常運行，使用前應對閥的基本性能（néng）進行檢查。
      參考文獻
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