在樓宇自動化係統(BAS)中，執行器處於後一個環節（jiē），是各種控製係統中不可缺少的一部分，它的重要性不言而喻。合理選擇（zé）與正確使用執行器（qì）將對智能技術（shù）的實現起積極作（zuò）用。執行器是自動控（kòng）製係統的末端部件，例如，調節閥、風門、電加熱器的調整（zhěng）裝置和電磁閥等，其（qí）中調節閥是智能建築中使用廣泛的一種執行器。在供熱、通風和（hé）空調係統中使用了（le）大量控製閥門。執行器的好（hǎo）壞直接影響（xiǎng）到係（xì）統是（shì）否能正常工（gōng）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（shàng），執（zhí）行器處在生產現場的環境中，長期和生產介質接觸，要保證它的安全（quán）運（yùn）行並非一件易事，它也是樓宇自動（dòng）化係統中薄弱的一個環節。由於設計時對執行器選擇不當或運行時維護不善（shàn），常使整個（gè）自動控製係統工作不正常，或嚴重影響調節品質（zhì）而導致整個係統失靈。在目前已（yǐ）竣工（gōng）的智能建築工程中，相當（dāng）部分（fèn）的控製係統（tǒng）不盡人意，雖不全是執行器引起（qǐ）的問題，但的確（què）占有相當比例。因此在樓字自動化係統（tǒng）中必須對執行器的選擇（zé）與應用給予（yǔ）加倍的重視，從設計階段就應該重視執行器的選用，精（jīng）心考慮應（yīng）用的要求直至安裝細節，注意考慮各種因素（sù），包（bāo）括人（rén）為因素，客觀評價方案的先進性。造價時應力求做到技術領（lǐng）先、價格合理（lǐ），使配置滿足要求。這樣做可以真正做到部件與係統的無縫連接。優化的工程設計方案是實現預期（qī）目的和效果的重要保證。
      1 控製閥門的選擇
     在樓字係統（tǒng）的供熱、通風和空調（diào）係統中經常采用各種控製閥門，如冷凍水、熱水（shuǐ）等的控製。控製閥（fá）門的選型主要包（bāo）括閥的（de）口徑選擇、型號選擇、閥的流量特（tè）性選擇以及（jí）閥的材質選擇（zé），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（hé）環境（jìng）溫度等也需考慮（lǜ）。
      1.1 調節閥口徑的選擇
     根（gēn）據工藝參數計算調節閥的（de）流通能力，從而確定口徑大小。假設控製特性優良，則調（diào）節閥口徑的選擇就成了控製品（pǐn）質好壞的關鍵。有些設計人員（yuán）憑經驗估計閥口徑大小，不加以認真計算和核對，有時難免選擇不夠（gòu）合理。還有一種情況，就是做（zuò）暖（nuǎn）通空調的工程師把這部分工作完（wán）全委（wěi）托給控製工程師做，這樣也（yě）會（huì）出現一些問題，控製工程師選擇調節閥時通常對控製品質考慮較多，可能導致口徑（jìng）偏小。實際上，由暖通工程（chéng）師選擇調節（jiē）閥更好，因為他們更熟悉被控對（duì）象及管道特性。調節閥的流通能力、控製品（pǐn）質都要（yào）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（zú）流通能力的條件（jiàn）下，盡（jìn）可能選口徑小的閥門。
     調節閥的口徑（jìng）主要是根據工藝要求的（de）流通能力來確定的。調節閥的（de）流通能（néng）力直接反映調（diào）節閥的容量，它是（shì）設計（jì）、選用調節閥的（de）主要參數。調節閥的流量與閥芯、閥座（zuò）的結構（gòu）、閥前後的壓差、流體的特性等因素有關。流通能力（lì）的計（jì）算是確定調節閥口徑的主要的（de）理論依據，但（dàn）其計算方法國內外（wài）目前（qián）尚未統一。我國規定的流通能（néng）力的定義為：當閥門全開時，閥兩端壓差為0.1Mpa、流體密度（dù）為100kS/m3時（shí）每小時流經調節閥的流量數(m3/h)，以C表示。工（gōng）程計算中都通過計算流通能力（lì）來確定調節閥的口徑，有的閥門製造商在用戶應用手冊中提供一些選（xuǎn）擇閥門口（kǒu）徑的計算表格。在暖通空調係（xì）統中，流過調節閥（fá）的介質主要是水、蒸汽，可以在設計手冊上查相關C值的（de）計算（suàn）公式。
      1.2 調節閥流量特性的選擇
     閥門的（de）流量特性是否恰當，直接關係到閥（fá）門（mén）工作的好壞，應根據工藝對象的特點，選擇閥芯的流量特性。調節閥的流量特（tè）性是指被調介質流過閥的相對流量與閥門（mén）的相對開度之間的（de）關係。根據閥（fá）芯的形（xíng）狀不同，主要分為直線、等百分比和快開三種。一般情況下，由於等百分（fèn）比流量特性的調節閥能適應負荷變（biàn）化較大的場合，故常優先考慮選用。
     針對（duì）調節對象（xiàng）的特性，考慮閥門流量特性與對象的配（pèi）合，對於改善整個係統的（de）特性極為重要。對象負荷變化情況、配管（guǎn）情況及調節品質情況都要考慮。例如，控製熱水加（jiā）熱器時或管道阻力較大時或係統負荷大幅度變化時，都應（yīng）選百分比流量特性。如（rú）果控（kòng）製的（de）是蒸汽加熱（rè）器（qì）或閥前後壓差一（yī）定或負荷變化小，則應選直線流（liú）量特性。
      1.3 閥體結構（gòu）型號的選擇
     除了閥的口徑需要根據應用場合計算確定（dìng）外，調節閥結構型號的選擇也十分重要。有不少場合，由於閥結構（gòu）型號選（xuǎn）擇不當導致控製係統不能正常運行或運行失敗。為此，應根據工藝狀況及流體性質綜合考慮，合理選擇（zé）調節閥結構形式。樓（lóu）字自動化係統中常用的調節閥為：直通單座閥、直通雙座閥（fá）和三通閥。另外，由於套筒閥、偏心旋轉閥、球閥和蝶閥的性能優（yōu）良，其應用也（yě）日趨廣泛。
      1.3.1 直通單座閥
     直通單座（zuò）閥的主要特點是：平衡力大，泄漏量小，容（róng）易關斷，許（xǔ）用（yòng）壓差小（xiǎo），流通能力小。這種（zhǒng）閥適用於要（yào）求泄漏量小和壓差較小的場合（當壓（yā）差大（dà）時必須選（xuǎn）用（yòng）推力大的執行（háng）機構或配用閥門定位器（qì））。
      1.3.2 直通雙座閥
     直通雙座閥的主要特（tè）點是：不平衡力很小，泄（xiè）漏量大，許用壓差大，流通能力大，適用於對泄漏量要求不嚴（yán）和壓差較（jiào）大的場合。但直通（tōng）雙座閥由於閥體流路複雜，故不適用於高粘度和含（hán）纖維介質的場合。
      1.3.3 三（sān）通閥
     三通閥按作用方式可分為合流閥和（hé）分流閥。合流閥用得多，它是指兩種流體通過混合產生第三種流（liú）體，或者兩種不同溫度的流體通過閥後混合成（chéng）溫度介（jiè）於前兩者之間（jiān）的第三種流體。它有兩個進口，一個（gè）出口。當閥芯關小一個入口的同時，就開大另一個人口。分流閥是把一種流（liú）體通過閥後（hòu）變成兩路，故它有一個人口和兩個出口（kǒu），在關小一個出口的同時，會（huì）開大另一個出口。在暖通空（kōng）調係統中，三通閥一般用於熱交（jiāo）換器（qì）的旁（páng）通（tōng）調（diào）節，流（liú）體溫度一般為300℃以下，兩種流體溫差不大於150℃。
      1.3.4 蝶閥
     蝶（dié）閥又叫（jiào）翻板閥，其優點（diǎn）是流通能力大，約為同口徑雙座閥的1.5~2倍，價格便宜，特別是在口徑較大時，它的結構簡單、緊湊（còu），安裝（zhuāng）空間很小，適用於大（dà）口徑、大流量、低壓差的場合。但這種閥泄漏量較大，操作轉矩大，如口徑較大或壓差高時（shí），需配用較大的（de）執行機（jī）構。蝶閥特別適用於低壓差、大口徑、大流量的氣體。目前大口徑管路用的主要是蝶（dié）閥。在轉角小於70°時，流量特性與等百分（fèn）比特性相似。蝶閥分（fèn）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（wěn）定性、壽命、裝卸、維修方麵又優於單、雙座閥，因此它已成為調節閥的主（zhǔ）流（liú）。其主要優點是：穩定性好、互換性和通用性強，許用壓差大和熱膨脹影響小，維修方便、壽命長、噪聲低（dī）。
      1.3.6 偏心旋轉（zhuǎn）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（hán）固體懸浮物和高粘度的流體。其特點是流通能力較大，比同口徑的單、雙座閥大10%~30%，閥座密封可靠，泄漏量小於0.01%Cv。
      1.3.7 球閥
     球（qiú）閥應用相當普（pǔ）遍，其主要優點是流通能力大，比普通閥高2倍以上，控製特性好，為等百分比流量特性。但大（dà）口徑球閥價格貴，相比之下，蝶閥較便宜，大口徑蝶閥更（gèng）是如（rú）此。球閥、蝶閥都是用於開/關控製的理想設備。O型球閥的閥芯為球形，可起調節（jiē）和切斷作（zuò）用，常用於開/關控製，故又稱為開關球閥。其（qí）大（dà）特點是流路簡單，全開（kāi）時（shí）形成直通道（dào），壓力損失小，特（tè）別適用於高粘度等流體。
      1.4 閥體及閥芯材（cái）料的選擇
     選擇閥（fá）體（tǐ）材料時，應根據工藝介質（zhì）的溫度、壓力、腐蝕性、氣蝕、衝刷等因素考慮。鑄（zhù）鋼閥能滿足一（yī）般工業要求，應用中常采用普通（tōng）不鏽鋼（1Crl8Ni9Ti），耐蝕（shí）要求較高時可選用鉬二鈦不鏽鋼（Crl8Nil2M02Ti），此外還（hái）可選用（yòng）適用於大（dà）多數腐蝕介質的（de）全（quán）鈦材質。調節閥（fá）的使用溫度範（fàn）圍及壓力等級一（yī）般在銘牌和產品技術性能指標中有明確標注。
      2 氣動執行器（qì）的選擇
      2.1 氣動執行機構的選擇
     在（zài）易燃（rán）易爆場合，應選用氣（qì）動執行機構或防爆型電動執行機構。氣動（dòng）執行器是以壓縮空氣（qì）為能源的執行器，習慣上稱氣動調節閥，它一般（bān）由氣動執行機構和調節機構（gòu）兩部分組成，有時還配有閥門定位器等（děng）附件。它的（de）主（zhǔ）要特點是：結構（gòu）簡單、動作可（kě）靠、性能穩定、故障率低、價格便宜、維修方便、防爆、容（róng）易做成大功（gōng）率等。它（tā）不僅能與氣動單元儀表配套使用，而且可以（yǐ）通（tōng）過電—氣轉換和電—氣閥門定（dìng）位（wèi）器控製，還能與電動單元（yuán）組合儀表配套使用。與電（diàn）動執行器相比，性能優（yōu）越，廣泛應用於（yú）樓字自動化係統中。
     氣動執行器分為氣動執行機構和調節閥兩部分，氣動執行機構又有（yǒu）多種（zhǒng）形式，實際應用中廣（guǎng）泛采用的是薄膜執（zhí）行機構和活塞機構。氣動薄膜執行（háng）機構（gòu）按動作方式可分為正作用式和（hé）反作用式。氣動薄膜執行機構的行程規格（gé）有10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm等，膜的有效（xiào）麵積有200cm2、280cm2、400cm2、630cm2、1000cm2、1600cm2等六（liù）種規格。其中彈簧和膜片是影（yǐng）響（xiǎng）執行（háng）機構線性特性的關（guān）鍵零件。
     氣動薄膜（mó）執（zhí）行（háng）機構由於波紋膜（mó）片受的壓力一般為20~l00kPa，但為了得（dé）到較大推力就要求使（shǐ）用較大的薄膜麵積，使膜（mó）片（piàn）盒顯得很龐大，對中小口（kǒu）徑的閥就不相稱。活塞（sāi）式執行機構屬於一種強力氣動執行機（jī）構，由於氣缸允許操作壓力高達0.5Mpa，且無（wú）彈簧撤消推力（lì），因此具有很大的輸出推力，特別（bié）適用於高靜壓、高壓差、大口徑的場合。它的輸出特性有（yǒu）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與輸入壓力信號成（chéng）正比，它帶有閥門（mén）定位器，特別適用於（yú）調節質量要（yào）求較高的控製係統。
     氣動執行器另一（yī）部分調節閥（fá）實際（jì）上是一個可變阻力的節流元件。通過閥芯在閥體內移動，改變了閥芯與（yǔ）閥（fá）座之間的節流麵積，從而改變了被測介質（zhì）的流量。調節閥分正作用和反作用兩種。注意，閥芯直徑DN<25mm的結構為單導向，隻能（néng）是正裝。
      2.2 氣動執行器的（de）氣開或氣關形（xíng）式的選擇
     氣開、氣關的選擇主要從生產安全角（jiǎo）度考慮。當斷電或意外事故引（yǐn）起壓（yā）力信（xìn）號中斷時，調節（jiē）閥的開、關狀態應避免傷害人身和損壞設備，若閥門在此時打開，則危險小，為此，宜選氣關式執行器；反之，則可選（xuǎn）用（yòng）氣開式（shì）執行器。例如，鍋爐汽包水位控製係統中的給水（shuǐ）閥必須選氣關（guān）式；燃（rán）氣熱水器（qì）係統中的燃氣閥必須選氣開式。
      2.3 選擇合適的氣動執行器附件（jiàn）
     選（xuǎn）擇合適的氣動（dòng）執（zhí）行器附（fù）件，如閥門定位器、閥位傳送器、附加自鎖裝置等。凡屬重要（yào）的控製係（xì）統，應在（zài）執行機（jī）構上安裝閥門定位器，這（zhè）樣可以（yǐ）提高調節精度。附加閥位傳送器後可以根據傳（chuán）送器（qì）發出的數據知道調節閥的工作位置。附加自鎖裝置，在信號中斷後可以保持調節閥的原有位置。
      3 閥門的安裝
     安裝中常見的問題是閥門的方向不對，即調節閥的人口（kǒu）當出口用（yòng），出口又當人口用。一（yī）般蝶閥的結（jié）構是對稱的，不分人口和出口，所以不存在裝反（fǎn）的問題。但其它結構的調節（jiē）閥，如果人（rén）口和（hé）出（chū）口裝反了，則會影響閥的流量特性，引起（qǐ）流通能力的改變，有時還容易使盤根處（chù）泄漏。對於單（dān）座閥，如裝（zhuāng）反會使不平衡力改（gǎi）變方向，甚至影響閥的穩定性。在高壓（yā）調（diào）節閥中，如流向選擇不當（dāng），還會影（yǐng）響（xiǎng）使用（yòng）壽命。直通、三通閥都要考慮流向，一般廠家在閥體上都標（biāo）注有指示（shì）流（liú）向的箭頭標誌。
     安（ān）裝位置考慮：調節閥應垂直、正立安裝在水平管（guǎn）道上。安裝（zhuāng）位置的選擇應便於操作和維修。另外，閥門安裝前應先檢查校驗，確認（rèn）性能（néng）合格，內部無異物，並將管道吹掃幹淨後再行安裝。
     安裝電動（dòng）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施工（gōng）要求進行，為保證安全和（hé）正常運行，使用前應對閥的基本性能進行檢查。
      參考文獻
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