一、核心特點與工作原理
自力式工作原理(執(zhí)行部分):
閥門的核心是一個溫包(溫度傳感器),內(nèi)部填充有感溫介質(zhì)(如石蠟、液體)。
溫包插入被測介質(zhì)中或安裝在閥體感溫腔內(nèi)。
當(dāng)被測介質(zhì)溫度變化時,溫包內(nèi)的感溫介質(zhì)體積膨脹或收縮,產(chǎn)生壓力。
這個壓力通過毛細管傳遞到閥門的執(zhí)行機構(gòu)(通常是一個膜頭),轉(zhuǎn)化為推力,驅(qū)動閥芯運動,改變閥門開度,從而調(diào)節(jié)流經(jīng)閥門的加熱或冷卻介質(zhì)的流量。
整個過程是自反饋的閉環(huán)控制,無需外部能源。
電控設(shè)定原理(設(shè)定部分):
傳統(tǒng)的自力式閥通過旋轉(zhuǎn)一個手輪來調(diào)整彈簧預(yù)緊力,從而現(xiàn)場設(shè)定溫度。
ZZWP-II 型將此手動設(shè)定機構(gòu)替換為一個小型電動設(shè)定器。
這個電動設(shè)定器接收來自控制室(如DCS、PLC)的4-20mA電信號,根據(jù)信號的大小自動調(diào)整彈簧的預(yù)緊力,從而遠程、線性地改變溫度設(shè)定值。
它需要外部24VDC或220VAC電源,但僅用于驅(qū)動這個小小的設(shè)定器,功耗極低。
壓力平衡式閥芯 (P):
采用特殊設(shè)計的閥芯,使流體壓力在閥芯上下相互抵消。
優(yōu)點:使得溫包產(chǎn)生的推力只需克服彈簧力和摩擦力,無需克服巨大的流體不平衡力。這使得閥門調(diào)節(jié)更靈敏、更精確,對執(zhí)行機構(gòu)推力的要求也大大降低。
二、主要應(yīng)用領(lǐng)域
ZZWP-II 型閥門的應(yīng)用場景非常廣泛,尤其適用于以下需要節(jié)能、安全、且需遠程集中控制溫度的場合:
1. 供暖與空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)
換熱站二次側(cè)供水溫度控制:根據(jù)室外溫度變化或遠程指令,自動調(diào)節(jié)進入供暖用戶的熱水溫度,實現(xiàn)按需供熱和節(jié)能。
生活熱水系統(tǒng):精確控制熱水罐或即熱式換熱器的出水溫度,避免燙傷風(fēng)險。
太陽能熱水系統(tǒng):控制太陽能集熱器與儲水箱之間的循環(huán),防止過熱并保持設(shè)定水溫。
2. 工藝設(shè)備與生產(chǎn)線
注塑機、擠出機模溫機:遠程設(shè)定和精確控制模具的循環(huán)導(dǎo)熱油或水的溫度,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
食品飲料加工:控制巴氏殺菌、清洗(CIP)等過程的介質(zhì)溫度。
紡織印染:控制染缸、熱定型機的熱媒溫度。
3. 節(jié)能改造與分布式系統(tǒng)
對于那些氣源獲取困難、又不希望鋪設(shè)大功率動力電纜的場合,它是理想選擇。例如在廠區(qū)分布廣泛的換熱設(shè)備上,僅需敷設(shè)一根小小的信號電纜即可實現(xiàn)所有點的遠程溫度設(shè)定。
三、優(yōu)勢與局限性
優(yōu)勢:
節(jié)能環(huán)保:主驅(qū)動 force 來自介質(zhì)自身,無需消耗壓縮空氣或大量電能。
安全可靠:即使全廠停電,閥門仍能根據(jù)最后設(shè)定的溫度值繼續(xù)工作(保持自力式功能),不會造成系統(tǒng)失控,安全性高。
遠程集中控制:無需到現(xiàn)場,即可在控制室統(tǒng)一調(diào)整所有回路的溫度設(shè)定值,便于實現(xiàn)自動化管理和最佳工況調(diào)整。
安裝簡便,成本低:省去了氣源管道或大功率電纜的鋪設(shè)費用,綜合安裝成本低。
抗干擾能力強:純機械式溫控部分不受電流、電壓波動影響。
局限性:
調(diào)節(jié)精度適中:其控制精度(通常為±2-5°C)低于由PID調(diào)節(jié)器控制的電動調(diào)節(jié)閥(精度可達±1°C),不適合對溫度控制要求極其苛刻的工藝。
響應(yīng)速度較慢:感溫介質(zhì)的膨脹收縮需要時間,其響應(yīng)速度慢于電信號直接驅(qū)動的傳感器和執(zhí)行器。
依賴介質(zhì)狀態(tài):溫包必須良好接觸介質(zhì)并感知其真實溫度,安裝位置有要求。
四、選型注意事項
介質(zhì)類型:根據(jù)被控介質(zhì)(蒸汽、水、導(dǎo)熱油等)選擇閥體材質(zhì)、溫包類型和毛細管長度。
溫度與壓力范圍:確認閥門的工作溫度和控制溫度范圍是否滿足工藝要求。確認閥門的公稱壓力(PN)。
控制精度要求:如果工藝要求控制精度在±1°C以內(nèi),則需考慮更精確的電動控制閥。
電控信號與電源:明確所需的控制信號(如4-20mA)和電動設(shè)定器的電源規(guī)格(24VDC/220VAC)。
口徑(DN):根據(jù)流量和壓差計算所需的KV值,選擇合適口徑。
總結(jié)
ZZWP-II 自力式電控溫度調(diào)節(jié)閥是一款巧妙結(jié)合了傳統(tǒng)自力式的節(jié)能安全和現(xiàn)代電控的遠程便捷優(yōu)勢的智能型閥門。
它的典型應(yīng)用場景是:在供暖、空調(diào)、以及許多對控制精度要求不是苛刻的工業(yè)過程中,那些需要遠程集中設(shè)定溫度、同時又希望系統(tǒng)簡單、節(jié)能、安全可靠的場合。