在樓宇自動化係統(BAS)中（zhōng），執行（háng）器處於後一（yī）個環節，是各種控製係統中不可缺少的一部分，它的重要性（xìng）不言而喻。合理選擇（zé）與正確使用（yòng）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末端部件，例如，調節閥（fá）、風門、電加熱器的調（diào）整裝置（zhì）和電磁閥等，其中（zhōng）調（diào）節閥是智能建築中使用廣泛的一（yī）種執行器。在供熱（rè）、通（tōng）風和空調係統（tǒng）中使用了大量控製閥門。執（zhí）行器的好壞直接影響（xiǎng）到係統是否能正常工作。
     由於執行器的（de）原理比較簡單，人（rén）們在設計中常忽視這一環節。事實上，執行器處在生產現場的環境中，長期和生產介質（zhì）接觸，要保證（zhèng）它（tā）的安全運行並非一件易事，它也是樓宇自動化（huà）係統中薄弱的一個環節。由於（yú）設計時對執行器選擇不當（dāng）或運行時維護不善，常使整個自動控製係統工作不正常，或（huò）嚴重影響（xiǎng）調節（jiē）品質而導致整個係統失靈。在目前已（yǐ）竣工的智能建築工程（chéng）中，相當部分的控製係統不盡人意，雖（suī）不全是執行器引起的問題，但的確占有相當（dāng）比（bǐ）例。因此在樓字自（zì）動化係統中必須對執行器的選擇（zé）與應用給予加倍的重視，從設計階段就應該重視執行器的（de）選用，精心（xīn）考（kǎo）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（sù），客觀評價方案的先進性。造價時應力求做到技術（shù）領先（xiān）、價格合理，使配置滿足要求。這樣做可以真正做到部件與係（xì）統的無縫連接。優化的工程設計方案是實（shí）現預期目的和效果的重要保證。
      1 控製（zhì）閥門的選擇
     在樓字（zì）係統的供（gòng）熱、通風和空調係統中經常（cháng）采用各種控製閥門，如冷凍水、熱水等的控製。控製閥門的選型主要包括閥的口徑選（xuǎn）擇、型號選擇、閥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（dà）壓（yā）差和環境溫度等也需考慮。
      1.1 調節閥口徑的選擇
     根據工藝參數（shù）計算調（diào）節閥的流（liú）通能（néng）力，從而確定口徑大小。假設控製特性優良，則調節閥口徑的選擇就（jiù）成（chéng）了控製品質好壞的關鍵。有些設計人員憑經驗估計閥（fá）口徑大小，不加以認真計算（suàn）和核對，有時難免選擇（zé）不夠合理。還有一種情況，就是做暖通空調的（de）工（gōng）程師把這部分工作完全委托給控製工程師做，這樣也會（huì）出現一些問題，控製工程師選擇調節閥時（shí）通常對控製品質考慮較多（duō），可能導致口徑偏小。實際上，由暖通工程師選擇調節閥更好，因為他們（men）更熟悉（xī）被控對象及管道特性。調節閥的流通能力、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。
     調節閥的口（kǒu）徑主（zhǔ）要是根據工藝要（yào）求的（de）流通能（néng）力來確定（dìng）的。調節閥的流通能力直接反映調節閥的容量，它是設計、選用調節閥的主要參數（shù）。調節（jiē）閥的流量與閥芯、閥座的結構、閥前後的壓差、流體的（de）特性等因素有關。流通能力的計算是確定調（diào）節閥（fá）口徑的主要的（de）理論（lùn）依據，但其計算方（fāng）法（fǎ）國內外目前尚未統一。我國規定的流通能力的定義為：當閥門全開（kāi）時，閥兩端（duān）壓（yā）差為0.1Mpa、流體密度為100kS/m3時每小時流經調節閥的（de）流量數(m3/h)，以（yǐ）C表示。工程計算中都通過計算流通能力來確定調（diào）節閥的口徑，有的閥門製造商在用戶應用手冊中提供一（yī）些選（xuǎn）擇閥門（mén）口徑的計算表格。在暖通空調係統中，流過調（diào）節閥的介質主要是水、蒸汽，可以在設計（jì）手冊上查相關C值的計算公（gōng）式。
      1.2 調節閥流量（liàng）特性的選擇
     閥（fá）門的流（liú）量特性是否恰當，直（zhí）接關係到閥門工作的好壞，應根據工藝對象（xiàng）的特點，選擇閥芯的流量特性。調節閥的（de）流量特性是指被調介質流過閥的（de）相對流（liú）量與閥門的相對開度之間的關係。根（gēn）據閥芯的形狀不同，主要（yào）分為直線、等百分比和快（kuài）開（kāi）三種。一般情況下，由於等百分比流量特性的調節閥能適應負荷（hé）變化較大的場合（hé），故（gù）常優先考慮選用。
     針對（duì）調節對（duì）象的特性，考慮閥門流量特性與（yǔ）對象的配合，對於改善整個係（xì）統（tǒng）的特性極為重要。對象負荷變化情況、配（pèi）管情況及調節品質情況都要考慮。例（lì）如，控製熱水加熱器時或（huò）管道阻力（lì）較（jiào）大時或係統負荷大幅度變化時，都應（yīng）選百分（fèn）比流量特性。如果控製的是蒸汽加熱器或（huò）閥前後壓差一定或（huò）負荷變化小，則應選直線流（liú）量特性（xìng）。
      1.3 閥體結構型號的選擇
     除了閥（fá）的口徑需（xū）要根據應用（yòng）場合計算確定外，調節閥結構型號的選擇也十分重要。有不少場合，由（yóu）於閥結（jié）構型號選擇不當導（dǎo）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，合理選擇調節閥結構形式。樓字自動化係（xì）統中常用的調節閥為：直（zhí）通單座閥、直通（tōng）雙座閥和三通閥。另外，由於套筒閥、偏心旋轉閥、球閥和蝶閥的性能優良，其應用也日（rì）趨廣泛。
      1.3.1 直通（tōng）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，許用壓差小，流通能力小。這種（zhǒng）閥適用於（yú）要求泄（xiè）漏量小和壓（yā）差較小的場合（hé）（當壓差大時必須選用推力大的執（zhí）行機構或（huò）配用閥門定位器）。
      1.3.2 直通（tōng）雙座閥
     直通雙座（zuò）閥的主要特點是：不平衡（héng）力很小，泄漏量大，許用（yòng）壓差大，流通能（néng）力（lì）大，適用（yòng）於對泄漏量要求不嚴和壓差較大的場合。但直通雙座閥由於（yú）閥體流路複雜，故不適用於（yú）高粘度和含纖維介質的場合。
      1.3.3 三通（tōng）閥
     三通閥按（àn）作用方式可分（fèn）為合流閥和分流閥（fá）。合流（liú）閥用得多，它是指兩種流體通過混合產生第三種流體，或者兩種不同溫度的流體通過閥（fá）後（hòu）混合成溫度介於前兩者之間的（de）第（dì）三種流體。它有兩個進口，一個出口。當閥芯關（guān）小一個入口的同時，就開大另一個人（rén）口。分流閥是把一種流體通過閥後變成兩路，故它有一（yī）個人口和兩個出口，在關小一個出口（kǒu）的同（tóng）時，會開大另一個出口。在（zài）暖通空調係統中，三通閥一般用於（yú）熱交換器的旁通調節，流體溫度一般為300℃以下，兩種流體溫差不大於150℃。
      1.3.4 蝶閥
     蝶閥又叫翻板閥，其優點是流通能力大（dà），約為（wéi）同口徑雙座閥的1.5~2倍，價格便宜，特別是在口徑較大時（shí），它的結構簡單、緊湊，安裝空間很小（xiǎo），適用於大（dà）口徑、大流量、低壓差（chà）的場合。但（dàn）這種閥泄漏量較大，操作轉矩大，如口徑較大（dà）或壓差高時，需配用較（jiào）大的執行機構。蝶閥特別適用（yòng）於低壓差、大口徑、大流量的氣體。目前大口（kǒu）徑管（guǎn）路用的主要是蝶閥。在轉角（jiǎo）小於70°時，流量特性與等百分比特性相似。蝶閥分為常溫（wēn）蝶閥（-20℃~450℃）、高溫蝶閥（450℃~600℃和600℃~850℃）、低溫蝶閥（-40℃~-200℃）和（hé）高壓蝶閥（PN≤3200kPa）四種。
      1.3.5 套筒閥（fá）
     套筒閥兼有單、雙座閥的優點，在穩定性、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流。其主（zhǔ）要優點是：穩定性好、互（hù）換性和通用性強，許（xǔ）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 偏心旋轉閥
     偏心旋轉閥又稱凸輪撓曲閥，它（tā）綜合了（le）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（shì）流通能力較大，比同口徑（jìng）的單、雙座閥（fá）大10%~30%，閥座（zuò）密封可靠，泄漏量小於0.01%Cv。
      1.3.7 球閥
     球閥應用相當普遍，其主要優點（diǎn）是流通能力大，比普通（tōng）閥高2倍以上，控製特性好，為等百分比流量特（tè）性。但大口徑球閥價格貴，相比之下，蝶（dié）閥較便宜，大口（kǒu）徑蝶閥更是如此。球閥、蝶閥都是用於開/關（guān）控（kòng）製的理想設（shè）備。O型球閥的閥芯為球形，可起調節和切斷作用，常用（yòng）於開/關控製，故又稱為開（kāi）關球閥。其大特點是流路簡單（dān），全開時形成直通道，壓力損失小，特別適用於高粘度等流體。
      1.4 閥體及閥芯（xīn）材料的選擇
     選擇閥體材料（liào）時，應根據工藝介質的溫度、壓力、腐蝕性、氣蝕、衝刷（shuā）等因素考慮。鑄鋼閥能滿足一般工業（yè）要求，應用中常采用普通不鏽鋼（1Crl8Ni9Ti），耐蝕要求較高時可選用鉬二鈦不鏽（xiù）鋼（Crl8Nil2M02Ti），此外還可（kě）選（xuǎn）用適（shì）用（yòng）於大（dà）多數（shù）腐蝕介質的全鈦材質。調節閥的使用溫度範圍及（jí）壓力等級一般在銘牌（pái）和產品技術性能指標中有明（míng）確標注。
      2 氣動執行器的選擇
      2.1 氣動（dòng）執行機構的選擇
     在易燃易爆場合，應選用氣動（dòng）執行機構或防爆型電動執行機（jī）構。氣動執行器是以壓縮空氣為能源的執行（háng）器，習慣上稱氣動調節（jiē）閥，它一般（bān）由氣動執行（háng）機構和調節機構兩部（bù）分組（zǔ）成，有（yǒu）時還配有閥門定（dìng）位器等附件。它的主要特點是：結構簡單、動作可靠（kào）、性能（néng）穩定、故障率低、價格便宜（yí）、維修方便、防爆、容易做成大功率等。它不（bú）僅能與氣（qì）動單元儀表配套使用，而且可以通過電—氣轉換和（hé）電—氣閥門定位器控製（zhì），還（hái）能與（yǔ）電動單元組合儀表配套（tào）使用。與電動執（zhí）行器相比，性（xìng）能（néng）優越，廣泛應用於樓字自動（dòng）化係統中（zhōng）。
     氣動執行器分為氣動執行機構和調節閥兩部分，氣（qì）動執行機構又有多種形式，實際應（yīng）用中廣泛采用的是（shì）薄膜執（zhí）行機構和活塞機構。氣動薄膜執行機構按動作方式可分為正作用（yòng）式和反作用式。氣動薄膜執行機構的行程規格有10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm等，膜的有效麵（miàn）積有200cm2、280cm2、400cm2、630cm2、1000cm2、1600cm2等六（liù）種規格。其中彈簧和膜片是影響執行機構線性特性的關鍵零件。
     氣動薄膜執行機構（gòu）由於波紋膜片受的壓力一般為20~l00kPa，但為了得到較大推力就要求使用較大的薄膜麵（miàn）積，使膜（mó）片盒顯得很龐大，對中小（xiǎo）口徑的閥就不相（xiàng）稱。活塞（sāi）式執行機構屬於（yú）一種強力氣動執行機構，由於氣缸允許操作壓力高達0.5Mpa，且無彈簧撤消推力（lì），因此具有（yǒu）很大的輸出推力，特別適用於高靜（jìng）壓、高壓差、大（dà）口徑的場合。它的（de）輸（shū）出特性有兩位式和比例式。活塞（sāi）行程一（yī）般為25~100mm，適（shì）用於位式控製。比例式指推（tuī）杆的行程與（yǔ）輸入壓力信（xìn）號成正比（bǐ），它帶有（yǒu）閥門定（dìng）位器，特（tè）別適用於調節質量（liàng）要求較高的（de）控製係（xì）統。
     氣（qì）動執行器另一部分（fèn）調（diào）節閥實際上是一個可（kě）變（biàn）阻力的節流元件。通過閥芯在閥體內移動，改變了閥芯與（yǔ）閥座之間的節流麵積，從而改變了被測介質的流量。調節閥分正作用和反作用兩種。注意，閥芯直徑DN<25mm的結構（gòu）為單（dān）導向，隻能是（shì）正裝。
      2.2 氣動（dòng）執行器的氣開或氣關形式的（de）選擇
     氣開、氣關的選擇主要從生（shēng）產安全角（jiǎo）度考慮。當斷電或意（yì）外事故引起壓力信號中斷時，調節閥的開、關狀態應避（bì）免（miǎn）傷害人身和損壞設備，若閥門（mén）在此時打開，則危險小，為（wéi）此（cǐ），宜（yí）選（xuǎn）氣關（guān）式執（zhí）行器；反之，則可選用氣開式執行器。例如，鍋爐汽包水位控製係統中的給水閥必須選氣關式（shì）；燃氣熱水器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
     選擇合適的氣動執行器附件，如閥門定（dìng）位器、閥位傳送器、附加自鎖裝置等。凡屬重要的控製（zhì）係（xì）統，應在執行機（jī）構上（shàng）安裝閥門定位器，這樣可以提高調節精（jīng）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作位置（zhì）。附加自鎖裝置，在信號中斷後可以保持調節閥（fá）的原有位置。
      3 閥門的安裝
     安裝中常見（jiàn）的問題是閥門的方（fāng）向不對，即調（diào）節閥（fá）的人口當出口用，出口又當（dāng）人口用。一般蝶閥（fá）的結構是對（duì）稱的，不分人口和出口，所以不存在裝反的問題。但其（qí）它結構的調節閥，如果人口和出（chū）口裝反了，則會影響閥的流量特性（xìng），引起流通能力的改變，有時還容易使（shǐ）盤根處（chù）泄（xiè）漏。對於單座閥，如裝反會使（shǐ）不平（píng）衡力改變方向，甚至影響閥的穩定性（xìng）。在高壓調節閥中，如（rú）流向（xiàng）選擇不當（dāng），還會影（yǐng）響使用壽命。直通、三通（tōng）閥都要（yào）考慮流向，一（yī）般廠家在（zài）閥（fá）體上都標注有指示流向的箭頭標誌。
     安裝位（wèi）置考慮：調節（jiē）閥應垂直、正立安裝在水平管道上。安裝位置的（de）選擇應便於操作和維修。另外，閥門安裝前應先檢查校驗，確（què）認性能合（hé）格（gé），內部無異物，並將管道吹掃幹淨後（hòu）再行安裝。
     安裝電動閥時，除調節閥安裝（zhuāng）的一（yī）般要求外，還應注意以下問題：嚴（yán）格按（àn）電氣安裝有關施工要求進行，為保證安全和正（zhèng）常（cháng）運行，使用（yòng）前應對閥的基本性（xìng）能進行檢查。
      參考文獻
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