一、核心特点与工作原理
自力式工作原理(执行部分):
阀门的核心是一个温包(温度传感器),内部填充有感温介质(如石蜡、液体)。
温包插入被测介质中或安装在阀体感温腔内。
当被测介质温度变化时,温包内的感温介质体积膨胀或收缩,产生压力。
这个压力通过毛细管传递到阀门的执行机构(通常是一个膜头),转化为推力,驱动阀芯运动,改变阀门开度,从而调节流经阀门的加热或冷却介质的流量。
整个过程是自反馈的闭环控制,无需外部能源。
电控设定原理(设定部分):
传统的自力式阀通过旋转一个手轮来调整弹簧预紧力,从而现场设定温度。
ZZWP-II 型将此手动设定机构替换为一个小型电动设定器。
这个电动设定器接收来自控制室(如DCS、PLC)的4-20mA电信号,根据信号的大小自动调整弹簧的预紧力,从而远程、线性地改变温度设定值。
它需要外部24VDC或220VAC电源,但仅用于驱动这个小小的设定器,功耗极低。
压力平衡式阀芯 (P):
采用特殊设计的阀芯,使流体压力在阀芯上下相互抵消。
优点:使得温包产生的推力只需克服弹簧力和摩擦力,无需克服巨大的流体不平衡力。这使得阀门调节更灵敏、更精确,对执行机构推力的要求也大大降低。
二、主要应用领域
ZZWP-II 型阀门的应用场景非常广泛,尤其适用于以下需要节能、安全、且需远程集中控制温度的场合:
1. 供暖与空调系统(HVAC)
换热站二次侧供水温度控制:根据室外温度变化或远程指令,自动调节进入供暖用户的热水温度,实现按需供热和节能。
生活热水系统:精确控制热水罐或即热式换热器的出水温度,避免烫伤风险。
太阳能热水系统:控制太阳能集热器与储水箱之间的循环,防止过热并保持设定水温。
2. 工艺设备与生产线
注塑机、挤出机模温机:远程设定和精确控制模具的循环导热油或水的温度,保证产品质量。
食品饮料加工:控制巴氏杀菌、清洗(CIP)等过程的介质温度。
纺织印染:控制染缸、热定型机的热媒温度。
3. 节能改造与分布式系统
对于那些气源获取困难、又不希望铺设大功率动力电缆的场合,它是理想选择。例如在厂区分布广泛的换热设备上,仅需敷设一根小小的信号电缆即可实现所有点的远程温度设定。
三、优势与局限性
优势:
节能环保:主驱动 force 来自介质自身,无需消耗压缩空气或大量电能。
安全可靠:即使全厂停电,阀门仍能根据最后设定的温度值继续工作(保持自力式功能),不会造成系统失控,安全性高。
远程集中控制:无需到现场,即可在控制室统一调整所有回路的温度设定值,便于实现自动化管理和最佳工况调整。
安装简便,成本低:省去了气源管道或大功率电缆的铺设费用,综合安装成本低。
抗干扰能力强:纯机械式温控部分不受电流、电压波动影响。
局限性:
调节精度适中:其控制精度(通常为±2-5°C)低于由PID调节器控制的电动调节阀(精度可达±1°C),不适合对温度控制要求极其苛刻的工艺。
响应速度较慢:感温介质的膨胀收缩需要时间,其响应速度慢于电信号直接驱动的传感器和执行器。
依赖介质状态:温包必须良好接触介质并感知其真实温度,安装位置有要求。
四、选型注意事项
介质类型:根据被控介质(蒸汽、水、导热油等)选择阀体材质、温包类型和毛细管长度。
温度与压力范围:确认阀门的工作温度和控制温度范围是否满足工艺要求。确认阀门的公称压力(PN)。
控制精度要求:如果工艺要求控制精度在±1°C以内,则需考虑更精确的电动控制阀。
电控信号与电源:明确所需的控制信号(如4-20mA)和电动设定器的电源规格(24VDC/220VAC)。
口径(DN):根据流量和压差计算所需的KV值,选择合适口径。
总结
ZZWP-II 自力式电控温度调节阀是一款巧妙结合了传统自力式的节能安全和现代电控的远程便捷优势的智能型阀门。
它的典型应用场景是:在供暖、空调、以及许多对控制精度要求不是苛刻的工业过程中,那些需要远程集中设定温度、同时又希望系统简单、节能、安全可靠的场合。