日本CKD電磁閥的具體分類(lèi)以及適用原理介紹
    日本CKD電磁閥其基本原理：通過(guò)控制換熱器、空調(diào)機(jī)組或其他用熱、冷設(shè)備、一次熱（冷）媒入口流量，以達(dá)到控制設(shè)備出口溫度。當(dāng)溫度控制系統(tǒng)負(fù)荷產(chǎn)生變化時(shí)，通過(guò)改變閥門(mén)開(kāi)啟度調(diào)節(jié)流量，以消除負(fù)荷波動(dòng)造成的影響，使溫度恢復(fù)設(shè)定值。
    日本CKD電磁閥總體可分為：自力式溫度調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)溫度調(diào)節(jié)閥。
    日本CKD電磁閥利用液體受熱膨脹及液體不可壓縮的原理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。溫度傳感器內(nèi)的液體膨脹是均勻的，其控制作用為比例調(diào)節(jié)。被控介質(zhì)溫度變化時(shí)，傳感器內(nèi)的感溫液體體積隨著膨脹或收縮。被控介質(zhì)溫度高于設(shè)定值時(shí)，溫度控制系統(tǒng)感溫液體膨脹，推動(dòng)閥芯向下關(guān)閉閥門(mén)，減少熱媒的流量；被控介質(zhì)的溫度低于設(shè)定值時(shí)，感溫液體收縮，復(fù)位彈簧推動(dòng)閥芯開(kāi)啟，增加熱媒的流量。
    日本CKD電磁閥是在暖通空調(diào)等溫度控制域的典型應(yīng)用。控制器具有PI、PID調(diào)節(jié)功能，控制，多回路控制，功能多樣，可實(shí)現(xiàn)流體流量、壓力、壓差、溫度、濕度、焓值和空氣的控制。執(zhí)行器有電動(dòng)機(jī)械式和電動(dòng)液壓式，帶有手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，調(diào)節(jié)靈敏，關(guān)斷力大，流量特性可調(diào)（線性等百分比）。
    日本CKD電磁閥帶斷電自動(dòng)復(fù)位保護(hù)功能，溫度控制系統(tǒng)可接收0-10V或4-20MA的信號(hào)并帶有閥位反饋功能。
    當(dāng)百分比額定行程從0 變化到* 時(shí)，流經(jīng)閥門(mén)的流量與百分比額定行程之間的關(guān)系。這個(gè)術(shù)語(yǔ)應(yīng)該總是表述為固有流量特性或安裝流量特性。
    日本CKD電磁閥的相對(duì)行程和相對(duì)流量不成直線關(guān)系，在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以它的是流量小時(shí)，流量變化小，流量大時(shí)，則流量變化大，也就是在不同開(kāi)度上，具有相同的調(diào)節(jié)精度。
    線性特性（線性）:
    線性特性的相對(duì)行程和相對(duì)流量成直線關(guān)系。單位行程的變化所引起的流量變化是不變的。流量大時(shí)，流量相對(duì)值變化小，流量小時(shí)，則流量相對(duì)值變化大。
    拋物線特性:
    流量按行程的二方成比例變化，大體具有線性和等百分比特性的中間特性。流量系數(shù)(CV值)：
    一個(gè)與閥門(mén)的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)的、對(duì)于一個(gè)給定行程的常數(shù)(CV值)，可用來(lái)衡量流通能力。它是在每平方英寸1 磅的壓力降下，每分鐘流過(guò)閥門(mén)的60°F 水的美加侖數(shù)。
    高壓力恢復(fù)閥門(mén)：
    一種閥門(mén)結(jié)構(gòu)，由于流線型的內(nèi)部輪廓和小的流體紊流，它會(huì)分散相對(duì)少的流體能量。因此，在閥門(mén)縮流斷面下游的壓力會(huì)恢復(fù)到入口壓力的一個(gè)很高的百分比值。直流通式閥門(mén)，如旋轉(zhuǎn)式球閥是典型的高壓力恢復(fù)閥門(mén)。
    固有模片壓力范圍：
    閥體內(nèi)壓力為大氣壓時(shí)，作用于膜片以產(chǎn)生額定閥芯行程的壓力高和低值。這個(gè)范圍通常指的是彈簧設(shè)定值范圍，因?yàn)楫?dāng)閥門(mén)被設(shè)定在該工作范圍上時(shí)，這個(gè)范圍將是閥門(mén)的動(dòng)作范圍。
    來(lái)滿足過(guò)程的需要。例如，為了改善調(diào)節(jié)閥的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，要配用定位器；為了使工作動(dòng)力氣源保持干凈和壓力穩(wěn)定，必須配帶空氣過(guò)濾減壓閥；另外，為了實(shí)現(xiàn)如圖1所示的“常見(jiàn)控制閥安全失效模式”等功能特性和要求，也需相應(yīng)的控制附件來(lái)達(dá)到相應(yīng)的控制目的；總之，附件的作用就在于使控制閥的功能完善、合理、操控安全便捷。 圖1 工程中常見(jiàn)的3種控制閥安全失效模式Fig.1 Types of control valves in Figure 1 project safe failure mode1典型控制方案與原理分析鑒于控制閥附件配置功能要求多樣化，以及現(xiàn)代自動(dòng)化過(guò)程控制工藝要求，現(xiàn)在這里與業(yè)界共同探討，針對(duì)不同工藝控制環(huán)節(jié)和要求，列舉典型附件配置方案、進(jìn)行逐一原理分析如下。
    1.1 氣（電）正常任意調(diào)節(jié)閥位，連鎖及安全失效時(shí)閥均復(fù)位（FO或FC）見(jiàn)圖2，在定位器的輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配一個(gè)兩位三通電磁閥，氣（電）正常時(shí)且配置中電磁閥帶電即P←→A相通，供給(4~20Ma)信號(hào)則實(shí)現(xiàn)任意閥位。當(dāng)控制閥的電源出現(xiàn)故障時(shí)（失電或電源低于小限定值）或者控制需緊急連鎖、以及電磁閥自身接觸不良等安全失效時(shí)均可換向即A→R相通，執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜頭內(nèi)的氣源迅速通過(guò)其電磁閥的R口排空，此時(shí)無(wú)論定位器給定信號(hào)與否，該控制閥門(mén)均處于初始位置（此圖配置是故障開(kāi)）。從而相關(guān)工藝過(guò)程安全，也相關(guān)設(shè)備不被損壞。
    日本CKD電磁閥同一臺(tái)在某個(gè)時(shí)段時(shí)需要既能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)操作也可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)切斷操作。
    當(dāng)氣（電）源正常，系統(tǒng)送出4~20Ma信號(hào)給定位器，并通過(guò)氣動(dòng)加速器放大，途經(jīng)氣控閥R→A單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)（此時(shí)的氣控閥僅起一個(gè)通道的作用），即此過(guò)程實(shí)現(xiàn)閥門(mén)任意開(kāi)度位置快速調(diào)節(jié)；當(dāng)氣（電）源正常且中斷供給定位器信號(hào)，對(duì)電磁閥通電或斷電操作，此時(shí)與之配置的兩位三通氣控閥實(shí)現(xiàn)往復(fù)換向動(dòng)作，即滿足P→A相通或R→A相通，則對(duì)應(yīng)閥門(mén)位置全開(kāi)或全關(guān)。 圖3 典型控制方案與原理分析2Fig.3 Typical control method and principle analysis21.3 可正常獨(dú)立調(diào)節(jié)、也可獨(dú)立切斷且均具備故障保持（FL）的功能（以單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例）見(jiàn)圖41）明確安全保護(hù)元件-信號(hào)比較器、氣動(dòng)保位閥（氣鎖閥）的功能及特性：①信號(hào)比較器：主要檢測(cè)當(dāng)系統(tǒng)電信號(hào)大于設(shè)定時(shí)，則固態(tài)繼電器接通負(fù)載（電磁閥），當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)電信號(hào)小于其設(shè)定時(shí)則切斷負(fù)載（電磁閥）電源；②氣動(dòng)保位閥（氣鎖閥）：作為自動(dòng)控制回路中重要的安全保護(hù)元件，當(dāng)控制系統(tǒng)氣源故障（失氣）或低于該保位閥的設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)切斷調(diào)節(jié)儀表與控制閥的通道，使控制閥的開(kāi)度停留在故障前的位置，從而使工藝過(guò)程正常運(yùn)行；氣源故障消除后，又能自動(dòng)恢復(fù)正常。
    日本CKD電磁閥此時(shí)的兩位三通氣控閥相當(dāng)于一通道，給定控制信號(hào)后實(shí)現(xiàn)閥任意位置調(diào)節(jié)；②當(dāng)信號(hào)比較器檢測(cè)到電信號(hào)或電源異常時(shí)則中斷與之連接的電磁閥B控制電源，電磁閥B換向，此時(shí)保位閥氣源進(jìn)口（IN）壓力小于自身彈簧設(shè)定值，故實(shí)現(xiàn)故障保位；③當(dāng)主氣源斷氣或該氣源壓力低于保位閥自身彈簧設(shè)定值時(shí)，無(wú)論控制電源或電信號(hào)正常與否，該閥位均保持故障位置；④當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制要求實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式操作時(shí)，則控制系統(tǒng)中斷對(duì)定位器、信號(hào)比較器信號(hào)供給。系統(tǒng)通過(guò)另一電纜對(duì)電磁閥B通電，再對(duì)電磁閥A通電或斷電操作，此時(shí)閥門(mén)將實(shí)現(xiàn)全開(kāi)或全關(guān)位置動(dòng)作。
    當(dāng)出現(xiàn)②或③闡述異常之一時(shí)，閥均保持原位。