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1、7.2.1第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册7.2典型的自作用 温度控制系统5677.2.2第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册典型的自作用温度控制系统分其它类型的控制系统都是由它发展而来的。图7.2.1 在感应器侧调节温度图7.2.2 在执行器侧调节温度毛细管感应器温度控制阀执行器温度设定旋钮执行器温度控制阀毛细管感应器温度设定旋钮流体流向流体流向图7.2.2所示的是在执行器侧调节温度的系统。需要强调的是，该系统最大只能使用1”（DN25）的温度控制阀。当控制阀比感应器的位置更容易接近时
2、，可以使用该系统。图7.2.1的温度控制系统在感应器侧调节温度。这是最常见的自作用温度控制系统的调节方式，大部5687.2.3第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册图7.2.3所示的是第三种方式，与图7.2.1的方式相似，不过调节装置位于感应器和温度控制阀执行器之间。这种方式也称为远程调节方式。主要用于当控制阀安装完成后，感应器和执行器都不易接近的场合。感应器温度设定旋纽毛细管执行器图7.2.3 远程调节方式流体流向温度控制阀毛细管处于环境温度中。当环境温度变化较大时，就会影响温度的设定。如果长的毛细管在室外，建议将其保温以降低此影响。保护套保
3、护套（也称为套管）可以安装在管道或容器中。这样就可以在不放空系统的被控介质的情况下，轻易将感应器取出。保护套会增大系统的反应时间，当负荷变化较快时，应在保护套内填充合适导热介质，以提高感应器和保护套之间的传热效果。如果系统比较稳定或负荷变化缓慢，那么保护套内的导热介质就不是必需的。保护套的材质有低碳钢、铜、黄铜或不锈钢。 在某些特殊应用的场合可提供1m的长保护套，另外对腐蚀性介质可提供玻璃保护套。但是，长保护套只能用于不在感应器侧调节温度的应用。自作用温度控制系统的改进通过高温切断阀提供过热保护的目的是切断管道中热媒，进而防止系统过热。最初用来防止供给医院、监狱和学校的生活热水超温。但是，它也
4、可以用于工业应用中。需要指出的是当毛细管大于等于10m时，毛细管会影响控制精度。这是因为在毛细管中大量的液体根据当地的安全法规或防止产品损坏，可提供如图7.2.4所示的独立的过热保护系统。高温切断装置5697.2.4第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册图7.2.4 故障安全的高温切断系统温度控制阀流体流向高温切断 装置故障安全执行 机构容积式 换热器可调温度 感应器高温切断系统由自作用控制系统改进而来。当系统温度超过预先设定的高限温度时，高温切断系统内的控制弹簧回复进而关闭切断阀。故障安全的执行器并不直接控制阀门，而是与高温切断装置相连。当温
5、度低于设定点时，装置处于静止状态。在设定点上下都有一定的余量，以避免误操作系统。但是，当系统内的温度升高到超出最高可调温度点后，执行器驱动机构触发扳机，最终使高温切断装置里的弹簧回复，将控制阀关闭。当故障排除后，系统冷却至设定点温度以下时，高温切断装置可使用一个小扳手手动恢复。通过微动开关，该系统还可以与报警系统相连。高温切断系统同时也是故障安全的系统。如果毛细管损坏和泄漏，机构中的弹簧会回复并驱动机构。这样同样会激活切断装置并关闭控制阀。扳机的设定温度可在0至100范围内任意设定。图7.2.5所示的故障安全的执行器装置只适用于高温切断装置。图7.2.1，7.2.2和7.2.3所示的系统也门。
6、这么做的原因是在正常运行时，高温切断阀总是处于全开状态，不容易在阀芯阀座处积聚杂质。高温切断阀应与管道同口径，以减低系统正常运行时阀门产生的压降。切断阀应装在自作用温度（或其它）控制阀的上游，且两者的距离应尽可能近。能用于切断系统，但它们不是故障安全的。图7.2.5所示的高温切断系统在温度控制阀外单独配置了阀5707.2.5第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册度控制阀和高温切断阀都是常开阀门，因此，两者应并联安装，而不是串联。下列阀门可以作为高温切断阀：两通阀，常开用于加热系统；两通阀，常闭用于冷却系统；三通阀。球形阀芯的阀门不能作为切断阀。
7、这是因为关闭时可能会将阀芯卡在阀座里，进而损坏阀门。 同样，双阀座阀门不能作为切断阀，因为它不能紧密关闭系统。蒸汽温度控制阀流体出回水补给 冷却水容积式 换热器冷凝水 高温保护温 度感应器高温切断 装置高温 保护故障 安全 执行 机构图7.2.5 DHWS换热器高温切断阀的典型布置冷凝水汽水分离器常规温度 感应 器在加热应用中，高温切断阀必须与温度控制阀串联安装，如图7.2.5所示。但是，在冷却应用中，温5717.2.6第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册图7.2.6 典型的自作用两通控制阀典型的两通温度控制阀常开 中排量 阀常闭高排量阀常开
8、低排量阀常闭中排量阀波纹管 平衡阀双阀 座座常闭双阀座阀5727.2.7第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册自作用温度控制系统附件双感应适配器适配器可以用于两通和三通控制阀。适配器的优点是可以减少另一个单独的阀门。但是，不建议温度控制阀和高温切断阀使用同一个阀门，因为阀门自身并不是故障安全的。手动执行器隔热杆双感应适配器，如图7.2.7所示，可以使阀门同时被一个温度感应器和附加的手动执行器控制。图7.2.8所示的手动执行器可用于两通或三通控制阀。它也可以与双感应适配器相连，在不影响控制设定的情况下，手动关闭阀门，如图7.2.7所示。隔热杆（见
9、图7.2.9）可以使系统在更高温度下运行。每个控制阀和温度控制系统都有其工作限制条件。隔热杆安装在温度控制系统和两通或三通控制阀（除DN80和DN100的控制阀）之间，可以使系统的最高运行温度达到350，当然前提是控制阀自身能承受这一温度。573手动执行器图7.2.8 手动执行器隔热杆图7.2.9 隔热杆双感应 适配器图7.2.7 双感应 适配器7.2.8第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册典型环境和应用适合使用自作用温度控制系统的环境任何不需要使用复杂的电动或气动控制的系统。特别是肮脏和危险的区域。离动力源较远的区域。需要精确控制的容积式换
10、热或负荷稳定的场合，或负荷变化较大，但不需要精确控制的场合。使用自作用温度控制系统的产业食品加工制粉，加热器温度控制（非危险区域）屠宰场 - 清洗等加工油脂 - 容积式换热器加热工业冶金业 - 电镀槽加热精炼厂工业清洗蒸汽和冷凝水系统洗衣房供热 - 通风和空调（HVAC）疗养院、医院、度假村和学校，监狱和园艺防冻等生活热水和供热自作用温度控制系统最常见的应用锅炉房锅炉给水调节和蒸汽直接喷射加热锅炉给水箱备用锅炉的冷却系统非储存式加热器两通温度控制阀和过热保护（蒸汽或水）三通控制阀和过热保护（仅水系统）两通 时间/温度控制（仅蒸汽）储存式加热器三通控制阀和过热保护（仅水）喷射（或泄流）系统两通或
11、三通喷射系统 两通温度控制或时间温度和过热保护(蒸汽或水)加热系统基本混合阀和补偿控制空间补偿控制基本补偿加内部区域控制空间辐射条和辐射板的控制暖风系统通过感应房间温度，送风和回风温度来控制加热器送风装置的补偿控制低限和高限控制加热器的防冻保护5747.2.9第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册燃油控制油罐加热盘管控制管线加热器控制蒸汽伴热控制过程控制酸洗池电镀槽药液储存槽控制啤酒厂清洁槽干燥设备，例如，洗衣房衣橱或羊毛卷干燥，化工厂面粉和饼干干燥炉，皮革厂干燥炉连续或批量反应锅食品工业夹套锅冷却应用柴油发动机冷却叶片式压缩机油冷却水及润滑油
12、冷却单级压缩机的冷却水温度控制闭式压缩机冷却控制空气二次冷却器控制空气冷却器控制夹套容器水冷控制脱脂冷却水控制特殊应用用于控制LTHW锅炉以降低向火侧腐蚀和热应力热水气缸控制温度限制高温切断系统的应用根据健康和安全法规，防止热水或加热器内的温度超高，如监狱，医院和学校。可提供接入BMS/EMS的高温报警信号。5757.2.10第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册5767.2.11第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2 蒸汽和冷凝水系统手册7.2.12第7章 控制系统硬件：自作用控制典型的自作用温度控制系统章节7.2
13、 蒸汽和冷凝水系统手册Questions 1. Where is a self-acting temperature control system adjusted?a| Locally to the control valve b| Locally to the sensor c| Remotely, at a point between the control valve and sensor d| Any of the above 2. Why are sensor pockets sometimes used?a| To protect the sensor from overheat
14、ing b| To allow the sensor to be removed without draining the system c| To contain any leakage of liquid fill from the sensor d| To enable small sensors to fit into large diameter pipes 3. How can fail-safe temperature protection be achieved?a| By fitting two control valves in series b| By fitting a
15、 proprietary spring-loaded actuator and control valve c| By setting the control system at a lower temperature d| By fitting a cooling valve in parallel with the heating valve 4. What does a proprietary fail-safe protection device do?a| It protects the control valve from high operating temperatures b
16、| It protects the steam system from overpressure c| It protects the water system from overtemperature d| It allows one valve to act as a control and high limit valve 5. For what application is a self-acting temperature control system not suitable?a| An application with slow changes in heat load b| An application in a hazardous area c| An application with fast and frequent changes in heat load d| A warm air system such as a heater battery control 6. What is the pur
