王曉春

（黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025）

我國北方冬季采暖的集中供熱系統(tǒng)主要由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶三大部分組成。在供熱過程中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)末端用戶的有效調(diào)節(jié)，就需要將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為控制設(shè)備，進(jìn)行利用。以換熱站為例，由于其位于整個(gè)供熱系統(tǒng)的中樞環(huán)節(jié)，因此只有確保換熱站內(nèi)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥運(yùn)行穩(wěn)定，才能夠使整個(gè)供熱系統(tǒng)高效運(yùn)行。

1 智慧供熱下?lián)Q熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的作用及優(yōu)勢

智慧供熱在現(xiàn)代城市的能源管理中發(fā)揮著重要作用。而在智慧供熱系統(tǒng)中，換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是一個(gè)至關(guān)重要的設(shè)備，其具體作用和應(yīng)用優(yōu)勢非常值得深入探討。

1.1 作用

（1）控制熱水流量。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)用戶需求，在供熱管網(wǎng)中精確地調(diào)節(jié)熱水流量。通過改變閥門開度，可以實(shí)現(xiàn)從完全關(guān)閉到最大通量之間的連續(xù)調(diào)節(jié)，保證每個(gè)用戶獲得適宜的供熱量。

（2）平衡供熱系統(tǒng)。由于供熱網(wǎng)絡(luò)中不同樓層、不同房間的供熱需求存在差異，因此需要進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各個(gè)分支進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得整個(gè)供熱系統(tǒng)能夠均衡運(yùn)行，避免部分用戶過熱或供熱不足的問題。

（3）節(jié)約能源。通過智慧供熱系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和分析功能，換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)室內(nèi)溫度、天氣等因素自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。合理控制供熱流量，最大限度地減少能源消耗，提高整個(gè)供熱系統(tǒng)的能效。

（4）遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。配合智慧供熱系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制功能，換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)測。運(yùn)維人員可以通過云平臺(tái)或移動(dòng)應(yīng)用程序?qū)φ{(diào)節(jié)閥進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置和故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理，從而提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢

（1）提高供熱質(zhì)量。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)不同用戶的需求進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，避免供熱過剩或不足的問題，提高供熱質(zhì)量和用戶滿意度。

（2）節(jié)約能源成本。智慧供熱系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析功能可以幫助確定最佳的供熱策略，合理利用供熱資源，降低能源消耗和運(yùn)營成本。

（3）降低環(huán)境污染。通過準(zhǔn)確控制供熱流量，智慧供熱系統(tǒng)可以減少能源的浪費(fèi)，從而降低環(huán)境污染和碳排放。

（4）提升系統(tǒng)可靠性。遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理功能使得運(yùn)維人員能夠及時(shí)對(duì)供熱設(shè)備進(jìn)行故障診斷和處理，降低停機(jī)維修時(shí)間，提高整個(gè)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（5）適應(yīng)不同用戶需求。通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的靈活調(diào)節(jié)，智慧供熱系統(tǒng)可以滿足用戶多樣化的供熱需求，包括不同溫度、時(shí)間段和房間空間的需求。

（6）未來發(fā)展?jié)摿?。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，智慧供熱系統(tǒng)將更加智能化。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥將與其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，形成一個(gè)智能化的供熱網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)化和智能化管理。

換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在智慧供熱系統(tǒng)中具有重要作用，并帶來了許多應(yīng)用優(yōu)勢。通過精確調(diào)節(jié)熱水流量、平衡供熱系統(tǒng)、節(jié)約能源成本、遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理等功能，它為城市的供熱系統(tǒng)提供了更加高效、可靠和環(huán)保的解決方案。隨著智慧供熱技術(shù)的不斷發(fā)展，換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥將在未來發(fā)揮更大的作用，并促進(jìn)城市能源管理水平的提升。

2 智慧供熱下?lián)Q熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)用中存在的問題

2.1 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝位置不合理

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在進(jìn)行安裝時(shí)，需要將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝在便于操作的位置，從而便于工作人員進(jìn)行操作。然而，很多工作人員在對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行安裝時(shí)，往往會(huì)忽略這一點(diǎn)，從而導(dǎo)致電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝位置不合理，影響其正常運(yùn)行。在換熱站內(nèi)，由于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于整個(gè)供熱系統(tǒng)的末端，因此其工作環(huán)境十分惡劣。再加上換熱站內(nèi)經(jīng)常會(huì)有大量的雜物和污水進(jìn)入電動(dòng)調(diào)節(jié)閥中，導(dǎo)致電動(dòng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)堵塞、腐蝕等問題。

2.2 故障定位困難

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的故障主要有兩種類型：（1）由于閥門自身問題而引起的故障；（2）由于外部環(huán)境因素引起的故障。在閥門出現(xiàn)故障后，其定位難度較大，如果不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，就會(huì)使閥門出現(xiàn)進(jìn)一步損壞的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響整個(gè)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 閥門啟閉不暢

閥門啟閉不暢主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）閥芯卡??；（2）閥桿和填料卡死。對(duì)于閥芯卡住問題，需要將閥芯清理干凈，保證其干凈、無雜質(zhì)，同時(shí)檢查閥桿與填料的間隙是否符合要求，如果不符合要求，需要及時(shí)更換新的填料。對(duì)于閥桿和填料卡死問題，需要對(duì)填料進(jìn)行檢查更換。閥門啟閉不暢不僅會(huì)對(duì)閥桿與填料的密封效果產(chǎn)生影響，還會(huì)對(duì)整個(gè)閥門的密封性能產(chǎn)生影響。因此，需要對(duì)閥門的密封性進(jìn)行檢查，并及時(shí)進(jìn)行更換。

3 智慧供熱下?lián)Q熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用策略

3.1 新型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥方案

該方案包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥本體和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)裝置。在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥本體上設(shè)置有閥體，在閥體上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和開關(guān)機(jī)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和開關(guān)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有傳感器。在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥本體上設(shè)置有控制單元，包括電源、信號(hào)采集裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、通訊裝置和電源接口。該方案中，控制單元通過信號(hào)采集裝置接收來自用戶端的信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)由控制器發(fā)出，控制單元與控制器之間通過通訊接口進(jìn)行連接。控制器接收到脈沖信號(hào)后，利用通信接口將脈沖信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置和電源接口。在控制器內(nèi)部設(shè)置有信號(hào)采集和控制部分，該部分負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和處理。在采集的信號(hào)中，其中一部分被轉(zhuǎn)換為電流、電壓等物理量，另一部分被轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的脈沖頻率。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)置有電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)部均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路。該驅(qū)動(dòng)電路采用差動(dòng)方式對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，即兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別控制一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速。當(dāng)控制器發(fā)出脈沖信號(hào)后，通過控制電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸給控制單元?？刂茊卧ㄟ^控制電路對(duì)脈沖頻率進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制的目的。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)置有開關(guān)機(jī)構(gòu)，位于控制單元內(nèi)部。開關(guān)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有開關(guān)觸點(diǎn)和繼電器觸點(diǎn)。該技術(shù)方案包括閥體、閥座、調(diào)節(jié)頭和電源。其中，閥體包括殼體和密封組件，包括O形圈、墊片和密封組件；調(diào)節(jié)頭包括連接桿和輸出軸；電源包括電源開關(guān)、輸出軸和控制盒。

通過對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，該技術(shù)方案可以提高電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用范圍和使用效率。在此基礎(chǔ)上，可以有效解決電動(dòng)調(diào)節(jié)閥自身存在的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的分析，該技術(shù)方案可以使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在供熱系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)方案首先通過對(duì)閥體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，可以使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行，并且可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

3.2 保證安裝的合理性

在智慧供熱系統(tǒng)中，保證換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的合理安裝是確保其正常運(yùn)行和有效性的關(guān)鍵。以下是詳細(xì)說明智慧供熱下如何保證換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝的合理性的幾個(gè)方面。

（1）設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝前，需要參考相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，如國家或行業(yè)頒布的技術(shù)規(guī)范、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范等。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)提供了設(shè)備選型、管道布置、安裝位置、閥門流量與壓力特性匹配等方面的指導(dǎo)。

（2）合理選址與空間規(guī)劃。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇合適的位置安裝換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，并進(jìn)行空間規(guī)劃。要確保閥門的操作空間充足，便于日常維護(hù)和檢修工作；同時(shí)，要與其他設(shè)備、管道和構(gòu)造物之間留足安全距離，避免互相干擾和影響。

（3）管道連接與支撐。在進(jìn)行管道連接時(shí)，采用符合規(guī)范要求的方法和材料。對(duì)于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的進(jìn)出口管道，應(yīng)嚴(yán)格按照閥門廠商的要求進(jìn)行連接，確保密封可靠。此外，還需要設(shè)置合適的支撐裝置，以承受管道重量和運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的振動(dòng)。

（4）穩(wěn)固固定與防震措施。為了確保電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性，在安裝過程中，應(yīng)采取穩(wěn)固的固定措施。例如，使用強(qiáng)度合適的螺栓或焊接等方式將閥門牢固地固定在設(shè)備底座、墻壁或其他結(jié)構(gòu)上。同時(shí)，需注意選擇防震、減振材料或裝置，降低因設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)而對(duì)閥門造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

（5）電氣連線與接地保護(hù)。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常需要進(jìn)行電氣連接，包括電源供應(yīng)、信號(hào)傳輸?shù)取Ｔ陔姎膺B線時(shí)，必須遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并確保正確接線、絕緣良好、電氣參數(shù)匹配等方面的要求。同時(shí)，還需做好接地保護(hù)措施，確保人員和設(shè)備的安全。

（6）充分測試與驗(yàn)收。在完成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝后，應(yīng)進(jìn)行充分測試和驗(yàn)收工作。通過對(duì)閥門的開合、調(diào)節(jié)性能、傳感器信號(hào)響應(yīng)等方面進(jìn)行測試，驗(yàn)證設(shè)備是否滿足設(shè)計(jì)要求和運(yùn)行效果。同時(shí)，也需要與監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)程管理平臺(tái)進(jìn)行連接測試，確保數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控功能正常。

在智慧供熱下，為了保證換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的合理安裝，需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，選擇合適的安裝位置，并采取穩(wěn)固的固定和防震措施。

3.3 加強(qiáng)故障定位

在智慧供熱系統(tǒng)中，換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為關(guān)鍵設(shè)備之一，其故障的及時(shí)定位和處理對(duì)于保證供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行至關(guān)重要。下面詳細(xì)說明智慧供熱下該技術(shù)方案如何進(jìn)行換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥故障定位的步驟和方法。

（1）遠(yuǎn)程監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析。利用智慧供熱系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)測功能，實(shí)時(shí)收集電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作參數(shù)、狀態(tài)信息以及溫度、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析算法，比較不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)變化，識(shí)別任何異?；蚬收闲盘?hào)。

（2）報(bào)警系統(tǒng)與自動(dòng)排查。當(dāng)智慧供熱系統(tǒng)檢測到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥存在故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，向運(yùn)維人員發(fā)送警報(bào)信息。運(yùn)維人員可以根據(jù)報(bào)警信息快速定位故障，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決。

（3）實(shí)地巡檢與目視觀察。當(dāng)接收到故障報(bào)警后，運(yùn)維人員需要前往現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地巡檢。他們可以通過直接觀察電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的外部情況，檢查電源連接是否正常、閥門開關(guān)是否靈活等，找到可見的故障跡象，如漏水、松動(dòng)、損壞等。

（4）儀器檢測與測試。利用專業(yè)的測試儀器對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行全面的功能性測試和性能評(píng)估。例如，使用溫度計(jì)檢測閥門周圍溫度變化、壓力表測量供熱管路中的壓力情況等，通過對(duì)比與正常工作狀態(tài)的參考值，確定是否存在異常。

（5）故障模擬與診斷。在智慧供熱系統(tǒng)中，可以利用虛擬仿真技術(shù)對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行故障模擬和診斷。通過在模擬環(huán)境下引入不同類型的故障場景，觀察系統(tǒng)的反應(yīng)和輸出結(jié)果，辨別出可能導(dǎo)致故障的原因，并采取相應(yīng)的修復(fù)措施。

（6）數(shù)據(jù)分析與記錄。運(yùn)維人員將收集的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，在智慧供熱系統(tǒng)中建立故障數(shù)據(jù)庫，包括故障類型、發(fā)生時(shí)間、處理方法以及預(yù)防措施等信息?；谶@些數(shù)據(jù)，可以逐步積累經(jīng)驗(yàn)，形成問題解決的指南，提高故障定位的準(zhǔn)確性和速度。

3.4 應(yīng)用效果分析

某城市供熱項(xiàng)目建設(shè)于2010年，為非機(jī)組式常規(guī)換熱站，受換熱站內(nèi)溫差流量、外界環(huán)境等其他因素影響，現(xiàn)已無法滿足用戶供熱需求，供熱區(qū)域常出現(xiàn)冷熱不均、熱量浪費(fèi)等現(xiàn)象。該換熱站管網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)難度較高。近年來，智慧供熱開展后，換熱站采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，在保持室溫不變的情況下，使用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥后，二次網(wǎng)流量等相關(guān)參數(shù)變化明顯，如表1所示。

表1 啟用智慧供熱模式下的換熱站應(yīng)用效果對(duì)比

在智慧供熱模式下，通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥根據(jù)室內(nèi)室外溫度自適應(yīng)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)流量和循環(huán)泵頻率，系統(tǒng)能源消耗減少了200kW，達(dá)到了節(jié)能效果。由此得出結(jié)論：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用能夠提高供熱效率，節(jié)約能源，降低成本。因此認(rèn)為該電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以在集中供熱系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。

對(duì)于一個(gè)案例而言，換熱站是重要的能源供應(yīng)中心，負(fù)責(zé)為整個(gè)小區(qū)提供集中供暖和供熱水服務(wù)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為換熱站中的關(guān)鍵設(shè)備之一，主要用于控制熱力管網(wǎng)中流體的流量和溫度，以實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和能效優(yōu)化。

首先，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在供熱系統(tǒng)中起到了流量調(diào)節(jié)的關(guān)鍵作用。通過自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開啟程度，可以精確地控制管道中流體的流量，從而保持合理的供熱水流速，達(dá)到供熱系統(tǒng)的平衡。這樣可以有效解決小區(qū)內(nèi)不同樓棟、不同房間之間供熱差異大的問題，提高供熱舒適性。

其次，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥還可用于控制供熱系統(tǒng)中的溫度。通過調(diào)節(jié)閥門的開啟程度，可以精確地控制供熱介質(zhì)的溫度，使其始終保持在合適的范圍內(nèi)。這樣可以避免供熱過熱或者不足的情況發(fā)生，提高供熱系統(tǒng)的能效，并延長設(shè)備的使用壽命。

此外，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)化控制功能也使得供熱系統(tǒng)的運(yùn)行更加智能和便捷。通過與整個(gè)小區(qū)的中央控制系統(tǒng)相連，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測、故障報(bào)警和智能化調(diào)度等功能。這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決供熱系統(tǒng)中的問題，提高運(yùn)行效率，并減少人工干預(yù)帶來的錯(cuò)誤。

綜上所述，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在換熱站中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它能夠有效地控制流量和溫度，提高供熱舒適性和能效，并實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的智能化管理。因此，在設(shè)計(jì)和建設(shè)小區(qū)供熱系統(tǒng)時(shí)，合理選擇和配置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)備非常重要。

4 結(jié)語

綜上所述，通過智慧供熱下?lián)Q熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用策略，能夠進(jìn)一步提高供熱系統(tǒng)的效率和運(yùn)行質(zhì)量。這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用將為能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和用戶舒適度帶來顯著的效益。隨著科技的不斷發(fā)展，有信心在未來實(shí)現(xiàn)更加智能化和可持續(xù)的供熱系統(tǒng)。通過合理規(guī)劃和運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù)，可以最大程度地滿足用戶需求，減少能源浪費(fèi)，并推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。