智慧供热下换热站电动调节阀的应用分析

王晓春

（黑龙江建筑职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150025）

我国北方冬季采暖的集中供热系统主要由热源、热网和热用户三大部分组成。在供热过程中，为了实现对末端用户的有效调节，就需要将电动调节阀作为控制设备，进行利用。以换热站为例，由于其位于整个供热系统的中枢环节，因此只有确保换热站内电动调节阀运行稳定，才能够使整个供热系统高效运行。

1 智慧供热下换热站电动调节阀的作用及优势

智慧供热在现代城市的能源管理中发挥着重要作用。而在智慧供热系统中，换热站电动调节阀是一个至关重要的设备，其具体作用和应用优势非常值得深入探讨。

1.1 作用

（1）控制热水流量。换热站电动调节阀可以根据用户需求，在供热管网中精确地调节热水流量。通过改变阀门开度，可以实现从完全关闭到最大通量之间的连续调节，保证每个用户获得适宜的供热量。

（2）平衡供热系统。由于供热网络中不同楼层、不同房间的供热需求存在差异，因此需要进行平衡调节。换热站电动调节阀能够根据实际情况对各个分支进行调节，使得整个供热系统能够均衡运行，避免部分用户过热或供热不足的问题。

（3）节约能源。通过智慧供热系统中的数据采集和分析功能，换热站电动调节阀可以根据室内温度、天气等因素自动进行调节。合理控制供热流量，最大限度地减少能源消耗，提高整个供热系统的能效。

（4）远程监控与管理。配合智慧供热系统的远程监测和控制功能，换热站电动调节阀可以实现远程操作和监测。运维人员可以通过云平台或移动应用程序对调节阀进行实时监控、参数设置和故障诊断，及时发现问题并进行处理，从而提高设备的可靠性和稳定性。

1.2 应用优势

（1）提高供热质量。换热站电动调节阀可以根据不同用户的需求进行精确调节，避免供热过剩或不足的问题，提高供热质量和用户满意度。

（2）节约能源成本。智慧供热系统中的数据分析功能可以帮助确定最佳的供热策略，合理利用供热资源，降低能源消耗和运营成本。

（3）降低环境污染。通过准确控制供热流量，智慧供热系统可以减少能源的浪费，从而降低环境污染和碳排放。

（4）提升系统可靠性。远程监控和管理功能使得运维人员能够及时对供热设备进行故障诊断和处理，降低停机维修时间，提高整个供热系统的稳定性和可靠性。

（5）适应不同用户需求。通过电动调节阀的灵活调节，智慧供热系统可以满足用户多样化的供热需求，包括不同温度、时间段和房间空间的需求。

（6）未来发展潜力。随着物联网技术和人工智能技术的发展，智慧供热系统将更加智能化。换热站电动调节阀将与其他设备进行联动，形成一个智能化的供热网络，实现更高级别的自动化和智能化管理。

换热站电动调节阀在智慧供热系统中具有重要作用，并带来了许多应用优势。通过精确调节热水流量、平衡供热系统、节约能源成本、远程监控和管理等功能，它为城市的供热系统提供了更加高效、可靠和环保的解决方案。随着智慧供热技术的不断发展，换热站电动调节阀将在未来发挥更大的作用，并促进城市能源管理水平的提升。

2 智慧供热下换热站电动调节阀应用中存在的问题

2.1 电动调节阀安装位置不合理

电动调节阀在进行安装时，需要将电动调节阀安装在便于操作的位置，从而便于工作人员进行操作。然而，很多工作人员在对电动调节阀进行安装时，往往会忽略这一点，从而导致电动调节阀的安装位置不合理，影响其正常运行。在换热站内，由于电动调节阀处于整个供热系统的末端，因此其工作环境十分恶劣。再加上换热站内经常会有大量的杂物和污水进入电动调节阀中，导致电动调节阀出现堵塞、腐蚀等问题。

2.2 故障定位困难

电动调节阀的故障主要有两种类型：（1）由于阀门自身问题而引起的故障；（2）由于外部环境因素引起的故障。在阀门出现故障后，其定位难度较大，如果不能够及时发现和排除，就会使阀门出现进一步损坏的现象，严重影响整个供热系统的稳定性和安全性。

2.3 阀门启闭不畅

阀门启闭不畅主要表现在两个方面：（1）阀芯卡住；（2）阀杆和填料卡死。对于阀芯卡住问题，需要将阀芯清理干净，保证其干净、无杂质，同时检查阀杆与填料的间隙是否符合要求，如果不符合要求，需要及时更换新的填料。对于阀杆和填料卡死问题，需要对填料进行检查更换。阀门启闭不畅不仅会对阀杆与填料的密封效果产生影响，还会对整个阀门的密封性能产生影响。因此，需要对阀门的密封性进行检查，并及时进行更换。

3 智慧供热下换热站电动调节阀的应用策略

3.1 新型电动调节阀方案

该方案包括电动调节阀本体和电动调节阀驱动装置。在电动调节阀本体上设置有阀体，在阀体上设置有驱动机构和开关机构，在驱动机构和开关机构上设置有传感器。在电动调节阀本体上设置有控制单元，包括电源、信号采集装置、数据传输装置、通讯装置和电源接口。该方案中，控制单元通过信号采集装置接收来自用户端的信号并将其转化为脉冲信号。该脉冲信号由控制器发出，控制单元与控制器之间通过通讯接口进行连接。控制器接收到脉冲信号后，利用通信接口将脉冲信号传输给数据采集装置和电源接口。在控制器内部设置有信号采集和控制部分，该部分负责对信号进行采集和处理。在采集的信号中，其中一部分被转换为电流、电压等物理量，另一部分被转换为对应的脉冲频率。电动调节阀驱动装置中设置有电机和驱动器，内部均设置有驱动电路。该驱动电路采用差动方式对电机进行驱动，即两个驱动器分别驱动一个电机。电机转动时，两个驱动器分别控制一个电机的转动方向和转速。当控制器发出脉冲信号后，通过控制电路将脉冲信号转化为电信号并传输给控制单元。控制单元通过控制电路对脉冲频率进行调整，以达到对电动调节阀进行控制的目的。电动调节阀驱动装置中设置有开关机构，位于控制单元内部。开关机构上设置有开关触点和继电器触点。该技术方案包括阀体、阀座、调节头和电源。其中，阀体包括壳体和密封组件，包括O形圈、垫片和密封组件；调节头包括连接杆和输出轴；电源包括电源开关、输出轴和控制盒。

通过对电动调节阀的结构进行改进，该技术方案可以提高电动调节阀的使用范围和使用效率。在此基础上，可以有效解决电动调节阀自身存在的问题。在实际应用中，通过对现有技术的分析，该技术方案可以使电动调节阀在供热系统中得到更广泛的应用。该技术方案首先通过对阀体的结构进行改进，可以使电动调节阀在恶劣环境下正常运行，并且可以有效解决现有技术中存在的问题。

3.2 保证安装的合理性

在智慧供热系统中，保证换热站电动调节阀的合理安装是确保其正常运行和有效性的关键。以下是详细说明智慧供热下如何保证换热站电动调节阀安装的合理性的几个方面。

（1）设计规范与标准。在进行换热站电动调节阀的安装前，需要参考相关的设计规范和标准，如国家或行业颁布的技术规范、建筑设计规范等。这些规范和标准提供了设备选型、管道布置、安装位置、阀门流量与压力特性匹配等方面的指导。

（2）合理选址与空间规划。根据现场实际情况，选择合适的位置安装换热站电动调节阀，并进行空间规划。要确保阀门的操作空间充足，便于日常维护和检修工作；同时，要与其他设备、管道和构造物之间留足安全距离，避免互相干扰和影响。

（3）管道连接与支撑。在进行管道连接时，采用符合规范要求的方法和材料。对于电动调节阀的进出口管道，应严格按照阀门厂商的要求进行连接，确保密封可靠。此外，还需要设置合适的支撑装置，以承受管道重量和运行过程中可能产生的振动。

（4）稳固固定与防震措施。为了确保电动调节阀的稳定性，在安装过程中，应采取稳固的固定措施。例如，使用强度合适的螺栓或焊接等方式将阀门牢固地固定在设备底座、墙壁或其他结构上。同时，需注意选择防震、减振材料或装置，降低因设备运行时的振动而对阀门造成损坏的风险。

（5）电气连线与接地保护。换热站电动调节阀通常需要进行电气连接，包括电源供应、信号传输等。在电气连线时，必须遵守相关标准，并确保正确接线、绝缘良好、电气参数匹配等方面的要求。同时，还需做好接地保护措施，确保人员和设备的安全。

（6）充分测试与验收。在完成电动调节阀的安装后，应进行充分测试和验收工作。通过对阀门的开合、调节性能、传感器信号响应等方面进行测试，验证设备是否满足设计要求和运行效果。同时，也需要与监控系统或远程管理平台进行连接测试，确保数据传输和监控功能正常。

在智慧供热下，为了保证换热站电动调节阀的合理安装，需要严格遵循标准和规范，选择合适的安装位置，并采取稳固的固定和防震措施。

3.3 加强故障定位

在智慧供热系统中，换热站电动调节阀作为关键设备之一，其故障的及时定位和处理对于保证供热系统正常运行至关重要。下面详细说明智慧供热下该技术方案如何进行换热站电动调节阀故障定位的步骤和方法。

（1）远程监测与数据分析。利用智慧供热系统中的远程监测功能，实时收集电动调节阀的工作参数、状态信息以及温度、压力等相关数据。通过数据分析算法，比较不同时间段的数据变化，识别任何异常或故障信号。

（2）报警系统与自动排查。当智慧供热系统检测到电动调节阀存在故障时，会自动触发报警系统，向运维人员发送警报信息。运维人员可以根据报警信息快速定位故障，并采取相应措施进行解决。

（3）实地巡检与目视观察。当接收到故障报警后，运维人员需要前往现场进行实地巡检。他们可以通过直接观察电动调节阀的外部情况，检查电源连接是否正常、阀门开关是否灵活等，找到可见的故障迹象，如漏水、松动、损坏等。

（4）仪器检测与测试。利用专业的测试仪器对电动调节阀进行全面的功能性测试和性能评估。例如，使用温度计检测阀门周围温度变化、压力表测量供热管路中的压力情况等，通过对比与正常工作状态的参考值，确定是否存在异常。

（5）故障模拟与诊断。在智慧供热系统中，可以利用虚拟仿真技术对电动调节阀进行故障模拟和诊断。通过在模拟环境下引入不同类型的故障场景，观察系统的反应和输出结果，辨别出可能导致故障的原因，并采取相应的修复措施。

（6）数据分析与记录。运维人员将收集的故障数据进行整理和分析，在智慧供热系统中建立故障数据库，包括故障类型、发生时间、处理方法以及预防措施等信息。基于这些数据，可以逐步积累经验，形成问题解决的指南，提高故障定位的准确性和速度。

3.4 应用效果分析

某城市供热项目建设于2010年，为非机组式常规换热站，受换热站内温差流量、外界环境等其他因素影响，现已无法满足用户供热需求，供热区域常出现冷热不均、热量浪费等现象。该换热站管网结构复杂，调节难度较高。近年来，智慧供热开展后，换热站采用电动调节阀，在保持室温不变的情况下，使用电动调节阀后，二次网流量等相关参数变化明显，如表1所示。

表1 启用智慧供热模式下的换热站应用效果对比

在智慧供热模式下，通过电动调节阀根据室内室外温度自适应调节二次网流量和循环泵频率，系统能源消耗减少了200kW，达到了节能效果。由此得出结论：电动调节阀的使用能够提高供热效率，节约能源，降低成本。因此认为该电动调节阀可以在集中供热系统中推广应用。

对于一个案例而言，换热站是重要的能源供应中心，负责为整个小区提供集中供暖和供热水服务。电动调节阀作为换热站中的关键设备之一，主要用于控制热力管网中流体的流量和温度，以实现供热系统的稳定运行和能效优化。

首先，电动调节阀在供热系统中起到了流量调节的关键作用。通过自动调节阀门的开启程度，可以精确地控制管道中流体的流量，从而保持合理的供热水流速，达到供热系统的平衡。这样可以有效解决小区内不同楼栋、不同房间之间供热差异大的问题，提高供热舒适性。

其次，电动调节阀还可用于控制供热系统中的温度。通过调节阀门的开启程度，可以精确地控制供热介质的温度，使其始终保持在合适的范围内。这样可以避免供热过热或者不足的情况发生，提高供热系统的能效，并延长设备的使用寿命。

此外，电动调节阀的自动化控制功能也使得供热系统的运行更加智能和便捷。通过与整个小区的中央控制系统相连，电动调节阀可以实现远程监测、故障报警和智能化调度等功能。这样可以及时发现和解决供热系统中的问题，提高运行效率，并减少人工干预带来的错误。

综上所述，电动调节阀在换热站中具有重要的应用价值。它能够有效地控制流量和温度，提高供热舒适性和能效，并实现供热系统的智能化管理。因此，在设计和建设小区供热系统时，合理选择和配置电动调节阀设备非常重要。

4 结语

综上所述，通过智慧供热下换热站电动调节阀的应用策略，能够进一步提高供热系统的效率和运行质量。这项技术的广泛应用将为能源节约、环境保护和用户舒适度带来显著的效益。随着科技的不断发展，有信心在未来实现更加智能化和可持续的供热系统。通过合理规划和运用先进的控制技术，可以最大程度地满足用户需求，减少能源浪费，并推动能源转型与可持续发展的目标。