水量伺服阀在燃气热水器上的应用

摘 要

摘 要:本文介绍了水量伺服阀的结构工作原理,论述了水量伺服阀在数码恒温式强排燃气热水器上应用的特点。关键词:水量伺服阀、水气联调水量伺服阀是我公司根据国内外市场发展的

摘 要:本文介绍了水量伺服阀的结构工作原理,论述了水量伺服阀在数码恒温式强排燃气热水器上应用的特点。
关键词:水量伺服阀、水气联调
水量伺服阀是我公司根据国内外市场发展的趋势,专门为实现燃气具智能化控制而研制开发的一种新型水比例调节阀并申请了实用专利。本专利产品包括阀体、水流转子组件、霍尔传感器、阀芯组件和电机等组成。其中,水流转子组件纵向装在阀体的进水通道内,霍尔传感器设在阀体的外部且与水流转子组件的磁块位置相对应,设在阀体内的阀芯组件与设在阀体外部的电机连接,通过改变出水口间隙的大小实现水流量的调节,可靠实现由于管网压力波动时保证水流量恒定。特别是燃气具引入市电后与相应的燃气控制比例阀联合使用实现水气联调,能可靠地对所用燃气、水流量进行自动调节,实现燃气具快速自动恒温、定时开关机(手机信号无线遥控)、火力大小调节等智能化控制,节约能源,增加热效能,大大地提高了燃气具的性能和档次。   
我公司通过分析国内外家用燃气具的发展历史和现状、展望中国家用燃气具的发展趋势后,为了适应市场的发展需求,早在2003年已投入大量资金,研究开发技术含量高,用途更广阔的“水量伺服阀”。通过吸收、消化欧洲、日本的比例控制技术,已成功研制开发并形成大批量生产,产品销往全国各地。作者结合水量伺服阀系统的开发研究工作,着重介绍了水量伺服阀的工作原理及结构特点,引导燃气具行业满足市场发展趋势,开发节能、安全、环保型燃气具,对节约能源,减少环境污染,提高燃气具技术含量及市场竞争力有着重大的影响。
  一、结构工作原理(参见工作原理图)
水量伺服阀主要由水流转子组件、霍尔传感器、阀芯组件、电机等组成。当水流经过涡轮壳时,推动磁性转子旋转,不同磁极靠近霍元件时导通,离开时断开,从而产生高低脉冲电平输出给电脑控制器,再由控制器判断计算出水流量的大小。当燃气具设定不同的温度时,控制器首先调节燃气控制比例阀的出气量同时通知电机拖动阀体组件调节出水口的水量大小。这样,控制器可通过水温反馈信号自动进行细微的无级调节,从而达到快速调节水温、稳定水温目的。

水量伺服阀原理图
  二、结构特点
  1、霍尔传感器输出波形:
 

  2霍尔传感器接线方式:
 

  3、电机接线方式:
 

  注:
  A.M-、M+为内部电机的两个极(工作电压DC12V)。
  B.+12、GND为内部限位器件的电源。
  C.L-、L+为限位信号输出。
  4、水调节特性:(黄线为0.1Mpa水压、蓝线为0.2Mpa水压 )
 
 
气压、水压的波动,使燃具热负荷、热强度在相应的变化,造成不完全燃烧 ,使用效果受到很大的影响。燃气热水器配置燃气控制比例阀及水量伺服器的研制开发,对提高燃气具的舒适性及节约能源具有重大的意义。
1、稳定的燃烧工况
稳定的水、气流量,可使燃具热负荷、热强度保持稳定,加热温度均匀,特别是在管道燃气热水器中更可突出其显著的特点。稳定的燃烧工况还可大大减少废气中的一氧化碳、氮氧化物等有害物质,减少对环境的污染,减少对用户的危害。
2、增加燃具的适用性
由于各地区的气源的热值不同,可利用燃气控制比例阀配合水量伺服阀的调整达到最佳燃烧状态,从而实现快速达到设定温度并恒温。另外,可以实现春、夏、秋、冬不同季节进行控制,有利于燃气具的冷态点火,可以减少爆燃和冷态脱火现象。
3、合理分配热水
当一用户有几台燃气热水器同时或间断使用时,由于管路的长短不一,阻力不同,使分配到燃气热水器的气压及水压不一,这样也就使得燃气热水器燃烧工况不一,温度差异较大,采用水气联调技术后合理分配燃气及水量,可以有效的避免水温不稳定现象,始终保持稳定的燃烧状态,大大提高了产品舒适性。
4、提高燃气具的恒温效果
控制器将冷水温度、热水温度及水流量等变化信息进行 A/D转换数据处
理后与用户所需的水温信息进行比较及运算,然后将经过运算的信息经D/A转换后指令燃气比例阀及水量伺服阀联合控制,快速达到设定的热水温度并保持恒定。
三、结束语
燃气热水器采用水、气比例联动调节技术后,使燃气具的波动抗干扰能力增强,恒温精度和可靠性得到提高。随着燃气具行业的迅猛发展,采用水量伺服阀的各种燃气具越来越得到了广泛的应用。    
 
 
(本文作者:叶杨海 叶丽荣 湛江中信电磁阀有限公司 广东湛江 524022)