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1 调节阀选择
二通阀的剖面图如图2所示。在工程中选用调节阀主要考虑流量特性与阀的通径。
1.1 调节阀的流量特性
调节阀的流量特性是指流过阀门的介质流量Q与阀杆相对行程L（即阀的相对开度）之间的关系。
在建筑设备监控系统中常用的理想流量特性有线性、对数和快开特性。其中，快开特性主要用于双位控制及程序控制，因此调节阀流量特性的选择通常是指如何合理选择线性和对数流量特性。正确的选择步骤是：根据过程特性，选择阀的工作特性；根据配管情况，从所需的工作特性出发，推断理想流量特性（制造厂所标明的阀门特性是理想流量特性）。
由于常规调节器的控制规律是线性的，调节器参数整定后希望能适应一定的工作范围，不需要经常调整。这就要求广义过程是线性的，即在遇到负荷、阀前压力变化或设定值变动时，广义过程特性基本保持不变。从自动控制系统角度看，调节阀工作特性的选取原则是使整个广义过程具有线性特性。即在广义过程中，除调节阀外其余部分为线性时，调节阀也应该是线性的；当广义过程中除调节阀外其部分具有非线性特性时，调节阀应该能够克服它的非线性影响而使广义过程接近为线性。例如，热交换器的热水流量Q与换热后的空气温度θ往往呈图3所示的特性，可以采用等百分比特性的调节阀，以实现线性的广义过程。
1.2 调节阀通径的选择
通常在暖通设计中已经提供设备负荷最大流量Qmax，并给出对调节阀要求的流通能力CV值。根据上述技术参数，在产品型号标准系列中选取大于CVmax并最接近流量系数CV值来选定阀门口径。选定后再验征调节阀开度和可调比，即要求最大流量时开度不超过90%，最小流量时阀开度不小于10%。验征合格后根据CV值使确定的调节阀通径一般小于管道直径一档至两档。
1.3 调节阀门计算示例
为了获得稳定、有效的自动控制性能，调节阀门的规格、型号必须经过计算确定。一般是由自控系统的设计者根据空调机组盘管的额定流量、额定水流阻力、分支管路压降等工艺参数，同时参考管系的系统压力、管路结构和盘管的额定温差等参数，计算出对应的流量系数，即Kv值。这个数值代表了调节阀门预期的流通能力，设计者据此查阅阀门生产厂商的流量系数——阀门规格对应表，从中选择合适口径的调节阀门。这样选择出来的阀门口径，通常会比空调水分支接管口径小1～2口径档次。所以调节阀门在空调水管道安装时要采用缩径工艺。
选择调节阀门规格的主要考虑因素有两个：一个是确保调节阀门的额定流通能力，以使空气处理机组的额定容量达到设计要求；另一个是校正水流经过盘管和管路时存在的非线性，使控制阀门和管路元件合成产生一个线性特性，从而使系统调节装置能作稳定有效的控制。对于每一个具体的空调装置，需要选择对应合适口径的调节阀门，以一定的全开阻力来实现这种校正。在工程上就是计算和选定一定的调节阀口径，以获得合理的阀门权限和较高的阀门调整率。调节阀门口径不适当，自动控制系统就不能正常稳定工作，造成空调系统工作品质达不到设计要求。下面举例说明这样的计算和选择。
1.3.1 空调水系统管系阻力分布情况
这里所举例子是一次泵的两管制系统，竖向总管采用异程供水方式，每楼层水平分总管设动态平衡阀。水泵扬程35m（=3.43bar），供回总管之间压差取其2/3，大约2.40bar。空气处理机组分支管路压降，也就是工作部件压降是0.60bar，管系阻力分布大致如图4所示。
1.3.2 调节阀流量系数计算示例
根据建筑设计院暖通专业提供的施工资料获知：空调水支管的设计压降，即工作部件压降是0.60bar，所要计算阀门规格的空调机组的盘管额定水流量Q为30.4m3/Hr，其盘管的额定水流阻力是0.294bar，则按上述计算公式得：
这里计算获得的调节阀流量系数是55，此数值在两个规范值40～63之间，按保证阀门流通能力的原则，应选择两者中较大者，即规范值63。查阅调节阀供货厂商提供的流量系数—阀门规格对应表可知，规范值63所对应的阀门口径是65mm。把这个规格的调节阀安装于该空调机组，在额定工况下（阀门全开时）其实际压降大约是0.23bar。
1.4 讨论
我们希望调节阀门在全开时的压降，近似等于管路其他阻力元件的压降，使阀门权限（定义为：阀门压降/管路元件阻力总和）等于0.5。这样可以获得满意的组合线性特性。但是这种情况仅是在理想条件下才能够获得。如何在异程管系中寻找合理的阀门权限，一直是较为困难的问题。
以上述空调水系统为例，水泵扬程35m，能提供3.43bar的系统压头，经过压差旁通控制以后，在系统供、回总管之间的压力大约是2.40bar。如果设计留给有效的工作部件——盘管的压降和调节阀门的压降之和是0.60bar，则还有占大部分的压力（1.80bar）就降在传输管路、平衡阀、过滤器等非工作部件上，本质上这些部件都是阻力元件。虽然总管阻力变化对支管阻力的影响，不能等同而言，但是由于其压降占据管系阻力的大部分，故不能忽视。
变水量系统的水流量，跟随负荷的变化而变化。随着水流量上升，管路阻力呈指数规律增加，使工作部件两端的压差呈非线性不规则变化。加于工作部件的这种压力变化，是自动调节单元相对难以校正的高阶干扰。表现在口径过大的调节阀门上，就可能会发生“疲于奔命”的情况，这样的阀门始终在全开至全关之间反复动作，致使温度调节精度差，阀门运动零件易损耗，阀门工作寿命缩短。选用口径较小、阻力较大的阀门，其抗干扰能力就较强，可以避免这样的问题。所以，为了追求控制系统的控制精度和稳定性，在异程管系中让阀门通过最大流量的同时，选用尽可能小口径的阀门，以便其有较大的阀门权限和调整率。
空气处理机组盘管的额定水流阻力是计算阀门流量系数的主要参数，但是这个参数，往往要在空气处理机组采购完成后才可能确认。在尚未获得空气处理机组盘管的额定水流阻力以前，一般可取暖通设计认定的分支管路压降的二分之一作为调节阀门流量系数计算公式中的阀门计算压降△P。例如本示例中，可以取0.30bar作为△P。这样处理，是一种权宜之计。
在工程中有人以空气处理机组盘管阻力作为调节阀门流量系数计算公式中的△P，这种计算方法，仅当盘管额定阻力接近分支管路压降一半时，才会得到近似正确的结果。在盘管额定阻力较大或者较小时都会产生问题：当盘管额定阻力较大时，算出的流量系数偏小，实际分支管路压降可能超过暖通设计允许的数值；当盘管额定阻力较小时，算出的流量系数偏大，实际分支管路阻力过小，致使自动调节单元的调节精度和稳定性降低。
2 电动执行机构选择
电动机构是把电动机的驱动力通过齿轮传动转变为执行器直行程的力或角行程的转矩。电动执行机构选择最重要的是执行机构输出的力或力矩，必须大于调节阀所需的工作力或力矩，同时能确保调节阀的关阀力能在最不利的条件下紧密地关闭阀门。有些建筑设备监控系统工程由于电动调节阀的关闭压力小于管道流体对阀芯的反压力，而导致冬季无法调低室温，夏季无法调高室温，出现了既浪费能源又破坏舒适环境的现象。
根据实际工程的经验，电动调节阀执行机构的推力（或称关闭压力）选择在0.8~1Mpa（即为8~10kg/ cm2），同时考虑到设计院暖通设计数值与实际工作状态数值的差别，以及流体对阀芯和阀体的冲蚀，其实际工作状态的压差数值不应超过0.3Mpa，如压差较高应采取相应的减压或平衡压力的工艺措施。
3 调节阀的节能研究
由于调节阀是串联在水管路中工作的，阀两端压降的大小与阀门自身的能耗有很大关系，因此，调节阀如能在小压降的工况下运行，可使水系统能量得到充分的利用。
调节阀的性能参数中的压降比定义为调节阀全开时，阀两端压降占系统总压降的比值。压降比越小，表示相对于系统压降，调节阀两端压降越小，有利于系统节能。但是过小的压降比要影响调节阀的调节性能，所以综合控制与节能目标，在工艺设计中最大流量时对于水管路系统的调节阀两端压降约为系统总压降的1/3。由于压降比减小，水泵出口的压力可以减小，从而整个系统的动力能耗得以降低。
4 结束语
执行器是楼宇自动化系统的重要组成部分，它的功能与性能直接影响控制的效果。由于在建筑智能化行业中不少从业人员对执行器与流体学不甚熟悉，往往在此环节中多有败笔。本文只是粗略地探讨了一些基础问题，如愿深入研究，请详见附后的参考文献。
参考文献
1 程大章.智能建筑楼宇自控系统.中国建筑工业出版社，2005
2 何衍庆 .控制阀工程设计与应用.化学工业出版社，2005