冷凝锅炉中的C位，为什么是燃气阀？

如果世界上只有一种燃气，那加热器制造商们的日子会好过许多，因为他们只需配置一次燃烧系统，即可获得最佳的空气/燃气混合比。但天然气是通过自然过程产生的，这一来源使其有着不同的热值。例如，在荷兰和德国，一般会使用L-gas，透过它的名字（L=Low=低）可以知道它属于低热值。这与来自俄罗斯的H-gas形成鲜明对比，后者含有较高的甲烷，能量更高，因此具有更高热值（H=High=高）。如今由于燃料资源的枯竭和市场的变化，出现了一些新燃料，例如来自美国的液化天然气，以及来自发电厂的合成气或氢气。因此，也需要非常稳定的系统来调节最佳的燃烧混合比。

多年来，气动燃烧控制已经在实际应用中证明了它在这方面的价值。由于燃气质量的波动，电子燃烧控制作为一种替代方案正变得日益重要。依必安派特CleanEco（图1a：气动燃烧控制）和CleanVario（图1b：电子燃烧控制）两个系列为此提供完整的解决方案。

在这些系统中，燃气阀的作用不容小觑。首先，它可以防止气体毫无约束地通过，其次，它可以控制需要与空气混合的精确流量，重要的是确保它与鼓风机、文丘里和控制单元之间的协调运行。当所有组件都来自同一供应商时，显然效果会更好。因此，自2011年以来，依必安派特将燃气阀也纳入了其产品体系，并不断扩大和完善该产品系列，现在，我们可以提供的输出功率覆盖1.5-150kW。

图1b：在电子和气动控制系统中，所有组件之间的相互协同起着决定性因素。燃气阀在确保精准的燃烧混合比方面起着重要作用。(图片来源 | 依必安派特)

机械燃气阀主要用于气动控制系统。当锅炉开始工作，鼓风机按所需功率旋转，燃气阀开启，文丘里中产生真空，吸入气体。简单来说，鼓风机旋转得越快，吸入的气体就越多。因此，燃气阀开启的大小应保证精确的燃烧混合物流经。

这是如何做到的？依必安派特D01燃气阀的内部结构给出了答案（图4）。进气侧有两个安全阀。如果一个发生故障，另一个仍然可以控制气体流量。安全阀通过电磁线圈提起，气体就可以流入。操作阀位于出气侧，与文丘里相连。鼓风机产生的真空通过工作隔膜施加力，它以机械方式提升操作阀。

我们可以使用两个调节螺钉来调节此作用的程度：偏移量和主流量节流设置。通过伺服控制器可以设置偏移量（零点偏移）。无论预混鼓风机产生的吸入压力如何，偏移压力始终被调节为零，同时，它可以补偿供气网络中的压力波动。节气门元件根据气体质量调节所需的气体量，例如，L-gas的流量比H-gas大，这意味着这两种设置对于确保在整个调制范围内获得正确的空气/燃气混合比至关重要。

D01燃气阀适用于功率范围为8-120kW的应用（图2）。由于其紧凑的结构，D01是集成到紧凑型锅炉中的理想解决方案。

图2：用于气动控制系统的依必安派特燃气阀系列。(图片来源 | 依必安派特)

对于81kW以下的低功率级，依必安派特的工程师们进一步完善了D01的工作原理，并提供了一个更为紧凑的解决方案：E01燃气阀。两者之间的关键区别在于安全阀的设计，它们不是分布在两个线圈上，而是组合在一个模块中。由于只有一个线圈需要通电，因此只需更少的材料，并节省了更多的能源。E01有两个版本：功率范围为1.5-57kW和3-81kW。

燃气阀在电子控制系统中正变得日益重要。在这里，混合比不是通过真空控制，而是由燃气阀的电子控制来实施。因此，它不是被动响应，而是主动地控制气体供应。这意味着，与气动控制相比，燃气阀无需预先手动设置，以适应相应的气体类型和质量，因为系统会自适应气体。

通常需要设定一个参数，以确保燃气阀提供精准的气体与空气混合。依必安派特为此采用了电离技术，该技术利用了火焰导电的原理。如果施加一个电压，则可以使用电极直接在火焰中测量电离电流。这样可以得出有关燃烧质量的结论：如果电流太弱，燃气阀会收到信号以供应更多的气体；如果电流太高，则会限制供应。

为了确保燃气阀能主动控制供气，其设计必须与气动系统不同。通过F01系列，依必安派特为1.8-81kW的功率级提供了理想的燃气阀（图3）。在安全技术方面，开发人员采用与 E01相同的系统。但是，在出风口使用了带有集成压力调节器的步进电机，该电机可以精确地改变流速，进而改变气体量。

如果燃烧不充分，系统则会发出信号，该专利解决方案可以灵活地采取相应的对策。这意味着，在电子控制系统中，几乎不用考虑流经管道的燃料类型。更重要的是，制造商再也不用担心不同的气体类型和质量对制热效率的影响，始终都能高效和环保。

图4：依必安派特三种燃气阀的剖面图。气体从左侧 (1) 流入，安全阀（2）由一个（E01、F01）或两个（D01）电磁线圈开启。在 D01 和 E01燃气阀中，操作阀 (3) 用于调节压力和气体量。(图片来源 | 依必安派特)