二、燃氣比例閥特性
1、比例特性
    在比例閥電流可靠調節區間，其電流和輸出口壓力存在線性關系
    上圖a是一款恒溫機燃氣比例閥的比例特性，我們可以看出，在其電流區間120mA~240mA內，輸出口氣壓隨比例閥電流改變呈線性變化。而對于圓形噴嘴，流量與噴嘴前燃氣壓力有以下關系式：
    對于相同結構的噴嘴和同種燃氣，式中的μ、d、s均為常數，因此流量Lg與噴嘴前壓力H的平方根成正比關系，進而可以得到圖b的曲線，噴嘴流量隨比例閥電流增大而增加，這也是熱水器實現恒溫和無級調節的前提。
2、穩壓特性
    前面提到比例閥穩壓特性時，強調了一點——在其穩壓范圍內。
    上圖為一款天然氣機型比例閥P1—P2曲線，若沒有穩壓裝置，不考慮壓力損失，理想的P2與P1線性角度為45°，而實際使用過程中，由于管路阻力造成的壓力損耗，P2只會比P1小，曲線只能是接近45°，且一次壓越低壓力損耗越大，因此，理論上比例閥穩壓區間的最低值應高于其最大的二次壓。
    根據上面的曲線可以知道，二次壓越低，穩壓曲線穩壓段的拐點越靠近45°線，即其穩壓帶越寬。

三、燃氣比例閥參數選用技巧
    根據上面第二點說到的，二次壓越低，穩壓曲線拐點越靠近理想曲線，其穩壓帶范圍也越寬，那么，在使用過程中，是不是二次壓取值越小越好呢？不盡然。在低壓燃燒系統中由于噴嘴加大，流量加大，比例閥P2H設定值的改變，會使得比例閥斜率變大、電流調節范圍變小，其實質是熱水器出水溫度調節梯度的變大，會影響到整機溫度調節性能，所以應當針對需求、具體分析做出相應的對策。
    ①若保持比例調節曲線的斜率不變，電流調節范圍將改變。（見圖四）
    當二次壓的設定從P2A減小到P2C，其電流范圍從Ia減小到Ic。
    這種不影響斜率的調整，從表象上看不影響調節梯度，但實際上由于噴嘴加大，流量加大。則存在二個問題：
    a、若保持原電路參數，則單位調節的氣量變大，調節一個單位電流可以使小水量的時候溫升超過1℃，此問題可通過改變電路參數使電流參數細分保證單位調節量的足夠細，并通過提高元件精度等級使這么小的單位保持穩定。這從電路的角度是可以克服的。
    b、比例閥的總調節位移量變小，原單位位移對應的氣量變大，從而使原比例自調節穩定時間參數變大，熱水器要求快速調節與比例閥自調時間參數延長，導致比例產生較長時間的振蕩，這是比例閥較難解決的。
    ②要保持電流調節范圍不變，則要改變比例調節曲線的斜率。
    當二次壓的設定從P2A減小到P2D，其斜率范圍從∠A減小到∠D。
    這種方法雖然保證了從最小火到最大火的電流調節范圍，但比例曲線的斜率改變了，低端參數P2L發生了變化。
    ③如若保證P2L值，則會減小比例閥的開閥電流（動永磁式比例閥），相應的減小了封閥力，增加比例閥的制造難度，提高了成本。
    綜合上述①②③可見，當二次壓設定值降低后，其調節電流范圍要根據整機綜合性能的要求做適當的變化，比例閥不能僅做簡單的調節，其內部結構和參數也要按整機的新要求進行調整，方可使比例閥工作在最佳狀態，滿足使用工況。
    所以解決這一矛盾的方法是進一步調整比例閥比例調節系統。
    首先在噴嘴改大優先保證電流調節區間的條件下，將最大電流對應的二次壓降低，從而拓寬了穩壓范圍。然后再調整比例閥比例調節系統，優先保證穩壓區間，通過改變比例彈簧彈力和比例閥線圈匝數，改變流量特性曲線的斜率，斜率減小后的曲線在相同的二次壓區間內，對應電流調節區間將增大，也進一步提高了電流比例調節的精度。
    下圖通過一個實例進行對比，12升天然氣恒溫機，2#曲線表示噴嘴直徑由1.2改大到1.4之后的流量特性曲線，其電流區間只有128~160mA，而進一步通過調整比例閥比例系統后，得到的1#曲線，在最大二次壓取800Pa時，電流區間拓寬為110~180mA，且曲線斜率較之2#有明顯減小，電流調節精度得到提高，能有效改善整機恒溫性能。
四、總結
    上面主要從最常用一種燃氣比例閥特性參數幾方面分析了熱水器設計時如何平衡燃氣比例閥出口二次壓與流量調節范圍兩者的關系，并進行相關試驗，通過調整噴嘴直徑大小與改變比例閥比例特性相結合的方法，一方面降低比例閥出口二次壓，拓寬其穩壓區間，另一方面也不至于犧牲比例調節區間和調節精度。因此，在設計過程中可以參照此方法選取噴嘴直徑和比例閥參數，從而更好的保證整機恒溫效果。對任何一種比例閥來說，它都會有一個恰當的參數范圍，如果低壓燃燒系統中二次壓選擇的不當會影響到燃具功能的發揮。因而相關整機、比例閥、電控器等各專業的技術人員應綜合考慮燃燒工況對二次壓的實際需求、電控器的匹配調節精度、確定比例閥的參數范圍要求，并進行試驗和修訂，對比例閥進行以上綜合性能進行評估，同時還應考慮比例閥的結構和性能特點進行結構的匹配，必須避免比例閥曲線呈現拋物線，拐點，回差位置在低端位置的情況出現，使部件和整機實現最優化的配合。

參考文獻   
    [1]姜正候、郭文博、傅忠誠等，《燃氣燃燒與應用》(第三版)，中國建筑工業出版社，2002年。