討論了1 靜態(tài)水力平衡閥的應(yīng)用
1.1 設(shè)計(jì)條件下水力失衡
一個(gè)優(yōu)秀的HVAC系統(tǒng)可以充分保證設(shè)備在滿負(fù)荷條件下,所有用戶都可以獲得設(shè)計(jì)所需的水量,也可以充分保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全和經(jīng)濟(jì)效益,有效減少客戶的水投訴和水資源浪費(fèi)。只有這樣的系統(tǒng)才能被視為水平衡系統(tǒng)。如果系統(tǒng)沒有這些功能,可以稱之為不平衡系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō),如果部分用戶在水力系統(tǒng)中使用的壓頭大于設(shè)計(jì)的壓頭,用戶的實(shí)際水流將超過設(shè)計(jì)的流量,從而影響其他環(huán)路的實(shí)際流量。我們稱這種工況下產(chǎn)生的水力失衡為靜態(tài)水力失衡。靜態(tài)水力失衡通常是由系統(tǒng)設(shè)計(jì)或施工引起的,系統(tǒng)本身無(wú)法避免。
另一種狀態(tài)是,系統(tǒng)中所有用戶終端的實(shí)際流量都大于或等于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的值。在這種情況下,流量可以充分滿足客戶的需求,因此這種狀態(tài)通常不會(huì)引起客戶的投訴,因此這種情況不會(huì)引起設(shè)計(jì)師的注意。一般來(lái)說(shuō),我們使用公式ΔP=SG2.描述閉路循環(huán)管網(wǎng)狀態(tài)下各物理因素之間的關(guān)系(Δp為壓差、S管網(wǎng)阻抗,G為流量)。
靜態(tài)水力平衡閥的概念在我國(guó)尚未引入,通常采用截止閥或蝶閥來(lái)控制靜態(tài)水力系統(tǒng)。由于這些閥門具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn),在中國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。
在明確設(shè)計(jì)選擇的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)師應(yīng)在系統(tǒng)滿負(fù)荷條件下打開終端的所有溫度控制電動(dòng)閥,并將1-3的終端流量設(shè)計(jì)為33m3/h。當(dāng)1號(hào)末端的實(shí)際流量為39時(shí),閥門保持為39m3/h;二號(hào)為35m3/h;三號(hào)為31m3/h,此時(shí),水泵工作點(diǎn)的參數(shù)揚(yáng)程約為19m、其流量約為105m3/h,這樣,系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)水力失衡。
系統(tǒng)可通過調(diào)整1號(hào)和2號(hào)節(jié)閥的開度來(lái)調(diào)整。具體操作如下:將1號(hào)加熱控閥的壓差降低40kPa;二號(hào)壓差降低20kPa,加熱控閥兩端的阻力保持在80kPa,能同時(shí)滿足設(shè)計(jì)的33m3/h水泵揚(yáng)程為20m,流量達(dá)到100m3/h,這實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的靜態(tài)平衡。因此,我們不需要調(diào)整所有的節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靜態(tài)水力平衡,所以我們不需要逐一配置終端支路的靜態(tài)水力平衡節(jié)閥,也就是說(shuō),靜態(tài)水力平衡閥不是處理這些問題的唯一途徑。
在目前的情況下,絕大多數(shù)HVAC水力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只是針對(duì)末端支路進(jìn)行設(shè)計(jì)流量的標(biāo)示,基本不會(huì)關(guān)注末端壓差值的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,在具體的運(yùn)行過程中,一些需要手動(dòng)來(lái)完成平衡調(diào)節(jié)的基本上都依賴于設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行和維護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成,屬于一種沒有理論支撐的系統(tǒng)調(diào)節(jié)法。但從實(shí)際效果來(lái)看,這種沒有理論支撐的調(diào)節(jié)方法確實(shí)為系統(tǒng)的水力失調(diào)帶來(lái)了一定的效果。
1.2 靜態(tài)水力平衡閥與水力平衡
靜態(tài)水力平衡閥本質(zhì)上是一種多功能手動(dòng)調(diào)節(jié)閥,具有單閥多功能的特點(diǎn)"基于實(shí)驗(yàn)性能特性的數(shù)據(jù),當(dāng)Δp靜態(tài)水力平衡閥在常數(shù)狀態(tài)下沒有明顯的調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)。因此,在目前的技術(shù)條件下,使用靜態(tài)水力平衡閥直接取代傳統(tǒng)的水力調(diào)節(jié)閥還不夠成熟。
目前靜態(tài)水力平衡閥市場(chǎng)上流通的平衡閥產(chǎn)品具有流量測(cè)量、閥門開度屏幕顯示、預(yù)流、排空等功能。靜態(tài)水力平衡閥可以通過特定的儀器及時(shí)測(cè)量流量,也可以起到開關(guān)的作用。平衡閥一旦調(diào)試完成,閥門開度就不能順利變化。這主要考慮了后期的維護(hù)問題,我們密封了閥體的主軸。測(cè)量等工作不需要在中斷系統(tǒng)的情況下運(yùn)行,可以在現(xiàn)場(chǎng)完成,也不需要破壞系統(tǒng)的整體保溫狀態(tài)。但從其性價(jià)比來(lái)看,其價(jià)格與相同流量的離心泵沒有優(yōu)勢(shì),目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)靜態(tài)水力平衡閥仍存在一些問題。對(duì)于不可壓縮的流體,靜態(tài)水力平衡閥可作為局部阻力調(diào)節(jié)的節(jié)流部件。
靜態(tài)水力平衡閥可以依靠閥門開度來(lái)調(diào)節(jié)閥門的流動(dòng)阻力,閥門的每個(gè)開度對(duì)應(yīng)于一個(gè)KV不同開度的值KV值是固定的,所以我們只需要得到現(xiàn)場(chǎng)Δp可以得出它Q值。為了便于測(cè)量,我們通常在靜態(tài)水力平衡閥的兩個(gè)端口設(shè)置一個(gè)特殊的壓力測(cè)試孔,通常用作節(jié)流。在進(jìn)行工程調(diào)試時(shí),我們使用制造商提供的相關(guān)水力平衡調(diào)試設(shè)備Δp測(cè)量值,然后使用相關(guān)軟件找出相應(yīng)的值KV從而計(jì)算出具體的值Q值。Δp具體測(cè)量值;KV作為設(shè)定的數(shù)值,當(dāng)其滿足ΔP=0.1MPa條件時(shí);Q影響其計(jì)算速度的具體計(jì)算值主要包括閥門實(shí)際過流面積及其粗糙度估計(jì)值的準(zhǔn)確性。
需要注意的是,我們需要一定的支撐條件來(lái)處理平衡閥的相關(guān)水力失衡"基于靜態(tài)水力平衡閥的運(yùn)行機(jī)理,我們可以知道力平衡閥一旦鎖定,Δp值的波動(dòng)會(huì)破壞通過閥門的恒定水量,從而導(dǎo)致標(biāo)定流量值的變化。
在目前的市場(chǎng)上,許多靜態(tài)水力平衡閥供應(yīng)商表明其產(chǎn)品具有流量預(yù)設(shè)功能,但在實(shí)際操作過程中,選擇合適的KVS值很難,因?yàn)槟壳笆袌?chǎng)上的平衡閥沒有連續(xù)給出KVS值沒有根據(jù)實(shí)際需要給出KVS因此,當(dāng)我們應(yīng)商提供的調(diào)整值KVS當(dāng)設(shè)定值時(shí),會(huì)有一定的偏差,不能滿足實(shí)際調(diào)整的需要。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)不清楚Δp當(dāng)閥門開度調(diào)引起的值和值KV在具體的實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn),如果閥門內(nèi)壁的污垢系數(shù)不能明確或當(dāng)其時(shí)RE當(dāng)流量值不超過350時(shí),Q值可能會(huì)有很大的計(jì)算偏差。因此,在判斷靜態(tài)水力平衡時(shí),必須確保所有自力閥都達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)值,確保所有終端設(shè)備的溫度控制閥完全打開,流量滿足設(shè)計(jì)要求。
無(wú)論平衡閥是否具有流量預(yù)設(shè)功能,安裝水系統(tǒng)后,必須調(diào)整所有閥門,以確保靜態(tài)水利平衡閥的流量Q值可滿足設(shè)計(jì)要求,確保管網(wǎng)在工作條件下實(shí)現(xiàn)水利平衡。此時(shí),鎖定靜態(tài)水利平衡閥的開度,在運(yùn)行過程中無(wú)法順利調(diào)整設(shè)定的開度。同時(shí),做好相應(yīng)的記錄工作,存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試文件,方便今后的維護(hù)工作。
此外,不同設(shè)備供應(yīng)商提供的計(jì)算機(jī)軟件KV價(jià)值不一致,導(dǎo)致不同供應(yīng)商提供的產(chǎn)品配套調(diào)試儀器無(wú)法相互使用。在靜態(tài)水力平衡閥中,所有靜態(tài)水力平衡閥在塞后設(shè)置一個(gè)空腔,成為在線運(yùn)行時(shí)污垢的主要留置點(diǎn)。
2 自力式流量控制閥
2.1 自力式流量控制閥的工作原理
自動(dòng)流量控制閥是目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的一種新型調(diào)節(jié)閥。與傳統(tǒng)的手動(dòng)流量控制閥相比,自動(dòng)流量控制閥的優(yōu)點(diǎn)是可以在沒有外部動(dòng)力的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流量調(diào)節(jié)。在實(shí)際使用過程中,發(fā)現(xiàn)在封閉的水循環(huán)系統(tǒng)中使用這種自動(dòng)流量控制閥可以方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的流量分配和動(dòng)態(tài)平衡,從而達(dá)到簡(jiǎn)化系統(tǒng)調(diào)試的目的?;谶@些優(yōu)點(diǎn),自動(dòng)控制閥受到供熱空調(diào)工程中許多制造商的青睞。自動(dòng)流量控制閥屬于雙閥組合結(jié)構(gòu),由手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和自動(dòng)平衡閥組成,分別負(fù)責(zé)設(shè)置流量和維持恒定流量。
在手動(dòng)調(diào)節(jié)閥中,KVS手動(dòng)調(diào)節(jié)閥口的流量系數(shù),P2-P三是手動(dòng)調(diào)節(jié)閥口兩側(cè)的壓差系數(shù)。KVS大小與開度密切相關(guān),開度不變,KVS如果是變數(shù)P2-P3不變,C沒有變化。P2-P保持不變主要取決于平衡閥。例如,進(jìn)出口的壓差Pl-P當(dāng)3變大時(shí),利用動(dòng)態(tài)壓膜和彈簧的作用力自動(dòng)減小平衡開關(guān),P1-P會(huì)變大,保持P2-P3不變,形成固定;相反,P1-P3變小,平衡開關(guān)自動(dòng)調(diào)大,P1-P2會(huì)變小,保持P2-P3不變,完成固定"手動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)組各閥門的角度有相應(yīng)的流量。每個(gè)閥門的角度和流量之間的關(guān)系由試驗(yàn)臺(tái)顯示的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)決定,并有相應(yīng)的開啟顯示和鎖定設(shè)備。
2.2 自力式流量控制閥應(yīng)用于混水系統(tǒng)
自力式流量控制閥不需要依靠外部動(dòng)力,而是依靠自身介質(zhì)的壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。自力式流量控制閥配備了自動(dòng)控制流量的元件,可以實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量,從根本上解決了水力失衡的問題。自力式流量控制閥安裝非常簡(jiǎn)單,調(diào)節(jié)方便,使用過程中能,加熱面積可達(dá)到25%-30%,大大提高了其運(yùn)行穩(wěn)定性,保證了加熱質(zhì)量。在混合水系統(tǒng)改造中,先計(jì)算水力,分析加熱面積、環(huán)流量和相應(yīng)的加熱管徑,根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息選擇合適的流量控制閥,根據(jù)溫度調(diào)整流量,然后借助自動(dòng)流量控制閥的獨(dú)特功能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的混合水壓力、流量和溫度,充分保證混合站之間相對(duì)穩(wěn)定的流量,保證系統(tǒng)的平衡運(yùn)行。
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