探讨循环系统平衡与压差稳定性-控制阀(3)
       控制阀(Control valve)
由两个主要的组合件构成:阀体组合件和执行机构组合件(或执行机构系统),分为四大系列:单座系列控制阀、双座系列控制阀、套筒系列控制阀和自力式系列控制阀。四种类型阀门的变种可导致许许多多不同的可应用的结构,每种结构有其特殊的应用、特点、优点和缺点。虽然某些控制阀较其他阀门有较广的应用工况,但控制阀并不能适用所有的工况,以共同构建增强性能、降低成本的较佳解决方案。


 变流量分配

  在具有散热器的供暖设备中,恒温调节阀的预设定通常要考虑使压差ΔHo=10kPa。 

    在平衡过程中,将支路中的平衡阀STAD设定为能够在支路上获得正确的总流量。这样就可证实预设值,且支路的中心可以达到预期的10kPa。

    如果恒温调节阀上承受的压差可以超过30kPa,则装置中可能产生噪音,特别是当水中残留一些空气时。在这种情况下,较好按照图7采用一个STAP来稳定压差。

    在每个支路或小立管上,一个STAP可稳定压差。

    流量qs可通过测量阀STAM来测量。

    定流量分配

    在住宅楼中,供水温度是由中央控制器依据室外状况来调节的。

    刺激泵的扬程可能很高(相对于恒温调节阀太高),就会造成噪音。如果对回水温度没有限制的话,可以使用定流量分配。

    一种解决方案是为每套住宅配置一条旁通管AB和一个平衡阀STAD-1。这一平衡阀带走产生的ΔH。每套住宅还配置一台具有适当水泵扬程(低于30kPa)的二次泵。当恒温调节阀关闭时,施加在恒温调节阀上的Δp保持在可以接受的水平上,从而避免在系统中产生噪音。设计的二次流量必须稍低于一次流量,避免旁路AB中产生回流,从而在A处产生混合点以及降低供水温度。这就是在二次回路上设置平衡阀STAD-2的原因。

    为了避免用二次泵和STAD-2,可按照图8b为每套住宅设置一个比例泄压阀BPV。该BPV与平衡阀STAD-1相连,以获得需要的一次流量。BPV设定点的选择要满足要求。当恒温调节阀关闭时,A和B之间的压差增大并有超过BPV设定点的趋势。BPV打开,可保持A和B之间的压差恒定。

    一般设计建议

    一套循环系统的设计取决于其具体特性和工作条件。比如在变流量分配系统的设计阶段,应考虑:

    异程还是同程。

    恒速泵还是变速泵。

    末端装置上是调节控制还是开关控制。

    有些一般性建议在所有的情况下都是有效的:

    1.系统必须在设计条件下达到液压平衡, 从而使装机功率能够输送。从这一点来看, 末端装置采用调节模式还是开关模式控制是没有区别的。 

    2.必须采用补偿方法或“TA平衡”来优化平衡程序。这就避免了对整个系统进行来回反复地检测,从而大大降低了人工费用。用这两种方法可以清楚地查明泵尺寸是否偏大,并对泵进行修改,因此能够降低泵送成本。平衡程序提供了检测大部分不规则循环点的可能性。手动平衡阀则始终能够测量流量,以便进行诊断。

    3.必须仔细选择调节二通控制阀

    正确的特性(多数为EQ% 或EQM)。

    正确的尺寸:控制阀在全开及设计流量下,必须能够承受设计条件下大部分的可用回路压差。

    控制阀阀权度不应当降到0.25以下。

    4.如果在有些回路中不能满足上述较后一个条件, 则在这些回路中安装一个局部Δp控制器, 以提高控制阀的阀权度, 降低产生噪音的危险。

    5.当使用变速泵时,Δp传感器必须安置于正确的位置上,以便既降低泵送成本,又达到减小控制阀两端Δp变化的要求,在二者之间实现较佳的折衷效果。采用计算机模拟的手段, 就能很容易找到传感器的较佳位置。

    结论

    一套暖通空调系统是为一定的较大负荷而设计的。如果因为设计条件下系统不平衡而无法达到满负荷, 那么整个装置的总投资就得不到回报。当需要较大负荷时, 控制阀完全打开仍不能处理这种状况。确定二通控制阀的尺寸是很困难的, 计算所得的阀门一般在市场上买不到, 因此通常都会尺寸偏大。这样循环系统平衡就变得非常关键,一般来说这部分的投入小于暖通空调总投资的百分之一。

    每天早晨, 经过一夜的停机回设之后, 需要调动全部的功率来尽快恢复舒适度。平衡良好的系统可以很快做到。如果启动时间可以节约30分钟的话,相对于8小时的工作时间, 每天就可以节约6%的能耗。这比所有的分配泵送成本还要多。

    在变流量分配中,泵送能耗一般占制冷装置季节消耗的5%以下。而将室内温度多降低1度需要的费用是10至16%。因此,获得正确的舒适度是节约能源的较佳方式。所以, 必须采取一切旨在降低泵送能耗的措施, 使它们不会对末端装置控制回路的运行造成不利影响。

    通过尽可能增加设计水温差.T以及使用较佳定位Δp传感器的变速泵, 可以降低泵送成本。在中等负荷下,稳定的调节PI控制比开关控制所需要的流量低, 因而也可以降低泵送成本。

    但较重要的是补偿泵的尺寸偏大问题。用补偿方法设置的平衡阀可显示这种尺寸偏大状况。可以发现所有的超压都位于靠近泵的平衡阀上。对泵实施修正措施之后, 此平衡阀可以重新打开。

    循环平衡需要正确的工具、较新的程序和有效的测量装置。手动平衡阀显然是在设计条件下获得正确流量的较可靠、较简单的产品,而且始终能够对流量进行测量以便实施诊断。必要时还可以与压差控制器相连。
以上是探讨循环系统平衡与压差稳定性-控制阀的第三部分,加之前两部分希望能给您带去帮助。