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浅析流量调节阀的选型的设计
 
发布时间:2009.12.06 新闻来源:斯派莎克阀门网站管理系统 浏?#26469;?#25968;:
 

 流量调节阀,在计量收费的供热系统中,占有?#27973;?#37325;要的地位。因此,如何正确的进行流量调节阀的选型与设计,就显得特别关键!本文从流量调

节阀的构造及工作原理入手,提出在调节阀的选型与设计中应注意的问题。在温控阀的选型设计中,在选出与管道同口径的温控阀的同?#20445;?#36824;要给选

定的温控阀造成一个理想的压差工作条件;电动调节阀是适用于计算机监控系统中进行流量调节的设备,一般多在无人值守的热力站中采用?#27426;?#25163;动

?#33014;?#27861;来说,如?#21355;?#29992;阀门的特性曲线分析阀门的调节性能,如何解决阀门在小开度情况下阀门容易导致导致汽水击现象的问题?#27426;?#33258;力式流量控制

阀在设计选型时注意阀门有最小工作差的要求。
  关键词:温控阀电动调节阀?#33014;?#38400;差压调节阀

  供热系统实行热计量收费可以节约能源,提高供热系统的能效。就目前现状而言,我国供热系统的能效只有30%左?#25671;?#20154;们往往只注意锅炉和外

网的?#20154;?#22833;,而忽略了热用户散?#20154;?#22833;。热用户散?#20154;?#22833;,主要是由于冷?#28820;?#22343;造成的,这部分?#20154;?#22833;约为30~40%,是相当可观的的。供热系统搞

计量收费,从节能的角度考虑,主要是挖掘这部分的节能潜力。

  计量收费主要通过三个途径宏观节能:首先是装设了流量调节阀,实现了流量?#33014;猓?#36827;而克服了冷?#28820;?#22343;现象?#40644;?#27425;是通过温控阀的作用,利用

了太阳能、?#19994;紜?#29031;明等设备的自由热;第三是提高了用热?#29992;?#30340;节能意识,减少了开窗户等的无谓散?#21462;?#32780;这三条节能途径,其中有二条都是通过

流量调节阀来实现的。可见,流量调节阀,在计量收费的供热系统中,占有何等重要的地位。因此,如何正确的进行流量调节阀的选型设计,就显得

?#27973;?#37325;要。

  一、温控阀

  1、散热器温控阀的构造及工作原理

  用户室内的温度控制是通过散热器恒温控?#21697;?#26469;实现的。散热器恒温控?#21697;?#26159;由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成,其中恒温控制器

的核心部件是传感器单元,即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化,带动调节阀阀芯产生位移,进而调节散热器的水量?#38180;?#21464;散

热器的散热量。恒温阀设定温度可以?#23435;?#35843;节,恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量,从而来达到控制室内温度的目的。

  温控阀一般是装在散热器前,通过自动调节流量,实现?#29992;?#38656;要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越

管的单管系统,其分流系数可以在0~100%的范围内变动,流量调节余地大,但价格比较贵,结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统,有的用于

单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大;用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体,感温包本身即是现场室内

温度传感器。如果需要,可?#22278;?#29992;远程温度传感器;远程温度传感器置于要求控温的房间,阀体置于供暖系统?#31995;?#26576;一部位。

  2、温控阀的选型设计

  温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备,其他调节阀都是辅助设备,因?#23435;?#25511;阀是必备的。一个供暖系统如果不设置温控阀就不能称之

谓热计量收费系统。

  在温控阀的设计中,正确选型十分重要。温控阀的选型目的,是根据设计流量(已知热?#27721;上?,允许阻力降确定KV值(流量系数);?#32531;?#30001;KV值确

定温控阀的?#26412;?型号)。因此,设计图册或厂家样本一定要给出KV值与?#26412;?#30340;关系,否则不便于设计人员使用。

  在温控阀的选型设计中,绝不是简单挑选与管道同口径的温控阀即完事大吉。而是要在选型的过程中,给选定的温控阀造成一个理想的压差工作

条件。一个温控阀通常的工作压差在2~3mH2O之间,最大不超过6~10mH2O。为此,一定要给出温控阀的预设定值的范围,以防止产生噪音,影响温

控阀正常工作。当在同一KV值下,有二种以上口径的选择?#20445;?#24212;优先选择口径小的温控阀,其目的是为了提高温控阀的调节性能。

  二、电动调节阀

  电动调节阀是适用于计算机监控系统中进行流量调节的设?#28014;?#19968;般多在无人值守的热力站中采用。电动调节阀由阀体、驱动机构和变送器组成。

温控阀是通过感温包进行自力式流量调节的设备,不需要外接电源?#27426;?#30005;动调节阀一般需要单相220V电源,通常作为计算机监控系统的执行机构(调

节流量)。电动调节阀或温控阀都是供热系统中流量调节的最主要的设备,其它都是其辅助设?#28014;?/P>

  三、?#33014;?#38400;

  ?#33014;?#38400;分手动?#33014;?#38400;和自力式?#33014;?#38400;。无论手动?#33014;?#38400;还是自力式?#33014;?#38400;,它们的作用都是使供热系统的近端增加阻力,限制?#23548;?#36816;行流量不要

超过设计流量?#25442;?#21477;话说,其作用就是克服供热系统近端的多余资用压头,使电动调节阀或温控阀能在一个许可的资用压头下工作。因此,手动?#33014;?/P>

阀和自力式?#33014;?#38400;,它们都是温控阀或电动调节阀的辅助流量调节装置,但又是?#27973;?#37325;要的,如果选型不?#20445;?#25110;设计不合理,电动调节阀或温控阀都

不能很好工作。

  1、手动?#33014;?#38400;

  1.1手动?#33014;?#38400;的工作原理

  手动?#33014;?#38400;是一次性手动调节的,不能够自动地随系统工况变化而变化阻力系数,所以称静态?#33014;?#38400;。手动?#33014;?#38400;作用的对象是阻力,能?#40644;?#21040;

手动可调孔板的作用,来?#33014;?#31649;网系统的阻力,达到各个环路的阻力?#33014;?#30340;作用。能够解决系统的稳态失调问题:当运?#27844;?#20917;不同于设计工况?#20445;?#24490;

环水量多于或小于设计工况,由于?#33014;?#38400;?#33014;?#30340;是系统阻力,能够将新的水量按照设计计算的比例?#33014;?#30340;分配,?#22434;?#20010;支路的流量将同时按比例增减

,仍然满足当前?#27721;上滤?#23545;应的流量要求

  1.2手动?#33014;?#38400;的选型与设计中应注意的问题(2)

  (1)阀门特性曲线决定了阀门的调节性能,如截止阀的流量曲线,如果认为95%~100%之间的流量变化是没有意义的,那么开度从0~5%?#35789;?#29616;了

流量的全程变化,这样的阀门是不能作为水利工况?#33014;?#35843;节使用的。由于阀门理论特性曲线实在顶压差下测定的,而?#23548;?#24037;况只要阀权?#28820;?#20026;1则阀

门在小开度线阀门前后压差大,大开度是阀前后压差小,导致阀dG/dC值在小开度变大,在大开度时变小,使阀门?#23548;?#24037;作曲线向快开方向偏移,阀

权度越小其偏移越大,对于直线特性的阀门由于?#23548;?#24615;能的偏移会导致阀门的有效调节的得开度空间变小,因此阀门的理论性曲线以下?#19968;?#22914;等百分

比特性为好。等百分比特性曲线阀门,在阀权度0.3~0.5时?#23548;?#24037;作曲线可能接近直线特性。

  (2)通常阀门在小开度情况下阀门的流速过高,在阀后会形成旺盛紊流的涡旋区,涡旋区和新压力很低,?#20040;?#21387;力低于水温对应的饱和压力时水

蒸气的闪发挥导致汽水击现象:严重的噪音,阀门及管道的振动,阀门、管?#39304;?#31649;支架的破坏。防治这种事故的发生首先在阀们流道设计上考虑阀塞

和阀座在小开度时形?#19978;?#38271;的节流通道,约束旺盛紊流涡旋的形成?#40644;?#27425;选用阀门时尽量加大阀权度,以避免阀门在小开度下运行。另外,在不牵涉

压力工况问题时尽量碱?#33014;?#38400;安装在水温?#31995;?#30340;回水管道上。

  2、自力式?#33014;?#38400;

  2.1自力式?#33014;?#38400;工作原理

  自力式?#33014;?#38400;则可在没有外接电源的情况下,自动实现系统的流量?#33014;狻?#33258;力式?#33014;?#38400;是通过保持孔板(固定孔径)前后压差一定而实现流量限定

的,因此,也可称定流量阀。

  定流量阀作用对象是流量,能够锁定流经阀门的水量,而不是针对阻力的?#33014;狻?#20182;能够解决系统的动态失调问题?#20309;?#20102;保持单台制冷机、锅炉、

冷?#27492;?#25442;热器这些设备的高效率运行,就需要控制这些设备流量固定于额定值;从系?#34924;?#31471;来看,为了避免动态调节的相互影响,也需要在末端装

置或分支处限制流量。

  在设计中应注意的问题

  自力式流量控?#21697;?#30340;缺点是在于阀门有最小工作差的要求,一般产品要求最小工作压差20KPa,如果安装在最不利回路上,势必要求循环水泵多

增加2米水柱的工作扬程,所以应采取近端安装,远端不安的方法。用户离热源距离大于供热半径的80%时就不要安装这种自力式流量控?#21697;А?/P>

  四、差压调节阀

  1、差压调节阀的原理

  差压调节阀的原理,本质上和自力式?#33014;?#38400;是一样的。只不过自力式?#33014;?#38400;中,孔板是作为一个部件存在于阀体中的?#27426;?#24046;压调节阀中没有孔板

这一部件,而是把差压调节阀后面的系统看作一个孔板,因此,调节阀的差压值?#23548;手?#30340;是其后系统出入口压力差值。?#30828;?#21387;调节阀的结构可以看出

:这种调节阀,目的是控制其后系统出入口压力差?#20498;?#23450;不变。基本功能是根据热用户热?#27721;?#30340;需求,自动调整热用户的运行流量。当一幢建筑,由

于有的热用户要求室温降低,则相应房间温控阀的开度变小,导致差压调节阀的压差?#24403;?#22823;,超过设定值,此时压差调节阀自动关小阀芯,增大节流

作用,使其系统压差?#23548;?#23567;,直至恢复为设定值。最终的效果是减少流量,适应热用户的需热要求,借以减轻温控阀的频繁操作。热用户要求提高室

温?#20445;?#21387;差调节阀的作用正好相反(3)。

  2、在设计时应注意的问题

  有人认为在各户内系统或立管上,都应装置压差调节阀。经过模拟计算:如果在建筑物的热入口,统一安装了?#33014;?#38400;(含手动、自力式)或压差调

节阀(但设计要合理),则室内温控阀在任何调节范围内,其前后压差都不会超过6~10mH2O,即温控阀都能在合理的条件下工作。因此,过多安装压

差调节阀没有必要,也是不经济的。

  五、循环水泵变流量运行?#20445;?#27969;量调节阀的选择

  这里主要指手动?#33014;?#38400;、自力式?#33014;?#38400;和压差调节阀的选择。在循环水泵变流量运行?#20445;?#25163;动?#33014;?#38400;?#23454;?#27604;失调,最有利于温控阀的运行;但其

缺点是?#27490;?#25805;作太多,难以实现理想调节。循环水泵变流量运行,各热用户入口最理想的设定压差值应是随室外气温变动的。对于这一点,自力式平

衡阀、差压调节阀,都不够理想,但不会出现调节的失控。因?#19997;?#37319;用这一类型的调节阀,这对提高供热系统的调节性能是有好处的。

 

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