控制閥(Control valve)由兩個主要的組合件構成:閥體組合件和執行機構組合件(或執行機構系統),分為四大系列:單座系列控制閥、雙座系列控制閥、套筒系列控制閥和自力式系列控制閥。四種類型閥門的變種可導致許許多多不同的可應用的結構,每種結構有其特殊的應用、特點、優點和缺點。雖然某些控制閥較其他閥門有較廣的應用工況,但控制閥并不能適用所有的工況,以共同構建增強性能、降低成本的較佳解決方案。
調節控制閥的選擇
在以下條件下,二通控制閥的尺寸正確:
1- 在設計條件下完全打開的控制閥可以達到設計流量。
2- 保持足夠的控制閥閥權度,一般高于0.25。
當控制閥在較長時間內保持全開時,需要滿足第一個條件才能避免過流而在其他盤管中產生流量不足。在每天夜間停機回設后早晨啟動期間,盤管尺寸偏小時,溫控器設定在制冷工況較低值時(這是一種常見的做法),以及控制回路不穩定時,都會發生這種情況。
為了在設計條件下得到設計流量,設計流量下全開控制閥中的壓降必須等于局部可得到的壓差ΔH減去盤管和附件中的設計壓降。在選擇控制閥時是否可利用這些信息?我們假設可以。
對于1.6 l/s的流量,市場上可以找到的控制閥所產生的設計壓差為13、30或70 kPa,而沒有中間值。計算的數值一般在市場上找不到相應的產品。因此,控制閥一般都會尺寸偏大。所以要安裝一個平衡閥,以便在設計條件下得到設計流量,改進控制閥的特性,而不增大壓降。
選擇控制閥之后,我們必須驗證它的閥權度ΔpVc/ΔHmax是否足夠。如果不足,則必須重新考慮系統的設計,以便能夠在較小的控制閥兩端形成較高的Δp。
用于解決局部問題的一些特殊設計
對于一些特殊情況, 進行單獨處理總比讓系統其余部分也對異常狀況有反應要好。
當對控制閥的選擇處在臨界狀態, 或者當回路出現大的ΔH變化時, 可以采用一個局部壓差控制器來穩定控制閥兩端的壓差, 如圖4a所示。這就是一般的控制閥較小閥權度降低于0.25的情況。
原理很簡單。自力式壓差控制閥STAP的膜片與溫度控制閥的入口和出口相通。當這一壓差增大時,膜片上的受力增大,相應地按比例關閉STAP。這樣,控制閥上的壓差實際上就可以保持恒定。選擇這一壓差值,使得控制閥完全打開時能夠在STAM 處獲得設計流量。控制閥絕對不會尺寸偏大,其閥權度也保持接近一。
所有的額外壓差都施加在STAP上。與溫度控制相比,壓差的控制較為容易,可用一個合適的比例帶來避免不規則振蕩。
將局部壓差控制器與變速泵相結合可以保證較佳的控制條件,提高舒適度,并且能夠節約泵的能耗、降低系統中的噪音。
出于經濟原因, 這一解決方案通常適用于小型系統。
對于較大的系統,其ΔH變化較大,可以利用一個與平衡閥相連的壓差傳感器來限定流量。當測得的壓差與設計流量相符時, 控制閥就不允許進一步打開了。當BMS系統同時要求測量的流量值在設計值附近時, 非常適合采用這一解決方案。
當末端裝置由開關控制閥或時間比例控制閥控制時, 對壓差的限制可以降低噪音、簡化平衡程序。在這種情況下, 壓差控制器可以應用在一組末端裝置上的穩定壓差, 如圖5 所示。
這一解決方案也可應用于由調節控制閥控制的一組小型裝置上,同時還能提高其閥權度。
這些例子不是限制性的,只是表明一些特殊問題可以通過特定的解決方案來解決。
供暖設備中壓差的穩定
以上是 探討循環系統平衡與壓差穩定性-控制閥的第二部分,之后還有較后一部分和大家一起分享,敬請期待!