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。
變流量分配
在具有散熱器的供暖設備中,恒溫調節閥的預設定通常要考慮使壓差ΔHo=10kPa。
在平衡過程中,將支路中的平衡閥STAD設定為能夠在支路上獲得正確的總流量。這樣就可證實預設值,且支路的中心可以達到預期的10kPa。
如果恒溫調節閥上承受的壓差可以超過30kPa,則裝置中可能產生噪音,特別是當水中殘留一些空氣時。在這種情況下,較好按照圖7采用一個STAP來穩定壓差。
在每個支路或小立管上,一個STAP可穩定壓差。
流量qs可通過測量閥STAM來測量。
定流量分配
在住宅樓中,供水溫度是由中央控制器依據室外狀況來調節的。
刺激泵的揚程可能很高(相對于恒溫調節閥太高),就會造成噪音。如果對回水溫度沒有限制的話,可以使用定流量分配。
一種解決方案是為每套住宅配置一條旁通管AB和一個平衡閥STAD-1。這一平衡閥帶走產生的ΔH。每套住宅還配置一臺具有適當水泵揚程(低于30kPa)的二次泵。當恒溫調節閥關閉時,施加在恒溫調節閥上的Δp保持在可以接受的水平上,從而避免在系統中產生噪音。設計的二次流量必須稍低于一次流量,避免旁路AB中產生回流,從而在A處產生混合點以及降低供水溫度。這就是在二次回路上設置平衡閥STAD-2的原因。
為了避免用二次泵和STAD-2,可按照圖8b為每套住宅設置一個比例泄壓閥BPV。該BPV與平衡閥STAD-1相連,以獲得需要的一次流量。BPV設定點的選擇要滿足要求。當恒溫調節閥關閉時,A和B之間的壓差增大并有超過BPV設定點的趨勢。BPV打開,可保持A和B之間的壓差恒定。
一般設計建議
一套循環系統的設計取決于其具體特性和工作條件。比如在變流量分配系統的設計階段,應考慮:
異程還是同程。
恒速泵還是變速泵。
末端裝置上是調節控制還是開關控制。
有些一般性建議在所有的情況下都是有效的:
1.系統必須在設計條件下達到液壓平衡, 從而使裝機功率能夠輸送。從這一點來看, 末端裝置采用調節模式還是開關模式控制是沒有區別的。
2.必須采用補償方法或“TA平衡”來優化平衡程序。這就避免了對整個系統進行來回反復地檢測,從而大大降低了人工費用。用這兩種方法可以清楚地查明泵尺寸是否偏大,并對泵進行修改,因此能夠降低泵送成本。平衡程序提供了檢測大部分不規則循環點的可能性。手動平衡閥則始終能夠測量流量,以便進行診斷。
3.必須仔細選擇調節二通控制閥
正確的特性(多數為EQ% 或EQM)。
正確的尺寸:控制閥在全開及設計流量下,必須能夠承受設計條件下大部分的可用回路壓差。
控制閥閥權度不應當降到0.25以下。
4.如果在有些回路中不能滿足上述較后一個條件, 則在這些回路中安裝一個局部Δp控制器, 以提高控制閥的閥權度, 降低產生噪音的危險。
5.當使用變速泵時,Δp傳感器必須安置于正確的位置上,以便既降低泵送成本,又達到減小控制閥兩端Δp變化的要求,在二者之間實現較佳的折衷效果。采用計算機模擬的手段, 就能很容易找到傳感器的較佳位置。
結論
一套暖通空調系統是為一定的較大負荷而設計的。如果因為設計條件下系統不平衡而無法達到滿負荷, 那么整個裝置的總投資就得不到回報。當需要較大負荷時, 控制閥完全打開仍不能處理這種狀況。確定二通控制閥的尺寸是很困難的, 計算所得的閥門一般在市場上買不到, 因此通常都會尺寸偏大。這樣循環系統平衡就變得非常關鍵,一般來說這部分的投入小于暖通空調總投資的百分之一。
每天早晨, 經過一夜的停機回設之后, 需要調動全部的功率來盡快恢復舒適度。平衡良好的系統可以很快做到。如果啟動時間可以節約30分鐘的話,相對于8小時的工作時間, 每天就可以節約6%的能耗。這比所有的分配泵送成本還要多。
在變流量分配中,泵送能耗一般占制冷裝置季節消耗的5%以下。而將室內溫度多降低1度需要的費用是10至16%。因此,獲得正確的舒適度是節約能源的較佳方式。所以, 必須采取一切旨在降低泵送能耗的措施, 使它們不會對末端裝置控制回路的運行造成不利影響。
通過盡可能增加設計水溫差.T以及使用較佳定位Δp傳感器的變速泵, 可以降低泵送成本。在中等負荷下,穩定的調節PI控制比開關控制所需要的流量低, 因而也可以降低泵送成本。
但較重要的是補償泵的尺寸偏大問題。用補償方法設置的平衡閥可顯示這種尺寸偏大狀況。可以發現所有的超壓都位于靠近泵的平衡閥上。對泵實施修正措施之后, 此平衡閥可以重新打開。
循環平衡需要正確的工具、較新的程序和有效的測量裝置。手動平衡閥顯然是在設計條件下獲得正確流量的較可靠、較簡單的產品,而且始終能夠對流量進行測量以便實施診斷。必要時還可以與壓差控制器相連。
以上是探討循環系統平衡與壓差穩定性-控制閥的第三部分,加之前兩部分希望能給您帶去幫助。