探討循環(huán)系統(tǒng)平衡與壓差穩(wěn)定性-控制閥(3)
       控制閥(Control valve)
由兩個(gè)主要的組合件構(gòu)成:閥體組合件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組合件(或執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)),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(dǎo)致許許多多不同的可應(yīng)用的結(jié)構(gòu),每種結(jié)構(gòu)有其特殊的應(yīng)用、特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。雖然某些控制閥較其他閥門有較廣的應(yīng)用工況,但控制閥并不能適用所有的工況,以共同構(gòu)建增強(qiáng)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(shè)備中,恒溫調(diào)節(jié)閥的預(yù)設(shè)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(shè)定為能夠在支路上獲得正確的總流量。這樣就可證實(shí)預(yù)設(shè)值,且支路的中心可以達(dá)到預(yù)期的10kPa。

    如果恒溫調(diào)節(jié)閥上承受的壓差可以超過30kPa,則裝置中可能產(chǎn)生噪音,特別是當(dāng)水中殘留一些空氣時(shí)。在這種情況下,較好按照圖7采用一個(gè)STAP來穩(wěn)定壓差。

    在每個(gè)支路或小立管上,一個(gè)STAP可穩(wěn)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(jù)室外狀況來調(diào)節(jié)的。

    刺激泵的揚(yáng)程可能很高(相對于恒溫調(diào)節(jié)閥太高),就會(huì)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(gè)平衡閥STAD-1。這一平衡閥帶走產(chǎn)生的ΔH。每套住宅還配置一臺(tái)具有適當(dāng)水泵揚(yáng)程(低于30kPa)的二次泵。當(dāng)恒溫調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時(shí),施加在恒溫調(diào)節(jié)閥上的Δp保持在可以接受的水平上,從而避免在系統(tǒng)中產(chǎn)生噪音。設(shè)計(jì)的二次流量必須稍低于一次流量,避免旁路AB中產(chǎn)生回流,從而在A處產(chǎn)生混合點(diǎn)以及降低供水溫度。這就是在二次回路上設(shè)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(shè)置一個(gè)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(shè)定點(diǎn)的選擇要滿足要求。當(dāng)恒溫調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時(shí),A和B之間的壓差增大并有超過BPV設(shè)定點(diǎn)的趨勢。BPV打開,可保持A和B之間的壓差恒定。

    一般設(shè)計(jì)建議

    一套循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)取決于其具體特性和工作條件。比如在變流量分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段,應(yīng)考慮:

    異程還是同程。

    恒速泵還是變速泵。

    末端裝置上是調(diào)節(jié)控制還是開關(guān)控制。

    有些一般性建議在所有的情況下都是有效的:

    1.系統(tǒng)必須在設(shè)計(jì)條件下達(dá)到液壓平衡, 從而使裝機(jī)功率能夠輸送。從這一點(diǎn)來看, 末端裝置采用調(diào)節(jié)模式還是開關(guān)模式控制是沒有區(qū)別的。 

    2.必須采用補(bǔ)償方法或“TA平衡”來優(yōu)化平衡程序。這就避免了對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行來回反復(fù)地檢測,從而大大降低了人工費(fèi)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(jìn)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(guī)則循環(huán)點(diǎn)的可能性。手動(dòng)平衡閥則始終能夠測量流量,以便進(jìn)行診斷。

    3.必須仔細(xì)選擇調(diào)節(jié)二通控制閥

    正確的特性(多數(shù)為EQ% 或EQM)。

    正確的尺寸:控制閥在全開及設(shè)計(jì)流量下,必須能夠承受設(shè)計(jì)條件下大部分的可用回路壓差。

    控制閥閥權(quán)度不應(yīng)當(dāng)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(gè)條件, 則在這些回路中安裝一個(gè)局部Δp控制器, 以提高控制閥的閥權(quán)度, 降低產(chǎn)生噪音的危險(xiǎn)。

    5.當(dāng)使用變速泵時(shí),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(dá)到減小控制閥兩端Δp變化的要求,在二者之間實(shí)現(xiàn)較佳的折衷效果。采用計(jì)算機(jī)模擬的手段, 就能很容易找到傳感器的較佳位置。

    結(jié)論

    一套暖通空調(diào)系統(tǒng)是為一定的較大負(fù)荷而設(shè)計(jì)的。如果因?yàn)樵O(shè)計(jì)條件下系統(tǒng)不平衡而無法達(dá)到滿負(fù)荷, 那么整個(gè)裝置的總投資就得不到回報(bào)。當(dāng)需要較大負(fù)荷時(shí), 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(jì)算所得的閥門一般在市場上買不到, 因此通常都會(huì)尺寸偏大。這樣循環(huán)系統(tǒng)平衡就變得非常關(guān)鍵,一般來說這部分的投入小于暖通空調(diào)總投資的百分之一。

    每天早晨, 經(jīng)過一夜的停機(jī)回設(shè)之后, 需要調(diào)動(dòng)全部的功率來盡快恢復(fù)舒適度。平衡良好的系統(tǒng)可以很快做到。如果啟動(dòng)時(shí)間可以節(jié)約30分鐘的話,相對于8小時(shí)的工作時(shí)間, 每天就可以節(jié)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(jié)消耗的5%以下。而將室內(nèi)溫度多降低1度需要的費(fèi)用是10至16%。因此,獲得正確的舒適度是節(jié)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(huì)對末端裝置控制回路的運(yùn)行造成不利影響。

    通過盡可能增加設(shè)計(jì)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(fù)荷下,穩(wěn)定的調(diào)節(jié)PI控制比開關(guān)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(bǔ)償泵的尺寸偏大問題。用補(bǔ)償方法設(shè)置的平衡閥可顯示這種尺寸偏大狀況??梢园l(fā)現(xiàn)所有的超壓都位于靠近泵的平衡閥上。對泵實(shí)施修正措施之后, 此平衡閥可以重新打開。

    循環(huán)平衡需要正確的工具、較新的程序和有效的測量裝置。手動(dòng)平衡閥顯然是在設(shè)計(jì)條件下獲得正確流量的較可靠、較簡單的產(chǎn)品,而且始終能夠?qū)α髁窟M(jìn)行測量以便實(shí)施診斷。必要時(shí)還可以與壓差控制器相連。
以上是探討循環(huán)系統(tǒng)平衡與壓差穩(wěn)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。