常見(jiàn)流量調節閥的種類(lèi)及工作原理

2009-11-26 劍氣書(shū)生 真空技術(shù)網(wǎng)整理

  計量收費主要通過(guò)三個(gè)途徑宏觀(guān)節能:首先是裝設了流量調節閥,實(shí)現了流量平衡,進(jìn)而克服了冷熱不均現象;其次是通過(guò)溫控閥的作用,利用了太陽(yáng)能、家電、照明等設備的自由熱;第三是提高了用熱居民的節能意識,減少了開(kāi)窗戶(hù)等的無(wú)謂散熱。而這三條節能途徑,其中有二條都是通過(guò)流量調節閥來(lái)實(shí)現的?梢(jiàn),流量調節閥,在計量收費的供熱系統中,占有何等重要的地位。因此,如何正確的進(jìn)行流量調節閥的選型設計,就顯得非常重要。

1、電動(dòng)調節閥

  電動(dòng)調節閥是適用于計算機監控系統中進(jìn)行流量調節的設備。一般多在無(wú)人值守的熱力站中采用。電動(dòng)調節閥由閥體、驅動(dòng)機構和變送器組成。溫控閥是通過(guò)感溫包進(jìn)行自力式流量調節的設備,不需要外接電源;而電動(dòng)調節閥一般需要單相220V電源,通常作為計算機監控系統的執行機構(調節流量)。電動(dòng)調節閥或溫控閥都是供熱系統中流量調節的最主要的設備,其它都是其輔助設備。

2、平衡閥

  平衡閥分手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥。無(wú)論手動(dòng)平衡閥還是自力式平衡閥,它們的作用都是使供熱系統的近端增加阻力,限制實(shí)際運行流量不要超過(guò)設計流量;換句話(huà)說(shuō),其作用就是克服供熱系統近端的多余資用壓頭,使電動(dòng)調節閥或溫控閥能在一個(gè)許可的資用壓頭下工作。因此,手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥,它們都是溫控閥或電動(dòng)調節閥的輔助流量調節裝置,但又是非常重要的,如果選型不當,或設計不合理,電動(dòng)調節閥或溫控閥都不能很好工作。

2.1、手動(dòng)平衡閥

2.1.1、手動(dòng)平衡閥的工作原理

  手動(dòng)平衡閥是一次性手動(dòng)調節的,不能夠自動(dòng)地隨系統工況變化而變化阻力系數,所以稱(chēng)靜態(tài)平衡閥。手動(dòng)平衡閥作用的對象是阻力,能夠起到手動(dòng)可調孔板的作用,來(lái)平衡管網(wǎng)系統的阻力,達到各個(gè)環(huán)路的阻力平衡的作用。能夠解決系統的穩態(tài)失調問(wèn)題:當運行工況不同于設計工況時(shí),循環(huán)水量多于或小于設計工況,由于平衡閥平衡的是系統阻力,能夠將新的水量按照設計計算的比例平衡的分配,使各個(gè)支路的流量將同時(shí)按比例增減,仍然滿(mǎn)足當前負荷下所對應的流量要求

2.1.2、手動(dòng)平衡閥的選型與設計中應注意的問(wèn)題

  (1)閥門(mén)特性曲線(xiàn)決定了閥門(mén)的調節性能,如截止閥的流量曲線(xiàn),如果認為95%~100%之間的流量變化是沒(méi)有意義的,那么開(kāi)度從0~5%即實(shí)現了流量的全程變化,這樣的閥門(mén)是不能作為水利工況平衡調節使用的。由于閥門(mén)理論特性曲線(xiàn)實(shí)在頂壓差下測定的,而實(shí)際工況只要閥權度不為1則閥門(mén)在小開(kāi)度線(xiàn)閥門(mén)前后壓差大,大開(kāi)度是閥前后壓差小,導致閥dG/dC值在小開(kāi)度變大,在大開(kāi)度時(shí)變小,使閥門(mén)實(shí)際工作曲線(xiàn)向快開(kāi)方向偏移,閥權度越小其偏移越大,對于直線(xiàn)特性的閥門(mén)由于實(shí)際性能的偏移會(huì )導致閥門(mén)的有效調節的得開(kāi)度空間變小,因此閥門(mén)的理論性曲線(xiàn)以下弦弧如等百分比特性為好。等百分比特性曲線(xiàn)閥門(mén),在閥權度0.3~0.5時(shí)實(shí)際工作曲線(xiàn)可能接近直線(xiàn)特性。

  (2)通常閥門(mén)在小開(kāi)度情況下閥門(mén)的流速過(guò)高,在閥后會(huì )形成旺盛紊流的渦旋區,渦旋區和新壓力很低,該處壓力低于水溫對應的飽和壓力時(shí)水蒸氣的閃發(fā)揮導致汽水擊現象:嚴重的噪音,閥門(mén)及管道的振動(dòng),閥門(mén)、管道、管支架的破壞。防治這種事故的發(fā)生首先在閥們流道設計上考慮閥塞和閥座在小開(kāi)度時(shí)形成狹長(cháng)的節流通道,約束旺盛紊流渦旋的形成;其次選用閥門(mén)時(shí)盡量加大閥權度,以避免閥門(mén)在小開(kāi)度下運行。另外,在不牽涉壓力工況問(wèn)題時(shí)盡量堿平衡閥安裝在水溫較低的回水管道上。

2.2、自力式平衡閥

  自力式平衡閥則可在沒(méi)有外接電源的情況下,自動(dòng)實(shí)現系統的流量平衡。自力式平衡閥是通過(guò)保持孔板(固定孔徑)前后壓差一定而實(shí)現流量限定的,因此,也可稱(chēng)定流量閥。

  定流量閥作用對象是流量,能夠鎖定流經(jīng)閥門(mén)的水量,而不是針對阻力的平衡。他能夠解決系統的動(dòng)態(tài)失調問(wèn)題:為了保持單臺制冷機、鍋爐、冷卻塔、換熱器這些設備的高效率運行,就需要控制這些設備流量固定于額定值;從系統末端來(lái)看,為了避免動(dòng)態(tài)調節的相互影響,也需要在末端裝置或分支處限制流量。

  在設計中應當注意,自力式流量控制閥的缺點(diǎn)是在于閥門(mén)有最小工作差的要求,一般產(chǎn)品要求最小工作壓差20KPa,如果安裝在最不利回路上,勢必要求循環(huán)水泵多增加2米水柱的工作揚程,所以應采取近端安裝,遠端不安的方法。用戶(hù)離熱源距離大于供熱半徑的80%時(shí)就不要安裝這種自力式流量控制閥。

3、溫控閥閥

3.1、散熱器溫控閥的構造及工作原理

  用戶(hù)室內的溫度控制是通過(guò)散熱器恒溫控制閥來(lái)實(shí)現的。散熱器恒溫控制閥是由恒溫控制器、流量調節閥以及一對連接件組成,其中恒溫控制器的核心部件是傳感器單元,即溫包。溫包可以感應周?chē)h(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生體積變化,帶動(dòng)調節閥閥芯產(chǎn)生位移,進(jìn)而調節散熱器的水量來(lái)改變散熱器的散熱量。恒溫閥設定溫度可以人為調節,恒溫閥會(huì )按設定要求自動(dòng)控制和調節散熱器的水量,從而來(lái)達到控制室內溫度的目的。溫控閥一般是裝在散熱器前,通過(guò)自動(dòng)調節流量,實(shí)現居民需要的室溫。溫控閥有二通溫控閥和三通溫控閥之分。三通溫控閥主要用于帶有跨越管的單管系統,其分流系數可以在0~100%的范圍內變動(dòng),流量調節余地大,但價(jià)格比較貴,結構較復雜。二通溫控閥有的用于雙管系統,有的用于單管系統。用于雙管系統的二通溫控閥阻力較大;用于單管系統的阻力較小。溫控閥的感溫包與閥體一般組裝成一個(gè)整體,感溫包本身即是現場(chǎng)室內溫度傳感器。如果需要,可以采用遠程溫度傳感器;遠程溫度傳感器置于要求控溫的房間,閥閥體置于供暖系統上的某一部位。