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浅谈动态平衡电动调节阀在暖通空调工程中的应用
点击:2330 日期:2014-06-25 21:48:05
厦门辉彪阀门有限公司
1 概述
随着社会生产力的不断发展,人们生活水平和节能意识也不断提高,变流量系统在暖通空调工程中占据越来越重要的位置,同时,一种新型的水力系统——全面平衡的水力系统也在暖通空调工程中得到越来越广泛的应用。
全面平衡的水力系统一般通过动态平衡电动调节阀调节末端设备(如空调箱)的水流量来调控目标区域的温度,它能动态地平衡系统的压力变化,使二台或多台末端设备间的流量调节不互相干扰,因此这种系统具有高效节能性。
动态平衡电动调节阀是区别于传统的电动调节阀的新一代产品,是动态平衡与电动调节一体化的产品。
2 动态平衡电动调节阀特点
2.1 动态平衡功能
动态平衡功能是指根据末端设备负荷变化要求电动调节阀胆调至某一开度时,不论系统压力如何变化,阀门都能够动态地平衡系统的阻力,使其流量不受系统压力波动的影响而保持恒定。如图1所示,为一组多台空气处理机并联环路(图中只画出2路)。每路通过动态平衡电动阀来调节目标区域的回风温度,其中区域一的设定温度为25℃,区域二的设定温度也为25℃。假定处于夏季工况,区域一已调至平衡状态,即目标区域的温度T1已稳定在25℃,这时动态平衡电动阀的开度维持在某一位置保持不变以输出一个恒定的流量。
随着社会生产力的不断发展,人们生活水平和节能意识也不断提高,变流量系统在暖通空调工程中占据越来越重要的位置,同时,一种新型的水力系统——全面平衡的水力系统也在暖通空调工程中得到越来越广泛的应用。
全面平衡的水力系统一般通过动态平衡电动调节阀调节末端设备(如空调箱)的水流量来调控目标区域的温度,它能动态地平衡系统的压力变化,使二台或多台末端设备间的流量调节不互相干扰,因此这种系统具有高效节能性。
动态平衡电动调节阀是区别于传统的电动调节阀的新一代产品,是动态平衡与电动调节一体化的产品。
2 动态平衡电动调节阀特点
2.1 动态平衡功能
动态平衡功能是指根据末端设备负荷变化要求电动调节阀胆调至某一开度时,不论系统压力如何变化,阀门都能够动态地平衡系统的阻力,使其流量不受系统压力波动的影响而保持恒定。如图1所示,为一组多台空气处理机并联环路(图中只画出2路)。每路通过动态平衡电动阀来调节目标区域的回风温度,其中区域一的设定温度为25℃,区域二的设定温度也为25℃。假定处于夏季工况,区域一已调至平衡状态,即目标区域的温度T1已稳定在25℃,这时动态平衡电动阀的开度维持在某一位置保持不变以输出一个恒定的流量。
区域二还处于不稳定状态,测量回风温度T2为21℃,低于设定温度25℃,这时测量温度会和设定温度在温度控制器进行比较,输出信号将动态平衡电动阀关小以减少流过空气处理机二的冷水量,这时制冷量会减少,使测量温度T2升高,接近设定温度;与此同时,系统立管C、D二点的压差会增大,空气处理机一环路动态平衡电动阀DV1二端C、B1二点的压差也相应增大。但是由于动态平衡电动阀的动态平衡功能(动态平衡阀芯PV1的定压差作用),该阀电动调节阀芯二端A1、B1点的压差并不发生变化,因此空气处理机一环路的流量维持不变,制冷量不变,相应的区域一仍处于平衡状态(图2为动态平衡电动调节阀的动态平衡曲线)。
由上可见,空气处理机二环路的调节没有对已经平衡的空气处理机一环路产生干扰,因此这两个环路间不存在动态水力失调。对于多环路系统,任何一个环路的调节都不会对其它环路产生干扰,同时任何一个环路都不会受到其它环路调节的影响,系统越大,这种动态平衡的特性就越明显,每一个环路只受自己区域负荷变化的影响,而不受系统压力波动的影响,因此很容易达到并维持平衡状态。
2.2 电动调节功能
电动调节功能是指阀门能根据目标区域温度控制信号的变化自动调节阀门的开度,从而改变水流量,最终使目标区域的实际温度与设定温度一致。
电动调节功能的好坏在于电动调节阀的流量特性曲线。在空调系统中,常用的电动调节阀的理想流量曲线是直线的或者等百分比的。但是对于一般的电动调节阀,在实际使用过程中由于阀权度较小,使得实际的流量特性曲线偏离理想的流量特性曲线。如图3,某电动调节阀理想的流量特性曲线是直线型(曲线1),但是在安装到系统管路上后实际的流量特性曲线接近快开型(曲线2),调节特性变差。
一般电动调节阀流量特性曲线变化
动态平衡电动调节阀由于独特的阀体结构,在实际的使用工作中阀权度基本为1,因此其实际的流量特性曲线与理想的流量特性曲线一致(如图4),没有偏离,因此具有优良的电动调节功能。
动态平衡电动调节阀流量特性曲线变化
2.3 可调流量范围较大,满足各种不同系统要求
动态平衡电动调节阀可以在最小到最大的流量范围内分别进行50种流量的设定,以保证在接受最大信号时,给所控设备提供所需的额定流量。此功能同时也保证同一规格的动态平衡电动调节阀在控制不同额定水量的末端设备时,同样接受最大的电信号而给出不同的额定水量以满足不同设备的需求。因此在末端设备选用动态平衡电动调节阀时,不需要再加其他形式的平衡阀进行初调节,既可以解决系统静态失调的问题。
2.4 组件构成科学、合理、先进
动态平衡电动调节阀结构紧凑,如图5。具有弹簧薄膜组件构成的恒压机构,可以自动地调节阀体内部的压差,使流量控制套筒的前后压差始终恒定。从而保证此阀门既有电动调节的功能又具有动态平衡的功能,而且两种功能同步执行,如图6。在变流量系统中,当系统压力变化时:
2.2 电动调节功能
电动调节功能是指阀门能根据目标区域温度控制信号的变化自动调节阀门的开度,从而改变水流量,最终使目标区域的实际温度与设定温度一致。
电动调节功能的好坏在于电动调节阀的流量特性曲线。在空调系统中,常用的电动调节阀的理想流量曲线是直线的或者等百分比的。但是对于一般的电动调节阀,在实际使用过程中由于阀权度较小,使得实际的流量特性曲线偏离理想的流量特性曲线。如图3,某电动调节阀理想的流量特性曲线是直线型(曲线1),但是在安装到系统管路上后实际的流量特性曲线接近快开型(曲线2),调节特性变差。
动态平衡电动调节阀由于独特的阀体结构,在实际的使用工作中阀权度基本为1,因此其实际的流量特性曲线与理想的流量特性曲线一致(如图4),没有偏离,因此具有优良的电动调节功能。
2.3 可调流量范围较大,满足各种不同系统要求
动态平衡电动调节阀可以在最小到最大的流量范围内分别进行50种流量的设定,以保证在接受最大信号时,给所控设备提供所需的额定流量。此功能同时也保证同一规格的动态平衡电动调节阀在控制不同额定水量的末端设备时,同样接受最大的电信号而给出不同的额定水量以满足不同设备的需求。因此在末端设备选用动态平衡电动调节阀时,不需要再加其他形式的平衡阀进行初调节,既可以解决系统静态失调的问题。
2.4 组件构成科学、合理、先进
动态平衡电动调节阀结构紧凑,如图5。具有弹簧薄膜组件构成的恒压机构,可以自动地调节阀体内部的压差,使流量控制套筒的前后压差始终恒定。从而保证此阀门既有电动调节的功能又具有动态平衡的功能,而且两种功能同步执行,如图6。在变流量系统中,当系统压力变化时:
(1)阀门进口P1升高时,P1-P3增大,则通过感压膜的作用使自动平衡阀组关小,使P1-P2增大,从而维持P2-P3的恒定;当进口P1降低时,P1-P3减小,则由弹簧的作用自动平衡阀组开大,使P1-P2减小,维持P2-P3的恒定。
(2)当电动执行器接受控制信号使阀杆向上或向下运动,使阀塞开大或关小,P2、P3间的开度也随之变化。由于不管系统压差如何变化,P2、P3间的压差(P2-P3)始终不变,因此对应于任一开度位置,其输送的水流量都是一定的。
2.5 电动系统简单,容易操作及调控
与弱电配合动态平衡电动调节阀在电动调节上与普通电动调节阀是一样的,都是控制区域的温度与设定温度发生偏差时接受弱电系统控制器给出的标准电信号(0~10V或2~10V,0~20mA或4~20mA)来驱动阀门的电动执行器,调整阀门开度的。与弱电接线方式:根据弱电不同的信号,按不同的方式接线。
3 结论
动态平衡电动调节阀通过温控原理控制,采用人的运行经验或计算机输入的自动温控曲线程序,根据热负荷和室外温度的变化,按需控制调节电动阀的流量,使供水温度或供、回水温度平均保持恒定。通过调节冷(热)水流量达到节约能源的目的,其效果十分可观。
动态平衡电动调节阀是在定压差的条件下,电控调节流量使电动控制阀的流量不受管网压力波动的影响。基于这种压差调节补偿功能,隔离了控制阀控制各支路与主管网动态流动变化的影响,控制阀控制各自支路成为独立系统,保持了相对的稳定性和各支路的水力平衡。当某系统流量发生变化或用户不断扩大或某一环路解列时,其他环路不受影响。变复杂多变的参数、模糊不确定的控制为单一参数准确控制。为管网平衡自动化控制提供了最佳方案,为系统的可靠、节能运行打下了坚实的基础。
(2)当电动执行器接受控制信号使阀杆向上或向下运动,使阀塞开大或关小,P2、P3间的开度也随之变化。由于不管系统压差如何变化,P2、P3间的压差(P2-P3)始终不变,因此对应于任一开度位置,其输送的水流量都是一定的。
2.5 电动系统简单,容易操作及调控
与弱电配合动态平衡电动调节阀在电动调节上与普通电动调节阀是一样的,都是控制区域的温度与设定温度发生偏差时接受弱电系统控制器给出的标准电信号(0~10V或2~10V,0~20mA或4~20mA)来驱动阀门的电动执行器,调整阀门开度的。与弱电接线方式:根据弱电不同的信号,按不同的方式接线。
3 结论
动态平衡电动调节阀通过温控原理控制,采用人的运行经验或计算机输入的自动温控曲线程序,根据热负荷和室外温度的变化,按需控制调节电动阀的流量,使供水温度或供、回水温度平均保持恒定。通过调节冷(热)水流量达到节约能源的目的,其效果十分可观。
动态平衡电动调节阀是在定压差的条件下,电控调节流量使电动控制阀的流量不受管网压力波动的影响。基于这种压差调节补偿功能,隔离了控制阀控制各支路与主管网动态流动变化的影响,控制阀控制各自支路成为独立系统,保持了相对的稳定性和各支路的水力平衡。当某系统流量发生变化或用户不断扩大或某一环路解列时,其他环路不受影响。变复杂多变的参数、模糊不确定的控制为单一参数准确控制。为管网平衡自动化控制提供了最佳方案,为系统的可靠、节能运行打下了坚实的基础。


