调节阀在热力管网中的应用
电动调节阀如何应用于热力站
电动调节阀在热力站中的应用1.热力站的运行现状及控制手段目前国内供热系统包括一次水系统和二次水系统,都普遍采用大流量小温差的运行方式,实际供水温度比设计供水温度低10~20℃,循环水量增加20%~50%。
此种运行状态使循环水泵电耗急剧增加(50%以上)、管网输送能力严重下降、热力站内换热设备数量增加。
其原因除受热源的限制不能提高供水温度外,主要是因为管网缺乏必要的控制设备,系统存在水力失调的问题,为保证不利用户供热而采取的措施。
因此,应该在供热系统增加控制手段解决水力失调工况后,将供水温度提高到设计温度或接近设计温度,以提高供热系统的输送效率、节约能源,并为用户扩展打下良好基础。
供热系统的一次系统因通过每个热力站的水量得不到有效控制而造成的水力失调和能源浪费现象很严重。
因此应在热力站入口装设流量控制设备以解决一次水系统的水力失调问题。
对于定流量质调节运行方式应装设自力式流量限制器,对于变流量调节的系统应装压差控制器或电动调节阀。
为了提高热力站的自动化控制水平,越来越多地在热力站一次管网上采用电动调节阀进行供热系统的流量调节。
2.电动调节阀的合理选用目前热力站大多采用电动两通调节阀,该阀门具有对数特性。
它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。
根据经验,阀门的理想压降应等于系统压降,也就是当阀门的阀权度β为0.5时,阀门的工作状态比较理想,调节性能较稳定,调节较精确。
在供热系统中,绝大多数调节阀工作在变工况状态,即使在设计工况下,也很难工作在β=1的条件下,选用阀权度接近0.5的阀门,会具有在较为理想的工作条件下的理想工作特性。
流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一,其定义为:当调节阀全开,阀两端压差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每h流经调节阀的流量,也称流量系数。
实践中主要通过阀体的截面流量来确定和选择,再通过阀权度进行校核计算。
调节阀在供暖的优点
调节阀在供暖中的作用(平衡调节阀)Play贝勒北方地区每到秋季就要进行供暖前的调试工作,尽管每年都各地供热公司都采取很多措施但供暖工作应不理想。
各种原因很多,调试效果不良好,在供暖期出现室内供暖不均衡现象。
由于各分户支路管道未安装调节阀或用其他阀门替代,就是造成供暖不均衡主要原因之一。
下面把平衡调节阀在供暖中起到的作用及工作特点介绍给大家。
以共同行业人士参考。
在供热中,禁止用闸阀(截止阀、球阀、旋塞阀)替代调节阀门(平衡调节阀)。
闸阀(截止阀、球阀)等起不到节能和平衡调节的功能。
因为闸阀和截止阀及球阀与平衡调节阀特性不同,所以在供暖中不能替代平衡调节阀、温度控制阀所起的作用。
试验中闸阀开启达到10%的时候,其流量可达到90%。
开度从0~10%即实现了流量的全程变化,这样的阀门是不能作为调节阀门来使用的。
类似的阀门还有普通截止阀、球阀、旋塞阀。
在某个供热站内进行各支线流量调配时发现,在关小某个闸阀时其流量直到阀门快关闭时才发生变化。
在很多北方供热地区,所有分户控制阀门几乎全是闸阀,调试时非常麻烦,最终开度都只能开到5%左右。
在这种小开度情况下,阀口的流速过高,在阀后会形成旺盛紊流的蜗旋区,对阀门是非常有害的,会破坏阀门的严密性,缩短阀门的寿命。
闸阀(截止阀、球阀、旋塞阀)是不具备调节功能的,建议在需要调节的情况下,设计选用的平衡阀,或性能曲线缓和的调节阀门,在工程施工中必须严格执行,便于区域供暖的有效调节及良好运行。
室内供暖使用的调节阀(静态平衡调节阀)能有效调节和控制采暖管道平衡,静态平衡调节阀(也叫数字锁定平衡阀)需要通过专用智能仪表进行一次性调试后锁定,将系统的总水量控制在合理范围内,但是每次改动都需要通过仪表对阀门进行再锁定。
静态平衡阀亦称平衡阀、手动平衡阀、数字锁定平衡阀、双位调节阀等,用于解决管路设计中存在的支路压差平衡问题。
静态平衡阀的工作原理是:通过改变阀芯与阀座的间隙(开度),来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求,起到热平衡的作用。
供热系统常用阀门的调节性能及应用
阀 门前 后 的压 差 随阀 门负荷 的变化 而变
晕 ㈤ d l .
化 。工作 流量 特性就 是 指 阀门前 后压 差 随负 荷变 化 的工作 条 件下 的流量特 性 。 实际使 用 中 ,具有 直线 流量 特 性 的阀 门
的工 作流 量特 性趋 于快 开特 性 ,等 百分 比流
于 03 阀门才具 有较好 的调 节特性 。 .,
3 常用 阀门的结 构原 理及流 量特性 31 闸 阀 .
闸阀是供热系统中使用最广泛的一种阀门。
结构原理 : 闸板 、 阀座与介质 流 向垂 直 , 通
过 阀杆带动 闸板 上提 、 降 , 下 实现 阀 门的开关 。
闸阀按 阀杆 的不 同分 明杆 式和 暗杆 式 , 闸板 按
管段 的压差 、流量及 管 段 的 阻力特 性 系 数 有如下 关 系Ⅱ: ]
阀 门的理 想 流量 特 性是 指 阀 门前后 压 差 固定 不 变 的理想 条件 下 的流 量 特性 。典型 的 理想 流量 特性 有 直线 流 量特 性 、快 开 流量 特 性 、 百分 比流量 特性 以及抛 物 线 流量 特性 , 等
量特 性 和抛物 线流 量特 性 的 阀门工 作流 量特
性趋 于直线 流量 特性 。
表示 阀 门全开 时 阀 门压 降 占该 管段 全部 压 降的 比值 称 为阀权度 。 阀权度 值越 大 , 阀门 的工 作流量 特性 越接近 理想 流量特 性 。 在供 热系 统 中用 于变 流量 调节 应 首选 等 百分 比流量特 性 的 阀门 ,而且 阀全 度 值应 大
【 关键词 】 水力平衡
结构原理 流量特性 阀门选型
供热 系统 常用 阀 门主要 有 闸阀 、 截止 阀 、 球阀、 阀、 节阀、 衡阀、 蝶 调 平 自力 式 流量 控 制
供热系统中电动调节阀门的应用研究 孙静1
供热系统中电动调节阀门的应用研究孙静1摘要:纵观目前的供热行业,电动调节阀被广泛应用在热力站的一次侧调节供热流量。
电动调节阀的正常使用,对整个供热系统的统筹管理有着非常重要的作用,在实际使用情况中,调节阀的设计选型和出现故障后的维护显得非常重要。
随着自控技术智能化程度不断提高,电动调节阀的使用还有很大的应用提升空间,在节能方面还有很大的潜力。
鉴于此,本文主要分析供热系统中电动调节阀门的应用。
关键词:供热系统;电动调节阀门;应用1、电动调节阀的工作原理电动调节阀的主体由阀门部件、电动执行器和电动执行器与阀门部件之间的连接件组成。
新型电动调节阀驱动系统采用步进电机作为其驱动电机,具有较好的启停和反转响应特性。
传动机构采用同步齿形带与带轮啮合传动,不仅能保持准确的传动比而且能够吸收震动、降低噪声。
电动调节阀执行器内含伺服功能,电机电源 220VAC 或者 380VAC,接受来自上位机的 4-20m A 或1-5VDC 的标准信号,阀内控制器把电流信号转换为步进电机的角行程信号,电机转动,由齿轮,杠杆,或者齿轮加杠杆,带动阀杆运作,实现直行程或角行程运动,自动地控制调节阀开度,达到对管道内流体的压力、流量等工艺参数的连续调节。
同时还提供反馈信号,电机运行,通过齿轮运转,由三接头的滑动变阻器输出阀门的定位信号。
2、供热系统中电动调节阀的设计选型电动调节阀的设计选型很重要,直接影响系统调节效果的好坏。
但在实际运行中,电动调节阀常出现运行效果不理想,甚至无法进行正常调节,调节阀损坏过快。
其原因是多方面的,其中一个重要的原因就是电动调节阀的设计选型不当,电动阀的选型是一个复杂的计算过程,并且需要反推,验算选型是否合理。
图1 电动阀结构图(1)首先根据热力站供热负荷以及一次侧的供回水温度计算电动调节阀的流量:其中,G 为设计流量,m3/ h;Tg为供水温度,℃;Th为回水温度,℃;Q 为供热负荷。(2)再根据流量和阀前后压差确定 KV值:式中:KV———阀门的 KV值,m3/ h;ρ———介质密度,kg / m3;ΔP———阀前后压差,bar,阀前后压差是由设计院根据水压图和热力站阻力损失得来,根据供热系统的实际情况确定。当阀门全开时获得最大的流通能力,此时的 KV值最大,称为KVS。KVS值是最大流通能力(定值),由厂家提供阀门的设备参数中选取,查看选型样本中的允许压差、允许温度并最后根据 KVS值进行调节阀的选型,根据 KVS选择调节阀的口径。确定调节阀型号后,根据调节阀在满足最大关闭压差的情况下,反推验证所选型号是否能满足工况,来最终确定电动阀的选型。
论调节阀在供热系统中的应用
我 国集 中供热 管 网 系 统 中普 遍 存 在 稳态 失 调 和 动态失 调 的问题 。水 力 失 调 问题 难 以克 服 的原 因主 要 是 缺乏 准确 可靠 、 使用 简 单 的调控设 备 。
表1
为了减少稳态失调和动态失调对供热管网的影 响, 在供热管网系统的设计 中, 调节 阀的选择是一个 十分重 要 的环 节 。调 节 阀 分 为恒 压 差 调 节 阀 和恒 流 量调节阀, 其中恒压差调节阀是使用户系统保持恒定 的压 差 , 流量 调 节 阀是 使 用 户 系统 保 持 恒 定 的流 恒
抗 1S / 总=1 S +1 S = / ,贝 总=S 2 / l /2 2S 0 S / 。由 A = P
恒 压差 调节 阀 的选型 根据 流量 系数计 算公 式 :
K v=1 G A ( m / ; P:P ) 0 / P G: h A k a
S2× 1S 当热用户 1 / 6= 8; 环路被关断 时, 环路 阻抗 例如 : 某环 路流 量 G=3— h P=1 2 S S 由于恒压 差调 节 阀使 环路 压差 A 9m / ,A 0— 0 总= , P不 变 , 时 此 k a根据 最小 流 量 和 可 能 的最 大 工 作压 差计 算 所需 P, 热用户 2的流 量为 1 S =S× , G = . 4m / , 8 则 2 4 2 h 的最小 K 值 , K = 0× /0 = ; v 即 v 1 32 7 根据最大流量 此 时环路 总流量 从 6m / h减少 到 42 h 但 热用 .4m / , 和 可能 的最 小工 作压 差计 算所 需 的最大 K 值 , K v 即 v 户 2的流量从 3m / 加 到 4 2 h 即 被调节 对 h增 .4m / , 1 9 1 = 9; 0× / 0 2 因此 流量 系数 最 大 范 围为 K v=7 象总流量将减少 , 未关断环路的流量将增加。为了使 2, 9 利用 K 值 , v 根据设备参数表( 1 选择管径大 表 ) 热用户 2的流量 为 3m / h不 变 , 时热 用 户 2可 以 此 于D5 N 0的 阀门均 可满 足要 求 , 若计 算 系统 的管 径 为 将 自己环路上的阀门关小 , 使阀门的 考 值增大 , 而 从 D 8 , 宜 以系统 不 变 径选 择 阀门 , N 0则 即选择 D 8 N 0的 环路 阻抗 S 增 加 , 环路 压 差 A 在 P不 变 的 条件 下 , 2 G 恒 压差 调 节 阀 。 流量将 减小 。1S =S × 3 , S 2 , 8 则 = S 即关 小 热 用
电动调节阀在供暖系统中的应用分析
电动调节阀在供暖系统中的应用分析摘要:通过对电动调节阀流量特性、分类以及选型阐述,本文对电动调节阀在供暖系统中的应用进行了分析。
关键字:电动调节阀流量特性选型关键词:0前言近几年,随着我国城市化进程的发展,城市的集中供暖系统也得到了迅速的发展。
随着自动化控制的应用越来越广泛,供暖系统也越来越趋于自动化控制。
电动调节阀在供暖系统自动控制中则起着十分重要的作用。
电动调节阀是调节阀中重要的一种,是自动化过程控制中的重要执行元件,它通常由电动执行机构和阀门两部分组成。
在控制系统中电动调节阀通过接收信号来控制阀门,通过改变阀芯与阀座之间的横截面积大小来实现管道内介质的流量、压力和温度等参数的控制,从而实现自动化调节的功能。
随着自动化控制程度的提高,电动调节阀在供暖系统中的应用也越来越广泛。
与传统的传统调节阀相比,电动调节阀具有明显的优势。
首先电动调节阀只在工作时消耗电能,故其具有节能降耗。
其次安装快捷方便,并且调节更加的精准。
1电动调节阀1.1电动调节阀的流量特性电动调节阀的流量特性是其表征阀门的开度与流体流经电动调节阀的相对流量之间的关系。
电动调节阀的流量特性是其选型过程中重要参数和指标。
根据它的它的流量特性可将其分为四类:等百分比特性,抛物线特性,线性特性以及快速开启曲线特性,可以将这些特性可以绘制成曲线图,如图1所示。
图 1 调节阀的理想特性曲线图中水平轴表示其开度的百分比行程,垂直轴表示其流量的百分比或者Cv 值表示。
其中1表示直线流量特性,2表示抛物线流量特性,3表示等百分比流量特性,4表示快开流量特性。
从图中可以看出,电动调节阀的流量特性是由曲线的类型命名的。
直线流量特性是一种控制阀的相对开度与相对流量成直线关系,也就是阀门中单位内通过阀门流量变化与阀芯的单位行程变化是成正比的。
抛物线流量特性是指阀门相对流量变化与阀芯单位行程变化的平方根呈正比例关系。
等百分比流量特性表示的是其流率在行程开始处是最小的,但在行程的末端处则其流量增量在前三种流量特性中是最大的。
自力式流量控制阀在热网系统中的应用
自力式流量控制阀在热网系统中的应用
在热水采暖系统中,由于设计、运行和管理等因素的影响,经常出现循环流量、系统差压、系统阻力及系统平衡等问题,而系统不平衡,即系统水力失调是供热效果差的首要问题。
调节水力失调的有效手段是在热用户入口处安装调节设备,一般有“自力式流量控制阀”、“自力式压差控制阀”。
在热网的每个用户单体的热入口的回水管上安装一台“自力式流量控制阀”,当然视现场情况也可以安装在供水管线上,如因为供水压力过高、暖气片承压不够或回水管线位置紧张等。
其作用是,使每个供热单体按照其供暖面积所需要的热量供给热水量。
为解决这一问题,我们选用了河北同力生产的自力式流量控制阀作为供热系统的流量调节控制设备。
自力式流量控制阀是根据流量恒定原理,利用压差为动力,通过膜片和自动装置的联动自调作用,来达到控制和稳定流量的目的。
从而根除了系统水力失调,使供热趋于合理,基本实现了“热尽其用,按需分配”。
由于减少了近端热源户的流量和阻力,使远端用户有了压差,循环大为改善,降低了电耗、煤耗。
“自力式流量控制阀”的原理是孔板原理,结构是多孔板的组合。
由手动和自动两部分组成,它依靠管道的自身压差为动力,手动部分设定的流量值,用自动部分随热网管道压力变化自动调整做保证,使手动部分设定的流量值恒定不变。
自力式流量控制阀,相对于手动调节阀、平衡阀,它的优点是具有动态调节功能;相对于电动调节阀,它的优点是不需要外部动力,只靠被控介质本身的压差作动力,因此节约能源,所以在供热、制冷系统中得到了广泛应用。
供热管道系统中阀门的选择与应用
供热管道系统中阀门的选择与应用供热管道系统是指用于向建筑物供应热能的管道系统,其正常运行对于保障建筑物内部的温度和生活质量至关重要。
在供热管道系统中,阀门的选择与应用起到了至关重要的作用,可以对流体的流量、压力和温度进行调节和控制,确保系统的安全、高效运行。
在选择供热管道系统中的阀门时,需要考虑以下几个方面:1. 阀门的材料选择:管道系统中流体的温度和压力较高,因此阀门的材料需要具备较高的耐压和耐温性能。
常见的阀门材料有铸铁、铸钢、不锈钢等。
根据具体的工作环境和流体特性选择合适的阀门材料,确保其能够长期稳定运行。
2. 阀门的类型选择:根据管道系统中的需要,可以选择不同类型的阀门,如截止阀、调节阀、旋塞阀等。
截止阀用于控制或切断流体的流量,调节阀用于调节流体的流量和压力,旋塞阀用于控制流体的流量和调节流量。
根据具体的需求选择合适的阀门类型,以达到系统的控制要求。
3. 阀门的尺寸选择:根据供热管道系统的流量和压力,选择合适的阀门尺寸。
阀门的尺寸要能够满足流体的流量要求,并能够承受系统中的压力。
选择太小的阀门会导致流量受限,影响系统运行效率;选择太大的阀门则会增加系统的成本。
阀门的应用在供热管道系统中起到了重要的作用。
主要有以下几个方面的应用:1. 控制流量:在供热管道系统中,阀门可以用来控制流体的流量。
通过调节阀门的开度,可以使流体的流量增加或减少,从而满足建筑内部的供热需求。
同时,阀门还可以用来切断流体的流量,例如在维修或更换设备时,可以关闭阀门停止供热。
2. 调节温度:阀门还可以用来调节供热管道系统中的温度。
通过调节阀门的开度,可以调整流体的流动速度和热传递率,从而控制流体的温度。
这对于保持建筑物内部的温度稳定,提高供热的均匀性非常重要。
3. 保护设备:阀门可以起到保护管道系统和设备的作用。
例如,在供热管道系统中,如果流体的压力超过设定值,阀门可以自动打开,释放多余的压力。
这样可以防止管道爆裂或设备受损,并提高系统的安全性和可靠性。
供热系统常用阀门的调节性能及应用
阀门的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度 之 间的函数关系 。
式 中 :Q为 阀 门某 一 开 度 下 的流 量 ,m h / ;Qma为 闾 f全 开 时 的 流 量 , ) : 1
m
’h 为 阀 门某 一 开 度下 的 行 程 ,mr ;11x 阀 门全 开 时 的 行程 ,ll / ;l n na 为 Tn: l
冲蚀 ,结实耐用 。 缺 点 :高度大 ,启闭时间长 ,笨重 ,修理难度 大,大 口径闸阀 , 手动操 作费 力。 安装 :水 流 无方 向要 求 ,不要 使 手轮 处在 水平 线 以下 ( 倒 或 装 ),否则介 质中的污物容易损坏 阀杆及其密封。
32 截 止 阀 .
●
I
1 水力工况及水力平衡调节
起的流量变化的百分比总是相等的。阀门在小开度时 ,阀 门变化单位 行程引起的流量值变化小 ;而在大开度时 , 变化单位行程 引起的流量 值变化也大 。这样阀 门在小开度时 ,流量调节变化缓和平稳 ,而在大 开度时放大作用大 ,调节灵敏有效 ,适合供热系统变 流量调节 。 ( ) 物线流量特性介于 直线 流量特 性和等百分 比流量特性 之 4 抛 间。 总 之 ,等百 分 比流量特性的 阀门最适应 于供热 系统 中变流 量调
2 理 想 流 量特 性 . 2
阀门的理想流量特性是指 阀门前后压差固定不变 的理想条件下的 一: 流量特性 。典型的理想流量特性有直 咖 线流量特性 、快开流量特性 、等百分 比流量特性 以及抛物线流量特性 ,见 ' 。 图l 。 ‘
L
闸阀是供热 系统 中使用最广泛 的一种阀门。 结 构原理 :闸板 、阀座与介 质流向垂直 ,通过 阀杆 带动 闸板 上 提 、 降,实现 阀门的开关 。闸阀按阀杆 的不同分明杆式和暗杆式 , 下 按 闸板构造 不同分平行式和楔式 , 有单 闸板 、 闸板之分 。供热工 还 双 程 中 , 用的是 明杆式楔式单闸板和暗杆楔式单 闸板闸 阀。前者开关 常 状态一 目了然 ,但 阀杆螺纹外露易损坏 ,后者反之。 流量特性 : 快开 流量特性 ,作为关断使用 , 可用于双位调节 ,不 适合变 流量调节 。 优点 :阀体内流道 为直通 ,流体阻力 小 ,阀门全开 时密封面不受
恒流量调节阀在供热管网中的应用
恒流量调节阀在供热管网中的应用概述在集中供热或中央空调的循环水管网系统中,普遍存在着水力失调问题,由于各个环路之间不同的阻力和耦合的关联关系,导致流量的输配难以均衡,调控困难,由此造成系统运行品质差,流量调控不准确不稳定,用户端冷热不均,被迫采用大流量运行,能源浪费严重等诸多问题。
其主要原因是没有准确可靠、使用简便、造价低廉的流量调控设备。
恒流量调节阀是专为克服上述问题而研发的专用调控设备,它能准确可靠地进行流量的调控和输配,根除水力失調问题。
在集中供热或中央空调的循环水管网系统中,恒流量调节阀安装在用户端的各个环路上,按各用户的额定流量设定开度,即可实现整个管网系统的均衡输配,保证系统流量输配的均衡和稳定,提高运行品质,实现节能运行。
无需专门的调试技术和仪表,调节设定简便直观,快速可靠。
在集中供热的一次水或中央空调的楼宇自控系统中,配装阀门执行器的恒流量调节阀可以保证系统流量的调控稳定自如、准确可靠,提高运行品质,减少阀门执行器的动作次数并延长其使用寿命。
据有关资料表明,在集中供热系统中,合理均衡的输配流量,实现水力平衡后,可以节电、节煤各15-20%以上,折合每个采暖季每平米建筑面积降低运行费用0.5元以上;由于解决了供热管网流量输配不均衡的问题,使长期不热的末端用户室温达标,既能减少用户投诉,也能提高收费率,同时还可以充分发挥现有锅炉水泵的能力,扩大供热供暖的面积,经济效益和社会效益非常可观。
恒流量调节阀恒流量调节阀是具有恒流量功能的调节阀,它是将自力式的压差控制装置和流量调节装置组合而成的阀门,其工作原理是:用压差控制装置,控制并稳定流量调节装置前后的压差,从而使阀门前后的压差大于恒流启动值之后,通过的流量不再随着阀门前后的压差而变化,在压差控制的范围内,通过阀门某一开度的流量能够自动保持恒定,流量的变化只需调节阀门开度即可实现,与阀门前后的压差无关。
同一工作原理的阀门有的称为“动态平衡阀”,有的称为“自力式流量控制器”或“自力式流量调节(控制)阀”,它们都具有一定的恒流量功能,但在调节范围,结构体积、可维护性,材质和价格等方面差别较大。
供热管网水力平衡的调节措施探讨
供热管网水力平衡的调节措施探讨随着城市供热管网的不断完善和发展,供热管网水力平衡问题也日益引起人们的关注。
水力平衡是指管网中各个分支和末端热量的分配均匀,使热力管网中的水流量和压力保持稳定。
而供热管网水力平衡的调节措施是确保供热系统正常运行的关键,本文将从调节措施的技术原理和应用效果两个方面探讨供热管网水力平衡的调节措施。
一、调节措施的技术原理1. 流量调节阀的安装在供热管网中,通过合理设置流量调节阀实现管网中各个分支和末端热量的分配均匀,保证供热系统水力平衡。
流量调节阀安装在管道上,通过调节阀门的开度来控制管道中的水流量,从而实现供热管网的水力平衡。
这种技术原理简单易行,操作方便,能够有效地调节供热管网的水力平衡。
2. 自动调节阀的应用3. 管网调节技术的优化通过对供热管网的调节技术进行优化,包括管网的设计、安装和维护等方面的措施,能够更好地实现供热管网的水力平衡。
在供热管网的设计中,应根据管道的长度、直径、材质等因素进行合理的布局和设计,确保管网中的水流量和压力均匀分布。
在管网的安装和维护过程中,应加强对管道的维护和管理,及时检测和修复管道中的漏水和堵塞等问题,保证供热系统的正常运行。
二、调节措施的应用效果1. 提高供热系统的稳定性通过采取有效的水力平衡调节措施,能够提高供热系统的稳定性,确保供热管网中各个分支和末端热量的分配均匀。
水力平衡调节措施能够减少管网中的水流量和压力的波动,降低供热系统的运行风险,保证供热系统的安全稳定运行。
2. 减少能源消耗3. 延长设备的使用寿命通过调节措施,能够使供热系统中的设备运行更加稳定,延长设备的使用寿命。
水力平衡调节措施能够降低供热系统中设备的运行压力和负荷,减少设备的磨损和损坏,延长设备的使用寿命。
供热管网水力平衡的调节措施是确保供热系统正常运行的关键。
通过应用流量调节阀、自动调节阀等设备,优化管网调节技术,能够提高供热系统的稳定性,减少能源消耗,延长设备的使用寿命。
调节阀的原理及应用
调节阀的原理及应用一、调节阀的原理调节阀是一种用来控制流体流量、压力和温度的装置。
它通过改变流体通道的截面积或阻力来调整流量,并根据需要对流体进行压力和温度的调节。
调节阀的原理主要包括以下几个方面:1. 流体力学原理调节阀根据流体运动的流量、压力和速度来调整流体的通量。
流体通过调节阀时,流体会受到阀门通道的限制,流经通道时会产生压力差。
调节阀根据流体的压力差来调整通道的开启程度,从而控制流体的流量。
2. 阻力原理调节阀的阻力是通过通道中的阀门和阀座之间的接触面积和形状来生成的。
当阀门关闭时,阀门与阀座贴合,在阀门和阀座之间产生一定的阻力。
通过改变阀门相对于阀座的位置,可以改变阀门的开启程度,进而调整阀门的阻力。
3. 作用力平衡原理调节阀内部还存在着作用力平衡原理。
当外部压力或流量发生变化时,调节阀会通过内部构造对这些变化进行响应。
调节阀内部通常包含芯片、弹簧和活塞等部件,这些部件的运动会产生一定的作用力来平衡外部压力和流量的变化。
二、调节阀的应用调节阀具有广泛的应用范围,被广泛用于工业生产中的流量控制和压力调节。
以下是调节阀常见的应用场景:1. 工业流程控制调节阀在工业生产过程中被广泛应用于流体传递、分配和调节。
例如,在石油化工、制药、食品加工等行业中,调节阀常用于控制介质的流速、压力、温度以及混合物的配比,保证生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
2. 热力控制调节阀在热力系统中扮演着重要的角色。
在供暖系统中,调节阀被用于调节供热管道中的热水流量,从而控制室内温度;在冷却系统中,调节阀则被用于控制冷却介质的流量,保证设备的正常运行。
3. 污水处理污水处理过程中,调节阀用于调整和控制污水流量和压力,以及处理设备中的介质流动速度。
调节阀的应用可以有效地提高污水处理的效率,确保设备运行稳定和废水排放符合环保标准。
4. 能源控制调节阀在能源行业中的应用也非常广泛。
例如,在火电站的燃烧系统中,调节阀被用于调节燃烧空气和燃料的比例,控制燃烧过程的稳定性和效率;在液化天然气(LNG)系统中,调节阀被用于调节气体的流量和压力,确保安全可靠地输送液化气体。
智慧供热下换热站电动调节阀的应用分析
智慧供热下换热站电动调节阀的应用分析34研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势中国设备工程 2024.04(上)用,并带来了许多应用优势。
通过精确调节热水流量、平衡供热系统、节约能源成本、远程监控和管理等功能,它为城市的供热系统提供了更加高效、可靠和环保的解决方案。
随着智慧供热技术的不断发展,换热站电动调节阀将在未来发挥更大的作用,并促进城市能源管理水平的提升。
2 智慧供热下换热站电动调节阀应用中存在的问题2.1 电动调节阀安装位置不合理电动调节阀在进行安装时,需要将电动调节阀安装在便于操作的位置,从而便于工作人员进行操作。
然而,很多工作人员在对电动调节阀进行安装时,往往会忽略这一点,从而导致电动调节阀的安装位置不合理,影响其正常运行。
在换热站内,由于电动调节阀处于整个供热系统的末端,因此其工作环境十分恶劣。
再加上换热站内经常会有大量的杂物和污水进入电动调节阀中,导致电动调节阀出现堵塞、腐蚀等问题。
2.2 故障定位困难电动调节阀的故障主要有两种类型:(1)由于阀门自身问题而引起的故障;(2)由于外部环境因素引起的故障。
在阀门出现故障后,其定位难度较大,如果不能够及时发现和排除,就会使阀门出现进一步损坏的现象,严重影响整个供热系统的稳定性和安全性。
2.3 阀门启闭不畅阀门启闭不畅主要表现在两个方面:(1)阀芯卡住;(2)阀杆和填料卡死。
对于阀芯卡住问题,需要将阀芯清理干净,保证其干净、无杂质,同时检查阀杆与填料的间隙是否符合要求,如果不符合要求,需要及时更换新的填料。
对于阀杆和填料卡死问题,需要对填料进行检查更换。
阀门启闭不畅不仅会对阀杆与填料的密封效果产生影响,还会对整个阀门的密封性能产生影响。
因此,需要对阀门的密封性进行检查,并及时进行更换。
3 智慧供热下换热站电动调节阀的应用策略3.1 新型电动调节阀方案该方案包括电动调节阀本体和电动调节阀驱动装置。
调节阀在集中供热系统中的应用
调节阀在集中供热系统中的应用【摘要】我国集中供热管网系统中普遍存在稳态失调和动态失调的问题。
水力失调问题难以克服的原因主要是缺乏准确可靠、使用简单的调控设备。
为了减少稳态失调和动态失调对供热管网的影响,在供热管网系统的设计中,调节阀的选择是一个十分重要的环节。
【关键词】天富热电;石河子;调节阀;百分比;分公司1.调节阀的特性调节阀的流量特性,即流量随阀门开度变化的关系,取决于阀芯的线型及其在系统中的位置。
调节阀阀芯形状基本上可分为3类:柱塞式、开口式和套筒式。
但无论何种阀芯,都可以具有相同的流量特性,每一种流量特性都有相同的数学模型和数学方程。
目前应用最为广泛的有直线流量特性的直线方程和等百分比流量特性的对数方程。
流量特性是在阀前后压差恒定的情况下得到的。
而在实际工况下阀前后的压差不是恒定的。
1.1流量与阀门开度变化的关系直线流量特性的数学方程:直线流量特性的数学模型为:=k式中:G/G:相对流量,即调节阀在某一开度下的流量与全流量之比;L/L:相对开度,即调节阀某一开度下的行程与全开时行程之比;K:常数,即调节阀的放大系数。
从而可得=[1+(R-1)]式中R为可调比,即调节所能控制的最大流量与流量之比,R=G/G。
由等百分比流量特性的数学模型:=k·1.2压差P=式中P为调节阀的阀权度;P为系统的阻力压降,P+P=P。
P、P值。
P为调节阀全开时阀上的压差,它与调节系统总压差的比值称为阀权度P[1],亦称阀门能力。
2.供热系统中调节阀的选用供热系统最终目的是热力工况的动态平衡,调节阀的开度变化与散热器散热量的变化成线性关系,这才是供热系统调节的最佳原则。
散热器的流量与散热量之间的关系,是流量小时流量变化对散热器的散热量影响大;流量大时影响小,即散热器的散热量随流量变化的放大系数逐渐减小。
调节阀在不同的安装地点,阀权度P值不同,放大系数的变化率不一样。
为保证两个放大系数的乘积为一常数,在选用调节阀时使其阀门全开时的阻力不一样。
供热系统中电动调节阀门的应用分析
供热系统中电动调节阀门的应用分析摘要:当前随着我国科技不断进步、社会不断的发展,电动调节阀门的技术也被广泛的应用在供热系统当中,它的使用可以有效的解决人工成本问题,还可以有效的节约能源排放,但是由于当前的电动调节阀门的应用与技术还不是特别成熟,所以在调节阀门的实际应用当中还存在着很多问题需要解决,这篇文章,根据供热系统当中的电动调节门进行系统的分析与研究。
希望为我国日后的供热行业提供有效基础。
关键词:供热系统;电动调节门;研究应用前言随着科技的进步与社会的发展供热系统当中的自动化程度正在逐年提高,对于供热系统的控制要求进一步提高,电动调节阀门或者是自动阀门在公安系统当中使用越来越广泛,正确的使用自动控制系统能够有效的进行节能减排,并且对于舒适度也有很大的提高,调节的扰动较小那么阀门的使用寿命就会变长,维护量也小。
如果还应用简单的口径来选择电动调节阀门的话,那么就会造成整个供热系统的不稳定性。
还会产生温度不均或者是控制不精确的情况。
所以,针对供暖系统的电动调节门的应用,应该注意一些问题,以下进行探讨。
1、电动调节阀门的实际应用在电动调节阀门的实际应用当中,实际的供热系统的自动化效果并不是十分好,它会形成很多棘手的问题,比如说,电动调节阀门在工作之中运行效果不理想或者是电动调节阀由于某种原因或者是不恰当的使用造成损坏的情况。
出现这种问题的原因多种多样,其中十分重要的原因就是没有选择合适的以及规格适合的电动调节阀门。
直接导致了系统的不稳定性,造成自动化调节阀门非正常工作,一般来说,在工程当中常用的解决方法,就是手动调节与自动调节阀串联使用,这样能够有效的减少由于压力对电动阀门造成的过载问题。
有效的解决了电动阀门的寿命问题。
在不超过工作压力的情况之下有效的解决自动化问题。
在多种因素当中寻找一个平衡点,另外,电动调节阀门的选用规格十分的严格。
这对以后的使用来说十分关键,会直接影响使用效果。
2、对于供热系统当中的电动调节阀门的选用电动调节阀门主要是起到调节的作用,调节的对象就是流量,通过控制流量的大小来完成供热系统的控制。
调节阀的原理 暖气
调节阀的原理暖气
一、调节阀的作用
调节阀是暖气系统的重要部件之一,主要起到调节水流以及控制终端设备热量输送的作用。
二、调节阀的工作原理
1. 调节阀内部有阀芯、阀座等结构。
2. 阀芯通过螺纹接头连接于调节手轮上。
3. 手轮转动将推动阀芯升降,改变阀芯与阀座之间的通流面积。
4. 从而准确改变流经调节阀的水流率。
三、调节阀的类型
1. 按结构分为盖阀、球阀、闸阀等。
2. 按特性分为线控阀、温控阀、压力控制阀等。
四、调节阀在暖气系统中的应用
1. 系统水泵出口及回流管路上常设有流量调节阀,控制水量分配。
2. 终端设备如散热器前都会安装调温调节阀,精确控制房间温度。
3. 控制阀可以配合温度传感器实现对暖气系统的自动化控制。
4. 不同部位根据需求选用不同类型的调节阀。
五、调节阀的设计要求
流量调节范围广,控制准确,密封可靠,流体阻力小,寿命长等。
综上所述,这就是调节阀在暖气系统中作为流量控制部件发挥重要作用的基本原理。
供热管网水力平衡的调节措施探讨
供热管网水力平衡的调节措施探讨供热管网水力平衡是指在供热系统中各个分支管路的流量、压力、温度等参数处于合理的状态,确保热量能够均匀传递到各个用户处。
水力平衡的调节措施是为了实现这一目标,保障供热系统的正常运行。
本文将从调节阀的选择、管网结构设计和调节方法等方面进行探讨,以期为供热系统水力平衡的调节提供一定的参考。
一、调节阀的选择1. 阀门种类在供热管网的水力平衡中,调节阀的种类选择十分重要。
目前常用的调节阀主要包括手动调节阀和自动调节阀两种。
手动调节阀需要人工操作,根据实际情况进行调节,操作简单但需要经常维护和调整;自动调节阀则可以根据管网的水力平衡情况自动调节,减少人工干预,提高供热系统的稳定性和效率。
2. 阀门大小在选择调节阀的时候,阀门大小也是需要重点考虑的因素。
阀门大小应该根据管道的流量和压力来确定,在满足流体通过要求的前提下,尽量选择较小的阀门,以减少系统的能耗和运行成本。
二、管网结构设计1. 管网布局供热管网的布局对水力平衡具有重要影响。
合理的管网布局应该考虑到管道长度、管径大小、管道材质等因素,尽量减小管道的水头损失,确保各个分支管道流量均匀,从而实现系统的水力平衡。
2. 阀门设置在供热管网的设计中,阀门的设置非常关键。
通过合理设置阀门,可以在不同的分支管道上实现水力平衡调节,确保水流量和压力的均衡分配。
合理设置阀门还可以减小系统的管网阻力,降低能耗,提高系统的运行效率。
三、调节方法1. 静态调节静态调节是指在供热管网安装阀门后,通过对阀门的调节来实现系统水力平衡。
静态调节通常需要通过测量和分析管网的水力参数,对阀门进行逐个调整,以达到系统的水力平衡状态。
2. 动态调节动态调节是指在管网运行过程中,通过监测管网的参数变化情况,及时对阀门进行调节,以实现系统的水力平衡。
动态调节可以根据实时的管网运行情况,自动调整各个分支管道的流量和压力,保证系统的稳定运行。
四、水力平衡问题解决1. 管网清洗在供热管网运行一段时间后,管道内部往往会出现杂质、锈垢等污物,导致管道内径减小、摩擦阻力增大,影响水力平衡。
浅析多功能压差控制阀在供暖管网中的应用
浅析多功能压差控制阀在供暖管网中的应用摘要:简单介绍了目前供暖管网中常用的几种阀门的作用和不足。
阐述了多功能压差控制阀既支持热源处变流量调节,又适应末端用户自主调节的原理、调节方法以及在管网平衡中发挥的巨大作用,并通过实验对其主要功能进行了测试。
关键词:水力平衡量调节多功能压差控制阀0 引言供热管网的作用就是以较低的能耗将热源提供的热量按要求输配给热用户。
管网的布置是否合理直接影响到系统的水力工况,近而影响末端的采暖效果。
因此管网的水力平衡是获得良好供热效果的保障。
对于既定的设计管网布局,其实际运行工况往往与设计工况相去甚远,产生水力失调的现象,而作为热量的载体,热媒的水力失调势必导致热力失调。
所以,对实际运行工况的调节是非常关键的环节。
其中,实现管网水力平衡的一个重要手段就是安装阀门,通过调节阀门改变管网阻力分布,从而达到流量的合理分配。
1. 几种阀门的作用和不足1.1手动平衡阀手动平衡阀是供热管网中一种普遍应用的阀门,一般安装在支路(热用户)的入口处,通过调节其开度实现支路流量的调节。
其优点在于一旦开度设定,各支路的阻抗比就随之固定,所以支路间的流量比例恒定。
当热源处根据末端负荷变化进行量调节时,新工况的流量仍以之前各支路的流量比例进行分配,各支路流量呈现一致等比变化的特点,不会出现水力失调的情况。
但其缺点也十分的明显,首先,在进行管网水力初调节时,调节步骤繁琐,操作过程不易控制,通常采用的方法(如比例调节法、补偿法等)都需要至少两组人员反复沟通,同时进行多个支路的调节。
另外,当管网接入新的热用户时,整个管网的阻抗会发生新的变化,造成流量重新分配,这要求对之前所有的手动平衡阀进行重新设置,可想而知工作量非常大,耗时耗力。
对于管网系统较小,支路较少且无新增支路的情况下,手动平衡阀是适用的,而且在进行量调节时,能够保持水力的稳定性。
1.2自力式流量控制阀自力式流量控制阀克服了手动平衡阀反复调节的难题。
城市供热管网电动调节阀集中控制的运行调节
[2]
b Q
ijstract] Based on heating pipe network hydraulic characteristics theory, with the aid of MATLAB software, the paper realizes the heat transfer station level network side electric control valve of the unified control, so as to solve the pipeline network system in the operation of the hydraulic and thermal imbalance, which guarantees the heating demand of each heat exchanger station between the first and secondary network.
Q 509 F P
[3]
i 节点不是 j 分支的端点;
Q j 为 j 分支的流量;
[Keywords] heating network, electric control valve, centralized control, operation regulation, heat transfer station
城市供热管网电动调节阀集中控制的运行调节
Urban Heating Network Electric Control Valve of Centralized Control Operation Adjustment
■ 舒 磊 官燕玲 ■ Shu Lei Guan Yanling
供热系统中调节阀的研究与应用
供热系统中调节阀的研究与应用摘要:我国集中供热管网系统中普遍存在稳态失调和动态失调的问题。
水力失调问题难以克服的原因主要是缺乏准确可靠使用简单的调控设备为了减少稳态失调和动态失调对供热管网的影响,在供热管网系统的设计中,调节阀的选择是一个十分重要的环节。
调节闽分为恒压差调节阀和恒流量调节阀,其中恒压差调节阀是使用户系统保持恒定的压差,恒流量调节阀是使用户系统保持恒定的流量。
恒压差调节阀和恒流量调节阀作为动态调控设备无需外力驱动,能够根据阀门前后(或系统)压差的变化自动调节阀门的阻力,保持压差或流量的恒定,压差或流量还可以随时设定调整。
关键词:调节阀;集中供热;应用分析前言:近年来,为解决供热、空调系统中的水力失调、冷热不均等问题,自动控制系统应用得越来越多,因而调节阀得到广泛的应用,同时对调节阀性能特别是其流量特性的要求也越来越高。
调节阀的流量特性,即流量随阀门开度变化的关系,取决于阀芯的型线及其在系统中的位置。
目前,在阀门设计时,即使流量特性为百分比型的调节阀,在实际工作中也会变成快开特性,使系统无法进行正常的调节。
其原因是多方面的,但有个重要原因是现有调节阀阀芯型线设计中存在某些问题,使得调节阀的工作参数与设计参数不一致,在很多情况下满足不了运行调节的要求。
为些,需要对阀芯的型线设计进行修正。
一、供热调节阀的工作原理供热调节阀的工作原理是:通过改变阀门局部流体阻力来进行蒸汽流量调节的节流控制设备。
当流体通过供热调节阀时,由于阀芯处的通流面积比管道通流面积小,从而增加了流动阻力,使流体产生了压力损失和速度变化。
供热调节阀的流量公式可以按照伯努利方程式和流体的连续性定律求得,此时将供热流体考虑为不可压缩且充满管道的前提。
二、调节阀的应用现状快关阀的驱动方式一般为弹簧蓄能液压执行机构,油开,弹簧关,技术协议中大部分都要求快关时间≤0.5s。
但随着改造机组的参数越来越高,阀门口径变大,蒸汽参数变高,虽然阀门行程还是90°,但因为执行机构的输出力矩变大了很多,油缸的容积及行程已经与原来的相比增大了很多。
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调节阀在热力管网系统中的应用徐国喜设计二室摘要:集中供热不仅能为城市提供稳定、可靠的热源,而且与传统分散供热相比,能节约能源和减少城市污染,具有明显的经济效益和社会效益。
所以集中供热是现代化城市中必不可缺的基础设施,也是城市公用事业的一个重要组成部分。
集中供热管网设计、安装时否合理,调试运行维护是否规范,直接影响着城市品味的提升和广大热用户的利益,随着供热面积的不断增大和输送距离的不断延长,如何保证用户流量和温度是热网工程设计中一个很关键性的问题,除必要的保温外,调节装置的合理选择与安装显得尤为重要。
本文将在分析调节阀特性及选用的基础上,探究其在热力管网上的应用。
关键词:调节阀流量特性压差1 序言随着科技进步,在生产过程自动化中,用来控制流体流量的调节阀已遍及各个行业。
对于热力、化工过程控制系统,作业最终控制过程介质各项质量及安全生产指标的调节阀,它在稳定生产,优化控制,维护及检修成本控制等方面都起着举足轻重的作用。
由于调节阀是通过改节流方式来控制流量的,所以它既是一种有效的调节手段,同时又是一个会产生节流能耗的部件。
以电厂为例,随着装置高负荷的运行,调节阀的腐蚀、冲刷、磨损、振动、内漏等问题不断发生,从而导致调节阀的使用寿命缩短,工作可靠性下降,进而引起工艺系统和装置的生产效率大幅度下降,严重时可以导致全线停车。
这在如今视质量和效益为生命的企业管理中尤为重要和紧迫。
对此,如何选择和安装好调节阀,使调节阀在一个高水平状态下运行将是一个很关键的问题,选择调节阀时,首先要收集完整的工艺流体的物理特性参数与调节阀的工作条件,主要有流体的成份、温度、密度、粘度、正常流量、最大流量、最小流量,最大流量与最小流量下的进出压力、最大切断压差等。
在对调节阀具体选型确定前,还必须充分掌握和确定调节阀体本身的结构、形式、材料等方面的特点。
而技术方面主要考虑流量特性、压降、闪蒸、气蚀、噪音等问题。
2 调节阀的选用要点2.1 调节阀的作用调节阀作为最终执行元件,在控制系统中起着关键作用。
合理的选型和正确的计算,是阀门长期稳定运行的基础。
调节阀的作用是通过流通面积的变化来改变调节阀的管路阻力系数,从而达到调节流量、压力、温度等流体参数的目的。
2.2 调节阀的分类调节阀按行程特点可分为:直行程和角行程。
直行程包括:单座阀、双座阀、套筒阀、笼式阀、角形阀、三通阀、隔膜阀;角行程包括:蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
调节阀按驱动方式可分为:手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀,即以压缩空气为动力源的气动调节阀,以电为动力源的电动调节阀,以液体介质(如油等)压力为动力的液动调节阀;按调节形式可分为:调节型、切断型、调节切断型;按流量特性可分为:线性、对数型(百分比)、抛物线、快开。
2.3 调节阀的固有流量特性调节阀的固有流量特性是指当阀门两端差压恒定时,通过阀门的流量随开度的变化率。
从物理意义上来说,阀门的固有流量特性表明了阀门的有效流通面积是如何随开度的变化而变化的,有快开、线性、等百分比及抛物线等几种(见图2-1),典型应用如下:图2-1 调节阀特性曲线2.3.1快开特性在小开度范围内流量随开度的变化率最大,而随着开度的增大流量的变化率急剧减小。
从图2-1看,在小开度时阀门的流通能力已经相当大,而在接近全开时,流通能力几乎无变化,所以快开阀门主要应用于开关切断场合。
2.3.2线性特性在0~100%开度内,流量随开度的变化率为常数。
也就是说,50%开度下阀门的流通能力是全开时的50%,依次类推。
对于线性阀,正常流量时阀门的相对开度最好为50%~60%.线性特性的阀门主要适用于系统增益为常数的控制回路。
2.3.3等百分比特性在小开度范围内流量随开度变化率增加得很少,但随着阀门开度的增加,其变化率急剧增加。
对于等百分比的特性阀,正常流量时阀门开度最好为70%~80%。
等百分比特性阀主要应用于压力、流量和温度的控制场合。
2.4 蒸汽流量系数计算气体为可压缩流体,其产生阻塞流的机理与液体不同,当操作压差比χ很小时,通过阀门的流量随着阀两端压差的增加而增加,χ逐渐增大到一定数值χT 后,阀后缩脉处达到声速,这时再增加压差流量也不会随着增加,产生了气体阻塞流。
蒸汽流量系数计算公式:C V(2-1) 式中 W ;T SH 蒸汽过热度, ℃;P 1 上游压力,bar (A )。
一旦χT >χ,可认为产生了阻塞流,用χT 替代式中χ来计算蒸汽C V 值。
2.5 调节阀的流速对于液体,一般调节阀入口流速应小于10m/s ,而蝶阀小于7m/s 。
如果发生阻塞流则要求更小,以减少阀门内件磨损。
对于气体,连续工况的调节阀入口流速小于0.3v s ,而间歇工况小于0.5 v s 。
但计算噪声不应大于110dB (A )。
v s (2-2)式中 k 等熵指数;M 分子量;T 操作温度, K 。
2.6 调节阀口径的选择首先调节阀应保证能通过工艺要求的最大流量,并保留一定富裕量。
根据工艺操作的负荷变化,一般至少考虑15%。
其次,根据所选调节阀流量特性,使阀门在正常流量时工作在适当的开度,这时的阀门工作特性较好。
但最终选定阀门只有一台,如果要求阀门在最小/正常/最大流量下都保证适当开度,这是不符合实际的。
要求控制的流量范围较大,分程控制是最好的选择;对于放空调节阀,考虑最大流量能通过即可,不必考虑开度要求。
所以口径选择要了解工艺特性,最好能提出最小/正常/最大流量下的操作参数和操作要求。
值得注意的是,一些压力控制回路,正常流量和最大流量下阀上压降差别很大,有时达2倍以上,这时如果误认为压降不变,所选阀门可能偏小。
从静态角度看,调节阀能通过工艺最大流量即可,阀门口径越大越保险,但过大口径的阀门实际开度偏小,阀门动态特性不好,系统调节品质差。
调节阀通过的流量受制于管路阻力分布。
随着流量增大,管路压力损失也急剧增加,阀门上相应分配的压差减少,所以全开时通过的阀门实际流量与理论值相差很多。
2.7 调节阀的噪声计算调节阀的噪声受多方面因素影响,本节不涉及由于机械振动、反射/谐振、液体流体动力学而产生的噪声,只根据VDMA24422标准对气体空气动力学噪声作出分析。
对于气体,在低压降比时,阀门引起噪声的主要原因是湍流,在高压降比时间,冲击湍流成为主要的噪声源。
而一旦形成阻塞流,噪声将超过95Db(A)。
气体比液体更容易产生噪声是因为气体的操作流速一般比液体高,而高流速是产生噪声的主要因素。
气体噪声计算参见公式L A = 14lgCv+ 18lgP1+ 5lgT1-5lgρn+ 20lg[lg(P1/P2)] (2-3)+ 51 + △LP+△LG+△LP2式中 LA噪声水平,dB(A);P1上游压力,bar(A);P2下游压力,bar(A);T1上游温度,K;ρn标态下的气体密度,kg/m3 ;△LP管壁修正系数;△LG气体噪声计算阀门修正系数;△LP2 下游压力修正因子,P2<30bar(A),取0;30bar(A)>P2<55bar(A),取(30-P2)/2.5;P2>55bar(A),取-10;3 应用供热系统最终目的是热力工况的平衡,要求在流量改变的同时,热能消耗量适应负荷的变化。
就是说,调节阀的开度变化与热能消耗量的变化成线性关系,这才是供热系统调节的最佳原则。
亦即在调节过程中,调节阀的放大系数和调节对象的放大系数乘积维持不变。
从图2-1分析可知只有等百分比性能调节阀随着流量变化的放大系数逐渐减小,因此我们选择等百分比性能调节阀作为调节装置。
它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。
根据经验,阀门的理想压降应等于系统压降,也就是当阀门的阀权度β为0.5时,阀门的工作状态比较理想,调节性能较稳定,调节较精确。
在供热系统中,绝大多数调节阀工作在变工况状态,即使在设计工况下,也很难工作在β=1的条件下,选用阀权度接近0.5的阀门,会具有在较为理想的工作条件下的理想工作特性。
流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一,其定义为:当调节阀全开,阀两端压差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每h流经调节阀的流量,也称流量系数。
实践中主要通过阀体的截面流量来确定和选择,再通过阀权度进行校核计算。
3.1 工况3.1.1初期供热规模等于或接近设计容量,这种情况下调节阀比较容易选择,可以根据运行设计流量、压降,通过上述计算方法进行计算选择。
根据式2-1计算结果可推算出,设计流量与调节阀全开流量的相对关系,则可将设计流量作为调节阀相对开度下所对应的流量进行选型,通过计算验证确定最终的选型结果,这样既可满足使用要求、保证调节的精度,又可节约初投资费用。
3.1.2初期供热规模小于设计容量,但大于设计容量的50%,这种情况可以根据运行参数,分别计算出初期和终期规模所需的流量,根据这两种状态下的流量比对调节阀选型手册,以调节阀的最佳开度30%~80%为原则进行选型,如果最大和最小流量能够同时在1台阀的调节范围内,则可确定该调节阀适合该工况的运行要求;如果最大和最小流量不同时在1台调节阀调节范围内,且偏差不大,则可以终期流量为准,选择稍大的调节阀,随着供热用户的不断增加,可进行精确地调节,直至达到终期负荷。
3.1.3初期供热规模远远小于设计容量,且短期不能达到最终规模,1台调节阀不能同时满足初期和终期的供热调节需求,这时可以有两种办法解决。
方法一:先根据初期和中期的供热负荷及运行参数计算出所需的流量,根据调节阀的选型原则进行选型,待热负荷发展到超出该阀的调节范围后,可另行选择调节阀,此时以最终的供热规模即设计容量为计算依据,选取适用的调节阀。
此方法费用相对较高,且实施起来较为烦琐。
方法二:用带有调节功能的平衡阀与调节阀并联,各分担一部分流量的调节功能(如图3-1所示),这样既可满足初期的小流量调节要求,也可同时满足终期的大流量调节要求,还能节约初投资,免去更换阀门的费用和精力。
1闸阀 2主调节阀 3调节阀(平衡阀) 4排放阀图3-1 调节阀并联安装示意图选型时,先根据初期供热规模和设计容量及运行参数,分别计算出所需流量,以初期供热所需流量作为调节阀最小经济流量的依据,选出适合的调节阀,再根据所选择调节阀的最大合理调节流量,确定终期不可调节的流量,即用设计所需流量减去该调节阀的最大合理调节流量,作为依据来选择合适调节精度的平衡阀。
对于这种并联连接方式,调节阀两侧的压差没有太大变化,即阀权度没有多少变化,此时的调节阀可视为没有增加并联阀门时的调节特性,那么调节阀的并联只实现了部分流量调节,从而节约了阀门的初投资。
此方法适用于一次管网管径偏大且初期-终期热负荷变化较大的供热系统设计,由于大管径调节阀可选择性较小且价格比小管径调节阀有大幅提升,从经济性方面考虑,这种并联的方案可解决此类问题。