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閥門知識

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電動調節閥的設計選型知識要點

電動調節閥的選型設計很重要,正確的選型與否將影響系統調節的結果。此外,針對電動調節閥使用過程中出現的資用壓頭過大的情況,可串聯手動調節閥或壓差控制閥來使得電動調節閥的工作壓降,以保其調節性能。

一、電動調節閥的技術參數

(一)流通能力

電動調節閥的流通能力反映的是閥門的通過能力,其定義是閥兩端的壓差為1bar時通過閥門的流量,常用Kv表示,Kv=Q/ΔP,式中Q指流經調節閥的流量,單位為m3/h;ΔP指調節閥前后的壓差,單位為bar。當閥門全開時,流通能力Max,Kv值Max,稱為Kvs;當閥門關閉時,流通能力為0。

(二)流量特性曲線

電動調節閥的流量特性曲線反映的是當額定行程從0變化到100%時,流經閥門的流量與百分比額定行程間的關系,也反映出了調節閥的相對流量與相對開度的關系。閥門的壓降恒定時,經過閥門的流量特性稱為理想流量特性;閥門的壓降變化時,經過閥門的流量特性稱為工作流量特性。

(三)閥權度

電動調節閥的閥權度指調節閥全開時兩端的壓降與調節閥全關時調節系統兩端的壓降之比。電動調節閥的閥權度大小,關系到系統的調節能力。閥權度越小,系統的調節能力越差;反之則越好。

(四)可調比和關閉壓差

電動調節閥的可調比,即調節所能控制的上限流量與下限流量之比。在運行時,流量變化應在調節閥的可控范圍內。關閉壓差為調節閥全關時閥門兩端的上限壓差,如果調節閥的關閉壓差超過允許范圍,應立即采取措施(如串聯壓差控制閥)使其恢復正常范圍。

二、電動調節閥的設計選型

(一)設計選型參數

電動調節閥在設計選型時需要考慮的參數有流量、閥前壓力、壓差、閥后壓力和溫度等。首先,熱力站供熱范圍內的供熱面積、建筑的保溫性能、散熱器種類、房間的供暖溫度等因素決定了熱力站的供熱負荷;其次,通過一次網的供回水溫度可以確定熱力站的一次側流量,進而確定調節閥的流量;最后,調節閥的閥前壓力、壓差或閥后壓力可由供熱系統一次網的水壓圖和熱力站的阻力損失求得,要根據供熱系統的實際情況確定。

(二)設計選型原則

供熱系統調節的最佳原則,是調節閥的開度變化與換熱器的換熱量變化成線性關系。熱力站水-水換熱器的換熱特征是一條上拋型曲線,所以應選擇等百分比的流量特性調節閥。此外,為了能在實際工作中保證調節性能,調節閥的閥權度不應小于0.25~0.3。電動調節閥的閥體口徑應按照流通能力的Kvs選擇,執行機構的選型需滿足最大關閉壓差的要求。

(三)設計選型計算

根據熱力站供熱負荷和一次側的供回水溫度計算出電動調節閥的流量;根據一次網的水壓圖、熱力站的阻力和閥權度確定電動調節閥的壓降;計算所需Kv值;查找電動調節閥的選型樣本,選取大于Kv值且處于同一檔的Kvs值,選擇調節閥的口徑;計算調節閥實際全開時的壓降,再計算實際閥權度,且不宜小于0.25~0.3;查看選型樣本中的允許壓差、允許溫度并選擇閥型;根據選型樣本選擇與閥體匹配的執行機構,并滿足關閉壓差要求,確定控制信號類型。

三、資用壓頭過大的解決措施

(一)串聯手動調節閥

手動調節閥為阻力元件,串聯手動調節閥的作用是克服供熱系統提供的多余資用壓頭,使電動調節閥能在合適的壓差下工作,保證調節閥的閥端壓降與工作壓差比大于0.25~0.3,改善調節性能。從嚴格意義上講,串聯手動調節閥并沒有改變調節閥的閥權度,只是改變了電動調節閥在調節過程的相對開度,使其能在合適的開度范圍內工作。當熱力站一次側流量變小時,就需要調節手動調節閥,以降低電動調節閥在工作時的閥端壓降,使其閥門開度維持在允許范圍內。

(二)串聯壓差控制閥

若熱力站的資用壓頭過大,還可以串聯差壓控制閥,為電動調節閥提供恒定的壓差。壓差控制閥可以吸收額外的資用壓頭,保持電動調節閥能在穩定的工況下運行,使其不受供熱系統提供的資用壓頭變化和其他熱力站調節的影響。由于串聯壓差控制閥有諸多優點,因此,在熱力站一次側安裝電動調節閥的同時應串聯壓差控制閥。

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