技術(shù)文章
Technical articles應(yīng)用選型
采用先進(jìn)的Y型設(shè)計,具多回轉(zhuǎn)刻度調(diào)整、顯示開度范圍,提供的控制能力,可對整個循環(huán)水或空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行的控制,
使整個系統(tǒng)達(dá)到所需求的流量平衡。廣泛應(yīng)用于冷、熱水系統(tǒng),可使能源得到有效的運(yùn)用,以達(dá)到節(jié)能及提高供熱(冷)效率的目的。
首先看和管徑相同的靜態(tài)平衡閥大流量能否滿足設(shè)計流量,如果滿足設(shè) 計流量就行。不滿足就放大一個口徑。
靜態(tài)平衡閥就是一個截止閥,只不過行程做的很長,容易控制流量
應(yīng)用分析
平衡閥
平衡閥正確地理解應(yīng)為水力工況平衡用閥。從這一觀念出發(fā)一切用于水力工況平衡的閥門如調(diào)節(jié)閥、減壓閥、自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥都應(yīng)看成水力工況平衡用閥——平衡閥。而市場上稱為平衡閥的產(chǎn)品,僅是附加了流量測試功能的一種手動調(diào)節(jié)閥。
靜態(tài)平衡閥是指手動調(diào)節(jié)閥或手動平衡閥。動態(tài)平衡閥是指自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。自力式流量控制閥也曾稱作自力式流量控制器、自力式平衡閥。自力式壓差控制閥在北歐也稱為Automotic Balance Valve即自動平衡閥。
水力工況和水力工況平衡
一般地說供熱、空調(diào)的管網(wǎng)都是閉路循環(huán)的管網(wǎng),其水力工況是指系統(tǒng)各點的壓力,各管段的流量、壓差。由公式△P=SG2
△P——壓差或稱阻力損失
S——管段或系統(tǒng)的阻力系數(shù)
G——管段或系統(tǒng)的流量
可知,流量和壓力是相關(guān)參數(shù),流量和壓力的調(diào)控互為手段和目的。減壓手段是減少上游管路的流量;減少流量也必然是減少管路前點的壓力或增加管路后點的壓力。流量變化必然導(dǎo)致壓力的變化;S值不變的系統(tǒng),壓差的變化必然起因于流量的改變。因此說沒有一種不影響壓力的流量控制閥,也沒有一種不影響流量的壓力控制閥。
水力工況平衡是指流理的合理分配。在供熱和空調(diào)管網(wǎng)中,水是熱載體介質(zhì),水流量的合理分配是熱力工況平衡的基礎(chǔ)。以供熱系統(tǒng)為例,設(shè)計者在進(jìn)行水力工況計算時在各分支流量為設(shè)計值的假想情況下進(jìn)行的。由于管材及高流速成的限制,設(shè)計上實現(xiàn)水力平衡幾乎是不可能的。這樣勢必造成近端阻力系數(shù)不能達(dá)到設(shè)計理想狀態(tài),形成近端流量過大,遠(yuǎn)端流量不足的失調(diào)現(xiàn)象。
由于水力工況設(shè)計成了一個設(shè)計水壓圖,而實際運(yùn)行時這一水壓圖必須由閥門平衡調(diào)節(jié)而形成。用閥門調(diào)節(jié)水力工況的過程是建立合理水壓圖的過程,在設(shè)計合理的情況下,這兩個水壓圖會會合得很好。
由于運(yùn)行水力工況是水泵的工作曲線與外網(wǎng)特性曲線交點形成的。
對于外網(wǎng)特性曲線△P=SG2,由于并聯(lián)的近端支路S值會小于設(shè)計值,造成總S值遠(yuǎn)小于設(shè)計值,循環(huán)水泵在小揚(yáng)程大流量工況下運(yùn)行,使水泵在大軸功率,低效率點運(yùn)行。嚴(yán)重時可能出現(xiàn)軸功率大于電機(jī)銘牌功率,電機(jī)超額定電流,直至燒電機(jī)事故發(fā)生。
調(diào)網(wǎng)的過程就是用平衡閥增加近端阻力,使近端支路S值增大至設(shè)計值,總S值增大至設(shè)計值。使遠(yuǎn)近流量分配均勻合理,循環(huán)水泵在設(shè)計工況下運(yùn)行,達(dá)到節(jié)熱、節(jié)電,提高供熱質(zhì)量的目的。
運(yùn)行崗們工作者常對一些水力工況失衡現(xiàn)象形成誤解:
(1)水泵出力不足,水泵實際揚(yáng)程小于銘牌揚(yáng)程,導(dǎo)致辭末端過不去水。
實際上是由于近端支線阻力小、流量大,造成遠(yuǎn)端流量小,水泵工作點偏移在大流量、小揚(yáng)程、低效率的工作點。
(2)鍋爐或換熱器阻力大,所有鍋爐或換熱器廠商標(biāo)稱阻力都遠(yuǎn)小于實際阻力。
實際上總循環(huán)水量的加大必然導(dǎo)致辭鍋爐換熱器等阻力加大。水流量增大40%,阻力增加100%。
(3)鍋爐出力不足,實際上流量加大后供回水溫差不可能更大。當(dāng)然煤質(zhì)和風(fēng)系統(tǒng)不正常也可能造成鍋爐出力問題。
調(diào)網(wǎng)水壓圖分析和平衡閥的安裝位置
調(diào)網(wǎng)的過程是利用平衡閥使各分支達(dá)到合理流量的過程。近端資用壓頭大于用戶需用壓頭必然導(dǎo)致流量過大。必須用閥門消耗富裕壓頭富裕壓頭=資用壓頭-需用壓頭)
戶內(nèi)實際供水壓力為P2,回水壓力為P3。如果壓力過低會導(dǎo)致運(yùn)行倒空,壓力過高導(dǎo)致耐壓等級較低的元件(如散熱器)的壓力破壞。
因此對地形高差大的管網(wǎng)應(yīng)按上述因素考慮平衡閥的安裝位置。即在地形低洼處樓群平衡閥宜安裝于供水,以保證戶內(nèi)不起壓;在地形較高位置平衡閥宜安裝于回水,以保證用戶不倒空。
對于大型直聯(lián)管網(wǎng),如電廠凝汽供熱管網(wǎng),供熱半徑很大,外網(wǎng)供回水壓差很大,因此對平衡閥安裝位置應(yīng)作特殊考慮。
用戶主動變流量和熱源主動變流量的概念
對于供熱系統(tǒng)在傳統(tǒng)的供熱體制下是一種平均分配的供熱模式,這種供熱模式一般采取定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)供熱方式。也有少數(shù)大型管網(wǎng)出于節(jié)約運(yùn)行電能的目的,采取質(zhì)量并調(diào)方式。但在平均代熱的前提下,流理的變化僅決定于室外氣溫變化,因此其控制方式,僅考慮采用室外溫度單一參數(shù)控制熱源循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)變流量運(yùn)行。這種變流量運(yùn)可定義為熱源主動變流量方式。
在熱計量收費(fèi)的運(yùn)行方式下,供熱負(fù)荷及循環(huán)水流量的變化取決于用戶需求,系統(tǒng)總循環(huán)流量的變化決定于用戶的變化,這種變流量機(jī)制可定義為用戶主動變流量方式。
有一些業(yè)內(nèi)人士提出計量收費(fèi)的室內(nèi)系統(tǒng)采用水平跨越管式系統(tǒng),企圖沿用定流量方式運(yùn)行,這里估且不論水平跨越是否可實現(xiàn)流量運(yùn)行,單就定流量運(yùn)行方式浪費(fèi)運(yùn)行電能這一項就應(yīng)予以廢止。
這種計量收費(fèi)流量控制方案,以下述方案為可行方案:取3—5個末端供回水壓差信號為熱循環(huán)流量的控制信號,當(dāng)全部壓差信號都大于設(shè)定值時循環(huán)水泵降低轉(zhuǎn)速,當(dāng)任意一個壓差小于設(shè)定值時,循環(huán)水泵增加轉(zhuǎn)速
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