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美國SUN液壓平衡閥的性能用途

更新時間:2021-03-09      點擊次數(shù):669

1、手動平衡閥

手動平衡閥具有造價低,元件使用壽命長等優(yōu)點,對支路不多的小型管網(wǎng)也可方便進行水力工況平衡。對于熱源主動變量管網(wǎng)只能采用手動平衡閥,因為只有手動平衡閥才能保證流量的一致等比變化,而一切自力式平衡閥都不能保證熱源主動流量運行。如前述大型直聯(lián)管網(wǎng)手動平衡閥可用于壓力工況的調(diào)整。 [2] 

1.1手動平衡閥的特性曲線

1)截止閥特性曲線

2)線性特性閥實際工作曲線(閥權(quán)度0.2)

3)線性特性

4)等百分比特性曲線

閥門特性曲線決定了閥門的調(diào)節(jié)性能,如截止閥的流量曲線,如果認(rèn)為95%—100%之間的流量變化是沒有意義的,那么開度從0—5%即實現(xiàn)了流量的全程變化,這樣的閥門是不能作為水力工況平衡調(diào)節(jié)使用的。

由于閥門理論特性曲線是在定壓差下測試,而實際工況只要閥權(quán)度不為1則閥門在小開度下閥前后壓差大,大開度時閥前后壓差小,導(dǎo)至閥dG/dC值在小開度變大,在大開度時變小,使閥門實際工作曲線向快開方向偏移,閥權(quán)越小其偏移越大,對于直線特性的閥門由于實際性能的偏移會導(dǎo)致閥門的有效調(diào)節(jié)的開度空間變小,因此閥門的理論性曲線以下弦弧如等百分比特性為好。等百分比(對數(shù))特性曲線閥門,在閥權(quán)度0.3—0.5時實際工作曲線可能接近直線特性。

1.2閥門的汽蝕振動

通常閥門在小開度情況下閥口的流速過高,在閥后會形成旺盛紊流的蝸旋區(qū),蝸旋區(qū)核心壓力很低,該處壓力低于水溫對應(yīng)的飽和壓力時水蒸汽的閃發(fā)會導(dǎo)致氣水擊現(xiàn)象:嚴(yán)重的噪章,閥門及管道的振動,閥門、管道、管支架的破壞。

防止這種事故的發(fā)生應(yīng)首先在閥門流道設(shè)計上考慮閥塞和閥座在小開度時形成狹長的節(jié)流流道,約束旺盛紊流蝸旋的形成;其次選用閥門時盡量加大閥權(quán)度,以避免閥門在小開度下運行。另外,在不牽涉壓力工況問題時盡量將平衡閥安裝在水溫較低的回水上。

2、自力式流量控制閥

2.1自力式控制閥工作原理

(1)孔板流量計——導(dǎo)閥——主閥原理。主閥前設(shè)置一個流量孔板,導(dǎo)閥感測、比較孔板前后壓力差,如壓力差大于設(shè)定壓差,意味著流量超過設(shè)定流量,導(dǎo)閥控制主閥做關(guān)閥動作。如感測壓差小于設(shè)定壓差,則意味著流量小于設(shè)定流量,導(dǎo)閥控制主閥開閥動作。導(dǎo)閥上的設(shè)定壓差可調(diào),調(diào)大調(diào)小設(shè)定壓差,可以調(diào)大調(diào)小設(shè)定流量。

由于孔板流量計的流量壓差對應(yīng)關(guān)系受到前流態(tài)影響極重,如果要求流量精度達到10%,則必須閥前有10d以上的直管段,而這一點工程實際中極難保障。另外這種閥出廠后的流量可調(diào)范圍很小,在保持流量精度的前提下,流量可調(diào)比不會超過2:1。

(2)“Kv·=常數(shù)”原理,自由彈簧和感壓膜構(gòu)成閥門開關(guān)動力系統(tǒng)△P/S=εL

S—感膜工作面積,ε—彈簧的胡克系數(shù),L—閥行程

由此可知閥門的每一個行程位置決定△P值的大小,如果閥行程位的Kv與 成反比,則G=Kv· 是恒定值。這一原理的閥初做成流量不可調(diào)的流量限制器,生產(chǎn)的流量可調(diào)式一種是做成多管通道,通過堵管調(diào)整設(shè)定流量;另一種是用一手動閥改變自力閥Kv與行程的關(guān)系,但這種辦法很難保證Kv與 在每一調(diào)整位置的反比關(guān)系,造成調(diào)整位的流量控制精度不高。另外有的產(chǎn)品用波紋管制作感壓膜和自由彈簧的一體化產(chǎn)品,由于不銹鋼波紋管處在流動死區(qū),在水中氯離子含量較高時,極易產(chǎn)生腐蝕。

(3)自力式壓差控制閥與手動調(diào)節(jié)閥閥組原理。這種原理是國產(chǎn)流量控制閥廣泛采用的。手動調(diào)節(jié)閥的每一個開度位置對應(yīng)一個Kv值,由自力式壓差控制閥控制手動調(diào)節(jié)閥前的壓差不變,則G=Kv· 不變,改變流量時只需調(diào)整手動調(diào)節(jié)閥的Kv值。

這種閥的流量控制精度決定于壓差控制閥精度,壓差

△P=N/S

N——彈簧力

S——感壓膜工作面積

彈簧力在自力閥的行程內(nèi)會有變化,但使

H/△L=1/10

H——自力閥大位移行程

△L——彈簧的預(yù)壓縮量

則△P的變化僅為±5%,流量精度可達3%。

這咱自力式流量控制閥的缺點在于閥門有小工作壓差的要求,一般產(chǎn)品要求小工作壓差20KPa,如果安裝在不利回路上,勢必要求循環(huán)泵多增加2米水柱的工作揚程,所以應(yīng)采取近端安裝,遠(yuǎn)端不安的辦法。用戶離熱源距離大于供熱半徑的80%時就不宜安裝這種自力式流量控制閥。

(4)用自力式壓差控制閥直接控制流量

戶內(nèi)阻力系數(shù)S,在平均供熱的前提下是不變值,戶內(nèi)設(shè)計流量G,△P=SG2,通過控制戶內(nèi)供回水壓差,一樣可以控制循環(huán)流量,調(diào)節(jié)控制壓差就可調(diào)節(jié)循環(huán)流量。用這種辦法調(diào)控流量,只是必須借助便攜式流量測試儀器如超聲波流量計。這種方式對于遠(yuǎn)端用戶,閥門不會增加消耗壓頭。

2.2自力式流量控制閥的適用性

自力式流量控制閥在大型管網(wǎng)上應(yīng)用可以使流量分配工作變得簡單便捷。尤其多熱源管網(wǎng),熱源切換運行時不會對用戶流量產(chǎn)生影響。

但對于變流量運行的管網(wǎng)不可采用自力式流量控制閥。在熱源主動變流量的情況下,近端回路維持流量不變,而遠(yuǎn)端回路流量會嚴(yán)重不足。在熱用戶主動變流量的情況下,用戶主動調(diào)小流量時,自力式流量控制閥會開大閥門,盡量維護原流量,直到全開失效為止。用戶主動調(diào)大流量時,自力式流量控制閥會關(guān)小閥門,直到全閉失效為止。亦即只有自力式流量控制閥失效,用戶主動的流量要求才能實現(xiàn)。

 

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