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動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥組合應用探討

更新時間:2009-04-26

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隨著人們生活水平和節(jié)能意識的不斷提高,變流量系統(tǒng)在暖通空調工程中占據越來越重要的位置,同時,一種新型的水力系統(tǒng)—全面平衡的水力系統(tǒng)也在暖通空調工程中得到越來越廣泛的應用。

    全面平衡的水力系統(tǒng)一般通過動態(tài)平衡電動調節(jié)閥調節(jié)末端設備(如空調箱)的流量來調控目標區(qū)域的溫度,它能動態(tài)的平衡系統(tǒng)的壓力變化,使二臺或多臺末端設備間的流量調節(jié)不互相干擾,因此這種系統(tǒng)具有節(jié)能性。

    目前在一些空調項目中,一些設計人員為實現相同的功能,在設計中選用動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥的組合系統(tǒng)來代替動態(tài)平衡電動調節(jié)閥,并宣稱這二種配置具有相同的功能。那么動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥組合能代替動態(tài)平衡電動調節(jié)閥么,下面對這兩種配置的功能特性進行一些分析和比較。

    一、動態(tài)平衡電動調節(jié)閥性能分析:

    動態(tài)平衡電動調節(jié)閥是區(qū)別于傳統(tǒng)的電動調節(jié)閥的新一代產品,是動態(tài)平衡與電動調節(jié)一體化的產品,它具有以下特點:

    1、具有動態(tài)平衡功能

    動態(tài)平衡功能是指根據末端設備負荷變化要求電動調節(jié)閥膽調至某一開度時,不論系統(tǒng)壓力如何變化,閥門都能夠動態(tài)地平衡系統(tǒng)的阻力,使其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響而保持恒定。

動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥組合應用探討

 

    如圖1所示,為一組多臺空氣處理機并聯環(huán)路(圖中只畫出2路)。每路通過動態(tài)平衡電動閥來調節(jié)目標區(qū)域的回風溫度,其中區(qū)域一的設定溫度為25℃,區(qū)域二的設定溫度為27℃。

    假定處于夏季工況,區(qū)域一已調至平衡狀態(tài),即目標區(qū)域的溫度T1已穩(wěn)定在25℃,這時動態(tài)平衡電動閥的開度維持在某一位置保持不變以輸出一個恒定的流量。

    區(qū)域二還處于不穩(wěn)定狀態(tài),測量回風溫度T2為24℃,低于設定溫度27℃,這時測量溫度會和設定溫度在溫度控制器進行比較,輸出信號將動態(tài)平衡電動閥關小以減少流過空氣處理機二的冷水量,這時制冷量會減少,使測量溫度T2升高,接近設定溫度;以此同時,系統(tǒng)立管C、D二點的壓差會增大,空氣處理機一環(huán)路動態(tài)平衡電動閥DV1二端C、B1二點的壓差也相應增大。但是由于動態(tài)平衡電動閥的動態(tài)平衡功能(動態(tài)平衡閥芯PV1的定壓差作用),該閥電動調節(jié)閥芯二端A1、B1點的壓差并不發(fā)生變化,因此空氣處理機一環(huán)路的流量維持不變,制冷量不變,相應的區(qū)域一仍處于平衡狀態(tài)(圖2為動態(tài)平衡電動調節(jié)閥的動態(tài)平衡曲線)。

動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥組合應用探討

 

    由上可見,空氣處理機二環(huán)路的調節(jié)沒有對已經平衡的空氣處理機一環(huán)路產生干擾,因此這兩個環(huán)路間不存在動態(tài)水力失調。對于多環(huán)路系統(tǒng),任何一個環(huán)路的調節(jié)都不會對其它環(huán)路產生干擾,同時任何一個環(huán)路都不會受到其它環(huán)路調節(jié)的影響,系統(tǒng)越大,這種動態(tài)平衡的特性就越明顯,每一個環(huán)路只受自己區(qū)域負荷變化的影響,而不受系統(tǒng)壓力波動的影響,因此很容易達到并維持平衡狀態(tài)。

    2、具有優(yōu)良的電動調節(jié)功能:

    電動調節(jié)功能是指閥門能根據目標區(qū)域溫度控制信號的變化自動的調節(jié)閥門的開度,從而改變水流量,zui終使目標區(qū)域的實際溫度與設定溫度一致。

動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥組合應用探討

 

    評價電動調節(jié)功能好壞的是電動調節(jié)閥的流量特性曲線。在空調系統(tǒng)中,常用的電動調節(jié)閥的理想流量特性曲線是直線的或者等百分比的。但是對于一般的電動調節(jié)閥,在實際使用過程中由于閥權度較小,使得實際的流量特性曲線偏離理想的流量特性曲線。如圖3,某電動調節(jié)閥理想的流量特性曲線是直線型(曲線1),但是在安裝到系統(tǒng)管路上后實際的流量特性曲線接近快開型(曲線2),調節(jié)特性變差。

 

    動態(tài)平衡電動調節(jié)閥由于*的閥體結構,在實際的使用工程中閥權度基本為1,因此其實際的流量特性曲線與理想的流量特性曲線一致(如圖4),沒有偏離,因此具有優(yōu)良的電動調節(jié)功能。

    二、動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥組合性能分析

 

 

    如圖5所示,為一組多臺空氣箱并聯環(huán)路(圖中只畫出2路)。每路在進口處安裝了動態(tài)流量平衡閥和電動調節(jié)閥。

    圖6為這兩種閥門組合的特性曲線圖。其中左側為動態(tài)流量平衡閥的(流量-壓差)曲線,右側為電動調節(jié)閥流量特性曲線(流量—開度)。

 

    1、電動調節(jié)功能分析:

    假設選定電動調節(jié)閥的理想流量特性曲線是直線型的,如前所述,在實際安裝時由于閥權度降低,電動調節(jié)閥的實際流量特性曲線會偏離理想的流量特性曲線,當它與動態(tài)流量平衡閥串聯時,由于動態(tài)流量平衡閥的分壓作用,使電動調節(jié)閥的閥權度進一步降低,偏離理想流量特性曲線的程度更大。如圖6右側所示,曲線1為電動調節(jié)閥的理想流量特性曲線,曲線2為未安裝動態(tài)平衡閥的實際流量特性曲線,曲線3為串聯了動態(tài)流量平衡閥后的實際流量特性曲線,曲線3的偏離程度更大,調節(jié)特性更差。

    所以這種串統(tǒng)由于安裝了動態(tài)平衡閥,其電動調節(jié)特性非但沒有升高,反而比一般的電動調節(jié)閥還差,因此可以說串聯組合消弱了電動調節(jié)閥的電動調節(jié)特性。

    2、是否具有動態(tài)平衡功能:

    考察組合閥是否具有動態(tài)平衡功能就必須了解動態(tài)平衡功能的要求。對于這種組合閥,動態(tài)平衡功能是指根據末端設備負荷變化要求電動調節(jié)閥調至某一開度時,不論系統(tǒng)壓力如何變化,閥門都能夠動態(tài)地平衡系統(tǒng)的阻力,使其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響而保持恒定。

    如圖5所示,組合閥中兩種閥的設計流量均為空調箱的設計流量。系統(tǒng)在實際的運行過程中根據末端設備負荷變化要求在0-Q設計之間調節(jié)流量,因此系統(tǒng)絕大部分時間的實際流量都是低于設計流量的。

    由于系統(tǒng)要求流量在0-Q設計之間變化,因此對于動態(tài)流量平衡閥,如圖6所示,其實際工作區(qū)間處于非工作區(qū)(壓差為0-Pzui?。┑男本€區(qū)域,這時實際上動態(tài)平衡閥的閥膽始終處于全開位置,等同于一個固定節(jié)流元件。如根據末端設備負荷變化要求系統(tǒng)實際需要流量為Q0,這時電動調節(jié)閥接受溫度控制信號調節(jié)閥膽至開度為57%的B點,與此同時,動態(tài)流量平衡閥的工作點為A,其對應壓差為P0,流量為Q0,這時動態(tài)流量平衡閥閥膽處于全開位置。當系統(tǒng)壓差在一定范圍內上下波動時,動態(tài)平衡閥膽始終處于全開位置,并不能起到平衡系統(tǒng)壓力波動而保持電動調節(jié)閥流量輸出不變的作用,因此這種組合不具備動態(tài)平衡功能。而只能依靠電動調節(jié)閥自身的調節(jié)作用在系統(tǒng)壓力變化時改變開度來調節(jié)流量,但是這種調節(jié)對于大系統(tǒng)來說惰性很大,很難達到好的效果。

    當圖5系統(tǒng)A、C點壓差波動超過(P動態(tài)平衡閥zui小+P電動調節(jié)閥設計壓差)時,動態(tài)平衡閥才進入實際壓差工作區(qū),閥膽開始動作,限制管道的流量不超過設計流量。

    3、組合閥的限流作用是優(yōu)點么

    如上所述組合閥具有限流作用,但是這種限流僅局限于限制zui大流量不超過設計流量,與動態(tài)平衡電動調節(jié)閥的動態(tài)平衡功能相比微不足道,而且這種功能還是以消弱電動調節(jié)閥的電動調節(jié)功能、增大阻力為代價的。實際上即使沒有安裝動態(tài)平衡閥,電動調節(jié)閥在系統(tǒng)壓差增大從而使流量超過設計流量時也會自動的減少開度,從而限制和調節(jié)流量。因此組合閥的限流作用只是特點而不是優(yōu)點。 

    三、動態(tài)平衡電動調節(jié)閥與“動態(tài)流量平衡閥+電動調節(jié)閥”組合方案比較:

技術特性比 較

動態(tài)平衡電動調節(jié)閥

動態(tài)流量平衡閥+電動調節(jié)閥

備注

是否具有動態(tài)平衡功能

具有動態(tài)平衡功能

不具有動態(tài)平衡功能

動態(tài)平衡功能是指根據末端設備負荷變化要求電動調節(jié)閥膽調至某一開度時,不論系統(tǒng)壓力如何變化,閥門都能夠動態(tài)地平衡系統(tǒng)的阻力,使其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響而保持恒定

是否具有電動調節(jié)功能

具有電動調節(jié)功能,并且由于閥體內部結構的作用,使閥門實際的工作特性曲線與理想的流量特性曲線一致,沒有偏離,電動調節(jié)特性特別好,遠遠的高于一般的電動調節(jié)閥

由于動態(tài)流量平衡閥的分壓作用,使這種配置閥權度較一般的自控閥門更低,其實際的工作特性曲線偏離理想流量特性的程度更大,因此調節(jié)特性較一般的自控閥門更差

閥門的實際工作特性曲線是反映閥門對溫度等信號調節(jié)能力及精度的zui重要性能,實際工作曲線偏離理想的流量特性曲線的程度越大,則調節(jié)特性越差,調節(jié)精度越低

產品功能

描 述

動態(tài)平衡與電動調節(jié)一體化的功能

僅有電動調節(jié)功能,而且調節(jié)特性受到了消弱

由于組合閥中動態(tài)流量平衡閥一直處于非工作區(qū),閥膽根本不動,而且它的使用消弱了電動調節(jié)閥的調節(jié)特性;并且它的所謂zui大限流功能電動調節(jié)閥本身也有,而且是更好的根據溫度控制要求自動的限制和調節(jié)流量,因此一般認為這種組合閥的功能低于一般的電動調節(jié)閥

組合閥中的動態(tài)流量平衡閥有用么

 

由于動態(tài)流量平衡閥的流量是按照設計流量定制的,在變流量水系統(tǒng)運行中實際流量都等于或小于設計流量,因此動態(tài)平衡電動調節(jié)閥實際上一直處于非工作區(qū),等同于一個不能調節(jié)的固定節(jié)流元件,沒有任何作用

組合閥的zui大流量限制作用是優(yōu)點么

一體閥具有根據溫度控制信號的要求在任一開度位置限制、調節(jié)和平衡流量的功能,遠遠優(yōu)于zui大流量限制功能

電動調節(jié)閥本身具有更好的根據溫度控制要求自動的限制和調節(jié)流量的功能,包含和優(yōu)于zui大流量限制功能

安 裝

安裝簡單快捷

由于實際上需要安裝二個閥,因此安裝較復雜

 

推 薦

使用動態(tài)平衡電動調節(jié)閥

如果因為投資問題不使用一體閥,也建議只使用“電動調節(jié)閥”或“靜態(tài)平衡閥+電動調節(jié)閥”,而不使用“動態(tài)流量平衡閥+電動調節(jié)閥”

動態(tài)流量平衡閥實質上是一種定流量閥

    四、結論:

    綜上所述,由于“動態(tài)流量平衡閥+電動調節(jié)閥”組合不具備動態(tài)平衡功能,且其電動調節(jié)功能相較于一般的電動調節(jié)閥還受到了消弱,因此“動態(tài)流量平衡閥+電動調節(jié)閥”不能替代動態(tài)平衡電動調節(jié)閥。

 

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