暖通工程師《基礎(chǔ)知識(shí)》復(fù)習(xí)資料(3)

淺析流量調(diào)節(jié)閥的原理以及選型

計(jì)量收費(fèi)主要通過三個(gè)途徑宏觀節(jié)能：首先是裝設(shè)了流量調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)了流量平衡，進(jìn)而克服了冷熱不均現(xiàn)象;其次是通過溫控閥的作用，利用了太陽能、家電、照明等設(shè)備的自由熱;第三是提高了用熱居民的節(jié)能意識(shí)，減少了開窗戶等的無謂散熱。而這三條節(jié)能途徑，其中有二條都是通過流量調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)的?？梢?，流量調(diào)節(jié)閥，在計(jì)量收費(fèi)的供熱系統(tǒng)中，占有何等重要的地位。因此，如何正確的進(jìn)行流量調(diào)節(jié)閥的選型設(shè)計(jì)，就顯得非常重要。

一、溫控閥閥

1、散熱器溫控閥的構(gòu)造及工作原理

用戶室內(nèi)的溫度控制是通過散熱器恒溫控制閥來實(shí)現(xiàn)的。散熱器恒溫控制閥是由恒溫控制器、流量調(diào)節(jié)閥以及一對(duì)連接件組成，其中恒溫控制器的核心部件是傳感器單元，即溫包。溫包可以感應(yīng)周圍環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生體積變化，帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥芯產(chǎn)生位移，進(jìn)而調(diào)節(jié)散熱器的水量來改變散熱器的散熱量。恒溫閥設(shè)定溫度可以人為調(diào)節(jié)，恒溫閥會(huì)按設(shè)定要求自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)散熱器的水量，從而來達(dá)到控制室內(nèi)溫度的目的。溫控閥一般是裝在散熱器前，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，實(shí)現(xiàn)居民需要的室溫。溫控閥有二通溫控閥和三通溫控閥之分。三通溫控閥主要用于帶有跨越管的單管系統(tǒng)，其分流系數(shù)可以在0～100%的范圍內(nèi)變動(dòng)，流量調(diào)節(jié)余地大，但價(jià)格比較貴，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。二通溫控閥有的用于雙管系統(tǒng)，有的用于單管系統(tǒng)。用于雙管系統(tǒng)的二通溫控閥阻力較大;用于單管系統(tǒng)的阻力較小。溫控閥的感溫包與閥體一般組裝成一個(gè)整體，感溫包本身即是現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)溫度傳感器。如果需要，可以采用遠(yuǎn)程溫度傳感器;遠(yuǎn)程溫度傳感器置于要求控溫的房間，閥閥體置于供暖系統(tǒng)上的某一部位。

2、溫控閥的選型設(shè)計(jì)

溫控閥是供暖系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)的最主要的調(diào)節(jié)設(shè)備，其他調(diào)節(jié)閥都是輔助設(shè)備，因此溫控閥是必備的。一個(gè)供暖系統(tǒng)如果不設(shè)置溫控閥就不能稱之謂熱計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)。在溫控閥的設(shè)計(jì)中，正確選型十分重要。溫控閥的選型目的，是根據(jù)設(shè)計(jì)流量(已知熱負(fù)荷下)，允許阻力降確定KV值(流量系數(shù));然后由KV值確定溫控閥的直徑(型號(hào))。因此，設(shè)計(jì)圖冊(cè)或廠家樣本一定要給出KV值與直徑的關(guān)系，否則不便于設(shè)計(jì)人員使用。

在溫控閥的選型設(shè)計(jì)中，絕不是簡(jiǎn)單挑選與管道同口徑的溫控閥即完事大吉。而是要在選型的過程中，給選定的溫控閥造成一個(gè)理想的壓差工作條件。一個(gè)溫控閥通常的工作壓差在2～3mH2O之間，最大不超過6～10mH2O。為此，一定要給出溫控閥的預(yù)設(shè)定值的范圍，以防止產(chǎn)生噪音，影響溫控閥正常工作。當(dāng)在同一KV值下，有二種以上口徑的選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇口徑小的溫控閥，其目的是為了提高溫控閥的調(diào)節(jié)性能。

二、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥

電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是適用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的設(shè)備。一般多在無人值守的熱力站中采用。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由閥體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和變送器組成。溫控閥是通過感溫包進(jìn)行自力式流量調(diào)節(jié)的設(shè)備，不需要外接電源;而電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一般需要單相220V電源，通常作為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(調(diào)節(jié)流量)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥都是供熱系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)的最主要的設(shè)備，其它都是其輔助設(shè)備。

三、平衡閥

平衡閥分手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥。無論手動(dòng)平衡閥還是自力式平衡閥，它們的作用都是使供熱系統(tǒng)的近端增加阻力，限制實(shí)際運(yùn)行流量不要超過設(shè)計(jì)流量;換句話說，其作用就是克服供熱系統(tǒng)近端的多余資用壓頭，使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥能在一個(gè)許可的資用壓頭下工作。因此，手動(dòng)平衡閥和自力式平衡閥，它們都是溫控閥或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輔助流量調(diào)節(jié)裝置，但又是非常重要的，如果選型不當(dāng)，或設(shè)計(jì)不合理，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或溫控閥都不能很好工作。

1、手動(dòng)平衡閥

1.1、手動(dòng)平衡閥的工作原理

手動(dòng)平衡閥是一次性手動(dòng)調(diào)節(jié)的，不能夠自動(dòng)地隨系統(tǒng)工況變化而變化阻力系數(shù)，所以稱靜態(tài)平衡閥。手動(dòng)平衡閥作用的對(duì)象是阻力，能夠起到手動(dòng)可調(diào)孔板的作用，來平衡管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力，達(dá)到各個(gè)環(huán)路的阻力平衡的作用。能夠解決系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)失調(diào)問題：當(dāng)運(yùn)行工況不同于設(shè)計(jì)工況時(shí)，循環(huán)水量多于或小于設(shè)計(jì)工況，由于平衡閥平衡的是系統(tǒng)阻力，能夠?qū)⑿碌乃堪凑赵O(shè)計(jì)計(jì)算的比例平衡的分配，使各個(gè)支路的流量將同時(shí)按比例增減，仍然滿足當(dāng)前負(fù)荷下所對(duì)應(yīng)的流量要求

1.2、手動(dòng)平衡閥的選型與設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

(1)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(shí)現(xiàn)了流量的全程變化，這樣的閥門是不能作為水利工況平衡調(diào)節(jié)使用的。由于閥門理論特性曲線實(shí)在頂壓差下測(cè)定的，而實(shí)際工況只要閥權(quán)度不為1則閥門在小開度線閥門前后壓差大，大開度是閥前后壓差小，導(dǎo)致閥dG/dC值在小開度變大，在大開度時(shí)變小，使閥門實(shí)際工作曲線向快開方向偏移，閥權(quán)度越小其偏移越大，對(duì)于直線特性的閥門由于實(shí)際性能的偏移會(huì)導(dǎo)致閥門的有效調(diào)節(jié)的得開度空間變小，因此閥門的理論性曲線以下弦弧如等百分比特性為好。等百分比特性曲線閥門，在閥權(quán)度0.3～0.5時(shí)實(shí)際工作曲線可能接近直線特性。