暖通電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型

暖通電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型

電動調(diào)節(jié)閥的選型設(shè)計(jì)很重要，正確的選型與否將影響系統(tǒng)調(diào)節(jié)的效果。此外，針對電動調(diào)節(jié)閥使用過程中出現(xiàn)的資用壓頭過大的情況，可串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥或壓差控制閥來保證電動調(diào)節(jié)閥的工作壓降，確保其調(diào)節(jié)性能。 

采用暖氣自動調(diào)節(jié)閥的必要性 熱水供暖系統(tǒng)的水力失調(diào),熱力失勻是由多種原因造成的,這里既有設(shè)計(jì)原因也有施工和運(yùn)行方面的原因. 我們的設(shè)計(jì)是保守設(shè)計(jì),是偏于安全的設(shè)計(jì),與實(shí)際情況不可能*一致,安全量越大差別也就越大.既使我們盡量避免人為因素采用電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)相當(dāng)準(zhǔn)確,但由于我們的設(shè)計(jì)只是在室外計(jì)算溫度下進(jìn)行的,隨著工況的變化,室內(nèi)采暖系統(tǒng)的運(yùn)行工況。

一、暖通電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型的技術(shù)參數(shù) 

流通能力 

電動調(diào)節(jié)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(shí)通過閥門的流量，常用Kv表示，Kv=Q/ΔP，式中Q指流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量，單位為m3/h；ΔP指調(diào)節(jié)閥前后的壓差，單位為bar。當(dāng)閥門全開時(shí)，流通能力*，Kv值，稱為Kvs；當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，流通能力為0。 

（二）流量特性曲線 

電動調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線反映的是當(dāng)額定行程從0變化到99%時(shí)，流經(jīng)閥門的流量與百分比額定行程間的關(guān)系，也反映出了調(diào)節(jié)閥的相對流量與相對開度的關(guān)系。閥門的壓降恒定時(shí)，經(jīng)過閥門的流量特性稱為理想流量特性；閥門的壓降變化時(shí)，經(jīng)過閥門的流量特性稱為工作流量特性。 

（三）閥權(quán)度 

電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度指調(diào)節(jié)閥全開時(shí)兩端的壓降與調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩端的壓降之比。電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度大小，關(guān)系到系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。閥權(quán)度越小，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力越差；反之則越好。 

（四）可調(diào)比和關(guān)閉壓差 

電動調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比，即調(diào)節(jié)所能控制的流量與最小流量之比。在運(yùn)行時(shí)，流量變化應(yīng)在調(diào)節(jié)閥的可控范圍內(nèi)。關(guān)閉壓差為調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)閥門兩端的壓差，如果調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉壓差超過允許范圍，應(yīng)立即采取措施（如串聯(lián)壓差控制閥）使其恢復(fù)正常范圍。 

二、暖通電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型的設(shè)計(jì)選型 

（一）設(shè)計(jì)選型參數(shù) 

電動調(diào)節(jié)閥在設(shè)計(jì)選型時(shí)需要考慮的參數(shù)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(nèi)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(fù)荷；其次，通過一次網(wǎng)的供回水溫度可以確定熱力站的一次側(cè)流量，進(jìn)而確定調(diào)節(jié)閥的流量；最后，調(diào)節(jié)閥的閥前壓力、壓差或閥后壓力可由供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的水壓圖和熱力站的阻力損失求得，要根據(jù)供熱系統(tǒng)的實(shí)際情況確定。 

（二）設(shè)計(jì)選型原則 

供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)的原則，是調(diào)節(jié)閥的開度變化與換熱器的換熱量變化成線性關(guān)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(yīng)選擇等百分比的流量特性調(diào)節(jié)閥。此外，為了能在實(shí)際工作中保證調(diào)節(jié)性能，調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度不應(yīng)小于0.25~0.3。電動調(diào)節(jié)閥的閥體口徑應(yīng)按照流通能力的Kvs選擇，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型需滿足關(guān)閉壓差的要求。

（三）設(shè)計(jì)選型計(jì)算 

根據(jù)熱力站供熱負(fù)荷和一次側(cè)的供回水溫度計(jì)算出電動調(diào)節(jié)閥的流量；根據(jù)一次網(wǎng)的水壓圖、熱力站的阻力和閥權(quán)度確定電動調(diào)節(jié)閥的壓降；計(jì)算所需Kv值；查找電動調(diào)節(jié)閥的選型樣本，選取大于Kv值且處于同一檔的Kvs值，選擇調(diào)節(jié)閥的口徑；計(jì)算調(diào)節(jié)閥實(shí)際全開時(shí)的壓降，再計(jì)算實(shí)際閥權(quán)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(jù)選型樣本選擇與閥體匹配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并滿足關(guān)閉壓差要求，確定控制信號類型。 

三、暖通電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型資用壓頭過大的解決措施 

（一）串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥 

手動調(diào)節(jié)閥為阻力元件，串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥的作用是克服供熱系統(tǒng)提供的多余資用壓頭，使電動調(diào)節(jié)閥能在合適的壓差下工作，保證調(diào)節(jié)閥的閥端壓降與工作壓差比大于0.25~0.3，改善調(diào)節(jié)性能。從嚴(yán)格意義上講，串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥并沒有改變調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度，只是改變了電動調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過程的相對開度，使其能在合適的開度范圍內(nèi)工作。當(dāng)熱力站一次側(cè)流量變小時(shí)，就需要調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥，以降低電動調(diào)節(jié)閥在工作時(shí)的閥端壓降，使其閥門開度維持在允許范圍內(nèi)。 

（二）串聯(lián)壓差控制閥 

若熱力站的資用壓頭過大，還可以串聯(lián)差壓控制閥，為電動調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥能在穩(wěn)定的工況下運(yùn)行，使其不受供熱系統(tǒng)提供的資用壓頭變化和其他熱力站調(diào)節(jié)的影響。由于串聯(lián)壓差控制閥有諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，在熱力站一次側(cè)安裝電動調(diào)節(jié)閥的同時(shí)應(yīng)串聯(lián)壓差控制閥。

依據(jù)調(diào)節(jié)閥流量特性的數(shù)學(xué)方程,導(dǎo)出了流量特性分別為直線型和等百分比型調(diào)節(jié)閥流通截面積的計(jì)算公式,指出了現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥閥芯形狀設(shè)計(jì)中存在的問題,分析了供熱系統(tǒng)中調(diào)節(jié)閥的選用原則,認(rèn)為應(yīng)根據(jù)流通能力來計(jì)算選擇調(diào)節(jié)閥的口徑,而不是由連接管的管徑來確定,并認(rèn)為調(diào)節(jié)閥的安裝地點(diǎn)不同,其計(jì)算公式中的系數(shù)有差別.

溫度調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)是只需普通220V電源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量，直接對蒸汽、熱水、熱油與氣體等介質(zhì)的溫度實(shí)行自動調(diào)節(jié)和控制，亦可使用在防止對過熱或熱交換場合，該閥結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，選用調(diào)溫范圍廣、響應(yīng)時(shí)間快、密封性能可靠，并可在運(yùn)行中隨意進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而廣泛應(yīng)用于化工、石油、食品、輕紡、賓館與飯店等部門的熱水供應(yīng)。