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化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范 |
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化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范 縱觀目前的供熱行業(yè)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥被廣泛應(yīng)用在熱力站的一次側(cè)調(diào)節(jié)供熱流量。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的正常使用，對(duì)整個(gè)供熱系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理有著非常重要的作用，在實(shí)際使用情況中，調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型和出現(xiàn)故障后的維護(hù)顯得非常重要。隨著自控技術(shù)智能化程度不斷提高，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用還有很大的應(yīng)用提升空間，在節(jié)能方面還有很大的潛力。鑒于此，本文主要分析供熱系統(tǒng)中電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的應(yīng)用。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是一種新型的調(diào)節(jié)閥。與手動(dòng)控制閥相比,具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn),相對(duì)于電調(diào)節(jié)器,它具有無(wú)外部電源的優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥選用主要控制參數(shù)為:公稱(chēng)直徑、設(shè)計(jì)公稱(chēng)壓力、介質(zhì)允許溫度范圍、流量系數(shù)等。自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的優(yōu)點(diǎn)很多,所以越來(lái)越受到客戶的青睞,但要使產(chǎn)品的功能得到更好的發(fā)揮,不同的場(chǎng)合是要選擇合適的調(diào)節(jié)閥的。
1,對(duì)于要求流量和開(kāi)啟高度成正比例關(guān)系的嚴(yán)格場(chǎng)合,應(yīng)選用專(zhuān)用調(diào)節(jié)閥。球閥和蝶閥一般粗調(diào)時(shí)可以選用。 2,閥門(mén)的密封性能是評(píng)價(jià)閥門(mén)質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。閥門(mén)的密封性能主要包括兩個(gè)方面:內(nèi)漏和外漏。內(nèi)漏是指閥座與關(guān)閉件之間介質(zhì)的密封程度。泄漏是指由于鑄造缺陷引起的閥桿填料部分泄漏、中孔墊片部分泄漏和閥體泄漏。不允許泄漏。 3,調(diào)節(jié)閥理想流量特性有快開(kāi)、拋物線、線性、等百分比四種,需根據(jù)實(shí)際工作流量特性選擇具有合適流量特性的調(diào)節(jié)閥。 4,應(yīng)根據(jù)所需閥門(mén)的流量確定控制閥公稱(chēng)直徑的選擇。調(diào)節(jié)閥的公稱(chēng)通徑不宜過(guò)大或過(guò)小。如果閥門(mén)過(guò)大,會(huì)增加工程造價(jià),閥門(mén)處于低百分比范圍內(nèi),調(diào)節(jié)精度降低,控制性能較差。如果閥門(mén)過(guò)小,系統(tǒng)阻力會(huì)增大,即使閥門(mén)100%開(kāi)啟,系統(tǒng)仍不能滿足設(shè)定的容量要求。
1、化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范的工作原理 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主體由閥門(mén)部件、電動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行器與閥門(mén)部件之間的連接件組成。新型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)作為其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，具有較好的啟停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)特性。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用同步齒形帶與帶輪嚙合傳動(dòng)，不僅能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比而且能夠吸收震動(dòng)、降低噪聲。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器內(nèi)含伺服功能，電機(jī)電源220VAC或者380VAC，接受來(lái)自上位機(jī)的4-20mA或1-5VDC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，閥內(nèi)控制器把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)的角行程信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由齒輪，杠桿，或者齒輪加杠桿，帶動(dòng)閥桿運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)直行程或角行程運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)地控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，達(dá)到對(duì)管道內(nèi)流體的壓力、流量等工藝參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)。同時(shí)還提供反饋信號(hào)，電機(jī)運(yùn)行，通過(guò)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，由三接頭的滑動(dòng)變阻器輸出閥門(mén)的定位信號(hào)。
2、化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范供熱系統(tǒng)中電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型很重要，直接影響系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果的好壞。但在實(shí)際運(yùn)行中，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥常出現(xiàn)運(yùn)行效果不理想，甚至無(wú)法進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)閥損壞過(guò)快。其原因是多方面的，其中一個(gè)重要的原因就是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型不當(dāng)，電動(dòng)閥的選型是一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，并且需要反推，驗(yàn)算選型是否合理。 （1）首先根據(jù)熱力站供熱負(fù)荷以及一次側(cè)的供回水溫度計(jì)算電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量：當(dāng)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)獲得最大的流通能力，此時(shí)的KV值最大，稱(chēng)為KVS?KVS值是最大流通能力(定值)，由廠家提供閥門(mén)的設(shè)備參數(shù)中選取，查看選型樣本中的允許壓差?允許溫度并最后根據(jù)KVS值進(jìn)行調(diào)節(jié)閥的選型，根據(jù)KVS選擇調(diào)節(jié)閥的口徑?確定調(diào)節(jié)閥型號(hào)后，根據(jù)調(diào)節(jié)閥在滿足最大關(guān)閉壓差的情況下，反推驗(yàn)證所選型號(hào)是否能滿足工況，來(lái)最終確定電動(dòng)閥的選型。 由于熱力站距離熱源的遠(yuǎn)近不同，系統(tǒng)提供的資用壓頭不同、壓力變化范圍大，影響電動(dòng)調(diào)節(jié)閥正常運(yùn)行，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥屬于儀表閥，其最佳運(yùn)行區(qū)間為開(kāi)度50％～80％之間。比如近端用戶，資用壓頭過(guò)大，流量過(guò)高，電動(dòng)閥已經(jīng)關(guān)閉到非常小的開(kāi)度二網(wǎng)溫度始終難以調(diào)節(jié)下來(lái)，為改善這種情況，常采取措施使調(diào)節(jié)閥盡量工作在相對(duì)開(kāi)度合適的范圍內(nèi)，以提高調(diào)節(jié)功能，常用串聯(lián)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或壓差控制閥。
3、化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范的應(yīng)用 3.1溫控閥的選用 溫控閥一般是裝在散熱器前，通過(guò)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，閥體置于供暖系統(tǒng)上的某一部位。
3.2化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范的選用 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(wú)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(guò)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)的最主要設(shè)備，其它都是其輔助設(shè)備。
3.3化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范門(mén)的選用 （1）手動(dòng)調(diào)節(jié)式平衡閥 手動(dòng)式平衡調(diào)節(jié)閥門(mén)因?yàn)槠洳荒茏詣?dòng)變化阻力，所以也稱(chēng)之為靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)閥。所以手動(dòng)調(diào)節(jié)平衡閥需要手動(dòng)調(diào)節(jié)孔板的阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到整個(gè)環(huán)路中的平衡。對(duì)于工作過(guò)程中的穩(wěn)態(tài)失調(diào)等方面的問(wèn)題可以有效地解決，即是當(dāng)循環(huán)的水量較多的時(shí)候，就會(huì)超出所允許的最大的水量。 （2）自力式的調(diào)節(jié)平衡閥 自力式的調(diào)節(jié)平衡閥與手動(dòng)調(diào)節(jié)平衡閥相比，其優(yōu)點(diǎn)是可以不通過(guò)外接電源來(lái)通過(guò)閥門(mén)的工作，只需要保證閥門(mén)前后有一定的壓強(qiáng)差就可以實(shí)現(xiàn)流量的限制和調(diào)節(jié)，所以也稱(chēng)之為定流量閥。定流量閥也就是自力式的調(diào)節(jié)平衡閥的作用對(duì)象是流量本身而不是壓力，它能夠直接限制流量的體積從而保持阻力的平衡。在另一方面，為了保持一些工作設(shè)備的正常工作，例如：鍋爐、冷卻塔等等，就需要流量的大小不能變化，盡量保證在一個(gè)設(shè)備所規(guī)定的固定值左右。有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些閥門(mén)在調(diào)節(jié)過(guò)程中相互干涉的情況，為了防止這類(lèi)情況的產(chǎn)生，會(huì)在管道的最末端設(shè)置流量的限制器。
3.4化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范差壓調(diào)節(jié)閥 差壓調(diào)節(jié)閥的原理，本質(zhì)上同自力式平衡閥。只不過(guò)自力式平衡閥中，孔板是作為一個(gè)部件存在于閥體中的；而差壓調(diào)節(jié)閥中沒(méi)有孔板這一部件，而是把差壓調(diào)節(jié)閥后面的系統(tǒng)看作一個(gè)孔板，因此，調(diào)節(jié)閥的差壓值實(shí)際指的是其后系統(tǒng)出入口壓力差值。從差壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)可以看出：這種調(diào)節(jié)閥，目的是控制其后系統(tǒng)出入口壓力差值固定不變。基本功能是根據(jù)熱用戶熱負(fù)荷的需求，自動(dòng)調(diào)整熱用戶的運(yùn)行流量。當(dāng)一棟建筑，由于有的熱用戶要求室溫降低，則相應(yīng)房間溫控閥的開(kāi)度變小，導(dǎo)致差壓調(diào)節(jié)閥的壓差值變大，超過(guò)設(shè)定值，此時(shí)壓差調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)小閥芯，增大節(jié)流作用，使其系統(tǒng)壓差值減小，直至恢復(fù)為設(shè)定值。最終的效果是減少流量，適應(yīng)熱用戶的需熱要求，借以減輕溫控閥的頻繁操作。熱用戶要求提高室溫時(shí)，壓差調(diào)節(jié)閥的作用正好相反。
3.5循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時(shí)，流量調(diào)節(jié)閥的選擇 這里主要指手動(dòng)平衡閥、自力式平衡閥和壓差調(diào)節(jié)閥的選擇。在循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)平衡閥呈等比失調(diào)，最有利于溫控閥的運(yùn)行；但其缺點(diǎn)是手工操作太多，難以實(shí)現(xiàn)理想調(diào)節(jié)。循環(huán)水泵變流量運(yùn)行，各熱用戶入口的設(shè)定壓差值應(yīng)是隨室外氣溫變動(dòng)的。對(duì)于這一點(diǎn)，自力式平衡閥、差壓調(diào)節(jié)閥，都不夠理想，但不會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)的失控。因此可采用這一類(lèi)型的調(diào)節(jié)閥，這對(duì)提高供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能是有好處的。
化工供熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范 總之，實(shí)施供熱計(jì)量后，供熱系統(tǒng)為變流量系統(tǒng)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥被廣泛應(yīng)用在熱力站的一次側(cè)調(diào)節(jié)供熱量。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的實(shí)際使用情況，反映調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型很重要。針對(duì)供熱系統(tǒng)中熱力站的資用壓頭過(guò)大，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥即使在很小的開(kāi)度下仍然出現(xiàn)超流量、調(diào)節(jié)閥損壞過(guò)快的現(xiàn)象，采用串聯(lián)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和壓差控制閥兩種方式，來(lái)改善電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用環(huán)境，提高供熱系統(tǒng)的可調(diào)性。 |
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