德國HAWE哈威平衡閥應用分析

德國HAWE哈威平衡閥應用分析:

　　采用直流型閥體結(jié)構(gòu)，具有更好的等百分比流量特性，能夠合理地分配流量，有效地解決供熱(空調(diào))系統(tǒng)中存在的室溫冷熱不均問題。同時能準確地調(diào)節(jié)壓降和流量，用以改善管網(wǎng)系統(tǒng)中液體流動狀態(tài)，達到管網(wǎng)液體平衡和節(jié)約能源的目的。閥門設(shè)有開啟度指示、開度鎖定裝置及用于流量測定的測壓小閥，只要在各支路及用戶入口裝上適當規(guī)格的平衡閥，并用專用智能儀表進行一次性調(diào)試后鎖定，將系統(tǒng)的總水量控制在合理的范圍內(nèi)、從而克服了"大流量，小溫差"的不合理現(xiàn)象。平衡閥既可安裝在供水管上，也可以安裝在回水管上，一般要安裝在回水管上，尤其對于高溫環(huán)路，為方便調(diào)試，更要裝在回水管上，安裝了平衡閥的供(回)水管不必再設(shè)截止閥。在管道系統(tǒng)中安裝平衡閥，通過對其的調(diào)節(jié)來改變系統(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值，達到與設(shè)計要求一致。系統(tǒng)調(diào)試合格后，不存在靜態(tài)水力失衡問題。調(diào)試合格的系統(tǒng)如處于部分負荷運行狀態(tài)，在總流量減少時由平衡閥所調(diào)節(jié)的各分支管道會自動同比減少流量，但各分支管道所設(shè)定的流量比值不變。

　　1、理想的調(diào)節(jié)性能;2、優(yōu)秀的截止功能;

　　3、精確到1/10圈的開啟狀態(tài)顯示;

　　4、理論流量特性曲線為等百分比特性曲線;

　　5、國家型啟閉鎖定裝置;

　　6、對應每個整圈都有因定的流量系數(shù)，調(diào)試中只要測量出閥門兩端壓差，就可以方便計算出流經(jīng)閥門的流量;

　　7、聚四氟乙烯和硅膠密封，密封性能可靠;

　　8、內(nèi)部元件采用YICr18Ni9或銅合金制造，抗腐蝕能力強，使用壽命長;

　　9、內(nèi)升降閥桿，無須預留操作空間。

　　10、它是一種組合閥。

　　其中的ZLF自力式平衡閥是一種利用介質(zhì)本身的壓力變化來進行自我調(diào)控，從而保持流經(jīng)該被控系統(tǒng)的流量不變的閥門，具有流量指示，可在線調(diào)節(jié)，適用于供熱及空調(diào)系統(tǒng)等非腐蝕性介質(zhì)。運行前一次性測試調(diào)節(jié)，可使系統(tǒng)流量自動互定在預先設(shè)置的設(shè)定直，該閥門流量調(diào)節(jié)準確，操作簡單，運行平穩(wěn)，性能可靠，使用壽命長。平衡閥的安裝

　　1)、取掉法蘭端兩邊的保護蓋，在閥打開的狀態(tài)下進行沖洗清潔。

　　2)、帶執(zhí)行機構(gòu)平衡閥安裝前應按規(guī)定的信號(電或氣)進行整機測試(防止因運輸產(chǎn)生振動影響使用性能)，合格后方可上線安裝(接線按電動執(zhí)行機構(gòu)線路圖)。

　　3)、準備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)(這些物質(zhì)可能會損壞閥座和球芯)。

　　4)、在安裝期間，請不要用閥的執(zhí)行機構(gòu)部分作為起重的吊裝點，以避免損壞執(zhí)行機構(gòu)及附件。

　　5)、本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。

　　6)、安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。

　　7)、與管道連接后，請用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。

　　平衡閥的主要特點是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維護，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應用。平衡閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。平衡閥工作原理:平衡閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能達到接通或切斷管道的介質(zhì)。

　　一、德國HAWE哈威平衡閥應用分析HAWE平衡閥

　　平衡閥正確地理解應為水力工況平衡用閥。從這一觀念出發(fā)一切用于水力工況平衡的閥門如調(diào)節(jié)閥、減壓閥、自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥都應看成水力工況平衡用閥--平衡閥。而市場上稱為平衡閥的產(chǎn)品，僅是附加了流量測試功能的一種手動調(diào)節(jié)閥。靜態(tài)平衡閥是指手動調(diào)節(jié)閥或手動平衡閥。動態(tài)平衡閥是指自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。自力式流量控制閥也曾稱作自力式流量控制器、自力式平衡閥。自力式壓差控制閥在北歐也稱為Automotic Balamce Valve即自動平衡閥。

　　二、水力工況和水力工況平衡

　　一般地說供熱、空調(diào)的管網(wǎng)都是閉路循環(huán)的管網(wǎng)，其水力工況是指系統(tǒng)各點的壓力，各管段的流量、壓差。由公式△P=SG2△P--壓差或稱阻力損失S--管段或系統(tǒng)的阻力系數(shù)G--管段或系統(tǒng)的流量可知，流量和壓力是相關(guān)參數(shù)，流量和壓力的調(diào)控互為手段和目的。減壓手段是減少上游管路的流量;減少流量也必湎是減少管路前點的壓力或增加管路后點的壓力。流量變化必然導致壓力的變化;S值不變的系統(tǒng)，壓差的變化必然起因于流量的改變。因此說沒有一種不影響壓力的流量控制閥，也沒有一種不影響流量的壓力控制閥。水力工況平衡是指流理的合理分配。在供熱和空調(diào)管網(wǎng)中，水是熱載體介質(zhì)，水流量的合理分配是熱力工況平衡的基礎(chǔ)。以供熱系統(tǒng)為例，設(shè)計者在進行水力工況計算時在各分支流量為設(shè)計值的假想情況下進行的。由于管材及最高流速成的限制，設(shè)計上實現(xiàn)水力平衡幾乎是不可能的。這樣勢必造成近端阻力系數(shù)不能達到設(shè)計理想狀態(tài)，形成近端流量過大，遠端流量不足的失調(diào)現(xiàn)象。由于水力工況設(shè)計成了一個設(shè)計水壓圖，而實際運行時這一水壓圖必須由閥門平衡調(diào)節(jié)而形成。用閥門調(diào)節(jié)水力工況的過程是建立合理水壓圖的過程，在設(shè)計合理的情況下，這兩個水壓圖會會合得很好。由于運行水力工況是水泵的工作曲線與外網(wǎng)特性曲線交點形成的。對于外網(wǎng)特性曲線△P=SG2，由于并聯(lián)的近端支路S值會小于設(shè)計值，造成總S值遠小于設(shè)計值，循環(huán)水泵在小揚程大流量工況下運行，使水泵在大軸功率，低效率點運行。嚴重時可能出現(xiàn)軸功率大于電機銘牌功率，電機超額定電流，直至燒電機事故發(fā)生。調(diào)網(wǎng)的過程就是用平衡閥增加近端阻力，使近端支路S值增大至設(shè)計值，總S值增大至設(shè)計值。使遠近流量分配均勻合理，循環(huán)水泵在設(shè)計工況下運行，達到節(jié)熱、節(jié)電，提高供熱質(zhì)量的目的。運行崗們工作者常對一些水力工況失衡現(xiàn)象形成誤解:(1)水泵出力不足，水泵實際揚程小于銘牌揚程，導致辭末端過不去水。實際上是由于近端支線阻力小、流量大，造成遠端流量小，水泵工作點偏移在大流量、小揚程、低效率的工作點。(2)鍋爐或換熱器阻力大，所有鍋爐或換熱器廠商標稱阻力都遠小于實際阻力。實際上總循環(huán)水量的加大必然導致辭鍋爐換熱器等阻力加大。水流量增大40%，阻力增加100%。(3)鍋爐出力不足,實際上流量加大后供回水溫差不可能更大。當然煤質(zhì)和風系統(tǒng)不正常也可能造成鍋爐出力問題。

　　三、HAWE調(diào)網(wǎng)水壓圖分析和平衡閥的安裝位置

　　調(diào)網(wǎng)的過程是利用平衡閥使各分支達到合理流量的過程。近端資用壓頭大于用戶需用壓頭必然導致流量過大。必須用閥門消耗富裕壓頭富裕壓頭=資用壓頭-需用壓頭)，如果用戶供水管安裝平衡閥調(diào)網(wǎng)，則P3近似等于P4，P2壓力線如圖三所示，近乎平行P4。如果用戶回水管安裝平衡閥調(diào)網(wǎng)，則P2近似等于P1，P3壓力線近乎平行P1。戶內(nèi)實際供水壓力為P2，回水壓力為P3。如果壓力過低會導致運行倒空，壓力過高導致耐壓等級較低的元件(如散熱器)的壓力破壞。因此對地形高差大的管網(wǎng)應按上述因素考慮平衡閥的安裝位置。即在地形低洼處樓群平衡閥宜安裝于供水，以保證戶內(nèi)不起壓;在地形較高位置平衡閥宜安裝于回水，以保證用戶不倒空。對于大型直聯(lián)管網(wǎng)，如電廠凝汽供熱管網(wǎng)，供熱半徑很大，外網(wǎng)供回水壓差很大，因此對平衡閥安裝位置應作特殊考慮。煙臺某電廠凝汽供管網(wǎng)外網(wǎng)供回水壓差52米水柱，考慮散熱器耐壓能力，末端回水壓力設(shè)定為0.35MPa(35米水柱)，前端回水壓力僅為0.1MPa(10米水柱)，而前端供水壓力高達0.62MPa(62米水柱)，如果平衡閥安裝在回水管上，被控用戶的回水壓力P3可能接近0.6MPa，必將造成散熱器的壓力破壞;如果平衡閥安裝于供水管上，近端用戶的供水壓力P2只有十幾米水柱必然導致運行倒空。因此從設(shè)計上應采取供回水都安裝平衡閥的方案，形成圖四的水壓圖。具體作法是入戶口供水管安裝自力式流量控制閥，在地形高差不超出10米的建筑群的分支回水管上安裝手動的平衡閥。這里自力式流量控制閥負責控制分配流量;手動平衡閥調(diào)整壓力，使閥前壓力達到0.25MPa的滿水運行工況。自力式流量控制閥只依據(jù)流量大小"肓目"控制壓力，如果安裝回水管上，不待手動調(diào)整壓力，已經(jīng)出現(xiàn)壓力破壞事故。自力閥安裝在供水未手動調(diào)整壓力時，可能出現(xiàn)運行倒空而影響供熱效果，不可能發(fā)生事故。

　　四、用戶主動變流量和熱源主動變流量的概念

　　對于供熱系統(tǒng)在傳統(tǒng)的供熱體制下是一種平均分配的供熱模式，這種供熱模式一般采取定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)供熱方式。也有少數(shù)大型管網(wǎng)出于節(jié)約運行電能的目的，采取質(zhì)量并調(diào)方式。但在平均代熱的前提下，流理的變化僅決定于室外氣溫變化，因此其控制方式，僅考慮采用室外溫度單一參數(shù)控制熱源循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)變流量運行。這種變流量運可定義為熱源主動變流量方式。在熱計量收費的運行方式下，供熱負荷及循環(huán)水流量的變化取決于用戶需求，系統(tǒng)總循環(huán)流量的變化決定于用戶的變化，這種變流量機制可定義為用戶主動變流量方式。有一些業(yè)內(nèi)人士提出計量收費的室內(nèi)系統(tǒng)采用水平跨越管式系統(tǒng)，企圖沿用定流量方式運行，這里估且不論水平跨越是否可實現(xiàn)流量運行，單就定流量運行方式浪費運行電能這一項就應予以廢止。這種計量收費流量控制方案，以下述方案為最佳可行方案:取3-5個末端供回水壓差信號為熱循環(huán)流量的控制信號，當全部壓差信號都大于設(shè)定值時循環(huán)水泵降低轉(zhuǎn)速，當任意一個壓差小于設(shè)定值時，循環(huán)水泵增加轉(zhuǎn)速。