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技術(shù)文章

美國(guó)SUN液壓平衡閥的性能用途

閱讀:933          發(fā)布時(shí)間:2022-4-25

1、手動(dòng)平衡閥

手動(dòng)平衡閥具有造價(jià)低,元件使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),對(duì)支路不多的小型管網(wǎng)也可方便進(jìn)行水力工況平衡。對(duì)于熱源主動(dòng)變量管網(wǎng)只能采用手動(dòng)平衡閥,因?yàn)橹挥惺謩?dòng)平衡閥才能保證流量的一致等比變化,而一切自力式平衡閥都不能保證熱源主動(dòng)流量運(yùn)行。如前述大型直聯(lián)管網(wǎng)手動(dòng)平衡閥可用于壓力工況的調(diào)整。 [2]

1.1手動(dòng)平衡閥的特性曲線

1)截止閥特性曲線

2)線性特性閥實(shí)際工作曲線(閥權(quán)度0.2)

3)線性特性

4)等百分比特性曲線

閥門(mén)特性曲線決定了閥門(mén)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(méi)有意義的,那么開(kāi)度從0—5%即實(shí)現(xiàn)了流量的全程變化,這樣的閥門(mén)是不能作為水力工況平衡調(diào)節(jié)使用的。

由于閥門(mén)理論特性曲線是在定壓差下測(cè)試,而實(shí)際工況只要閥權(quán)度不為1則閥門(mén)在小開(kāi)度下閥前后壓差大,大開(kāi)度時(shí)閥前后壓差小,導(dǎo)至閥dG/dC值在小開(kāi)度變大,在大開(kāi)度時(shí)變小,使閥門(mén)實(shí)際工作曲線向快開(kāi)方向偏移,閥權(quán)越小其偏移越大,對(duì)于直線特性的閥門(mén)由于實(shí)際性能的偏移會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)的有效調(diào)節(jié)的開(kāi)度空間變小,因此閥門(mén)的理論性曲線以下弦弧如等百分比特性為好。等百分比(對(duì)數(shù))特性曲線閥門(mén),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。

1.2閥門(mén)的汽蝕振動(dòng)

通常閥門(mén)在小開(kāi)度情況下閥口的流速過(guò)高,在閥后會(huì)形成旺盛紊流的蝸旋區(qū),蝸旋區(qū)核心壓力很低,該處壓力低于水溫對(duì)應(yīng)的飽和壓力時(shí)水蒸汽的閃發(fā)會(huì)導(dǎo)致氣水擊現(xiàn)象:嚴(yán)重的噪章,閥門(mén)及管道的振動(dòng),閥門(mén)、管道、管支架的破壞。

防止這種事故的發(fā)生應(yīng)首先在閥門(mén)流道設(shè)計(jì)上考慮閥塞和閥座在小開(kāi)度時(shí)形成狹長(zhǎng)的節(jié)流流道,約束旺盛紊流蝸旋的形成;其次選用閥門(mén)時(shí)盡量加大閥權(quán)度,以避免閥門(mén)在小開(kāi)度下運(yùn)行。另外,在不牽涉壓力工況問(wèn)題時(shí)盡量將平衡閥安裝在水溫較低的回水上。

2、自力式流量控制閥

2.1自力式控制閥工作原理

(1)孔板流量計(jì)——導(dǎo)閥——主閥原理。主閥前設(shè)置一個(gè)流量孔板,導(dǎo)閥感測(cè)、比較孔板前后壓力差,如壓力差大于設(shè)定壓差,意味著流量超過(guò)設(shè)定流量,導(dǎo)閥控制主閥做關(guān)閥動(dòng)作。如感測(cè)壓差小于設(shè)定壓差,則意味著流量小于設(shè)定流量,導(dǎo)閥控制主閥開(kāi)閥動(dòng)作。導(dǎo)閥上的設(shè)定壓差可調(diào),調(diào)大調(diào)小設(shè)定壓差,可以調(diào)大調(diào)小設(shè)定流量。

由于孔板流量計(jì)的流量壓差對(duì)應(yīng)關(guān)系受到前流態(tài)影響極重,如果要求流量精度達(dá)到10%,則必須閥前有10d以上的直管段,而這一點(diǎn)工程實(shí)際中極難保障。另外這種閥出廠后的流量可調(diào)范圍很小,在保持流量精度的前提下,流量可調(diào)比不會(huì)超過(guò)2:1。

(2)“Kv·=常數(shù)"原理,自由彈簧和感壓膜構(gòu)成閥門(mén)開(kāi)關(guān)動(dòng)力系統(tǒng)△P/S=εL

S—感膜工作面積,ε—彈簧的胡克系數(shù),L—閥行程

由此可知閥門(mén)的每一個(gè)行程位置決定△P值的大小,如果閥行程位的Kv與 成反比,則G=Kv· 是恒定值。這一原理的閥初做成流量不可調(diào)的流量限制器,生產(chǎn)的流量可調(diào)式一種是做成多管通道,通過(guò)堵管調(diào)整設(shè)定流量;另一種是用一手動(dòng)閥改變自力閥Kv與行程的關(guān)系,但這種辦法很難保證Kv與 在每一調(diào)整位置的反比關(guān)系,造成調(diào)整位的流量控制精度不高。另外有的產(chǎn)品用波紋管制作感壓膜和自由彈簧的一體化產(chǎn)品,由于不銹鋼波紋管處在流動(dòng)死區(qū),在水中氯離子含量較高時(shí),極易產(chǎn)生腐蝕。

(3)自力式壓差控制閥與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥組原理。這種原理是國(guó)產(chǎn)流量控制閥廣泛采用的。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的每一個(gè)開(kāi)度位置對(duì)應(yīng)一個(gè)Kv值,由自力式壓差控制閥控制手動(dòng)調(diào)節(jié)閥前的壓差不變,則G=Kv· 不變,改變流量時(shí)只需調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的Kv值。

這種閥的流量控制精度決定于壓差控制閥精度,壓差

△P=N/S

N——彈簧力

S——感壓膜工作面積

彈簧力在自力閥的行程內(nèi)會(huì)有變化,但使

H/△L=1/10

H——自力閥大位移行程

△L——彈簧的預(yù)壓縮量

則△P的變化僅為±5%,流量精度可達(dá)3%。

這咱自力式流量控制閥的缺點(diǎn)在于閥門(mén)有小工作壓差的要求,一般產(chǎn)品要求小工作壓差20KPa,如果安裝在不利回路上,勢(shì)必要求循環(huán)泵多增加2米水柱的工作揚(yáng)程,所以應(yīng)采取近端安裝,遠(yuǎn)端不安的辦法。用戶離熱源距離大于供熱半徑的80%時(shí)就不宜安裝這種自力式流量控制閥。

(4)用自力式壓差控制閥直接控制流量

戶內(nèi)阻力系數(shù)S,在平均供熱的前提下是不變值,戶內(nèi)設(shè)計(jì)流量G,△P=SG2,通過(guò)控制戶內(nèi)供回水壓差,一樣可以控制循環(huán)流量,調(diào)節(jié)控制壓差就可調(diào)節(jié)循環(huán)流量。用這種辦法調(diào)控流量,只是必須借助便攜式流量測(cè)試儀器如超聲波流量計(jì)。這種方式對(duì)于遠(yuǎn)端用戶,閥門(mén)不會(huì)增加消耗壓頭。

2.2自力式流量控制閥的適用性

自力式流量控制閥在大型管網(wǎng)上應(yīng)用可以使流量分配工作變得簡(jiǎn)單便捷。尤其多熱源管網(wǎng),熱源切換運(yùn)行時(shí)不會(huì)對(duì)用戶流量產(chǎn)生影響。

但對(duì)于變流量運(yùn)行的管網(wǎng)不可采用自力式流量控制閥。在熱源主動(dòng)變流量的情況下,近端回路維持流量不變,而遠(yuǎn)端回路流量會(huì)嚴(yán)重不足。在熱用戶主動(dòng)變流量的情況下,用戶主動(dòng)調(diào)小流量時(shí),自力式流量控制閥會(huì)開(kāi)大閥門(mén),盡量維護(hù)原流量,直到全開(kāi)失效為止。用戶主動(dòng)調(diào)大流量時(shí),自力式流量控制閥會(huì)關(guān)小閥門(mén),直到全閉失效為止。亦即只有自力式流量控制閥失效,用戶主動(dòng)的流量要求才能實(shí)現(xiàn)。


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