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电动调节阀的设计选型知识要点

电动调节阀的选型设计很重要,正确的选型与否将影响系统调节的效果。此外,针对电动调节阀使用过程中出现的资用压头过大的情况,可串联手动调节阀或压差控制阀来保证电动调节阀的工作压降,确保其调节性能。

一、电动调节阀的技术参数

(一)流通能力

电动调节阀的流通能力反映的是阀门的通过能力,其定义是阀两端的压差为1bar时通过阀门的流量,常用Kv表示,Kv=Q/ΔP,式中Q指流经调节阀的流量,单位为m3/h;ΔP指调节阀前后的压差,单位为bar。当阀门全开时,流通能力最强,Kv值最大,称为Kvs;当阀门关闭时,流通能力为0。

(二)流量特性曲线

电动调节阀的流量特性曲线反映的是当额定行程从0变化到100%时,流经阀门的流量与百分比额定行程间的关系,也反映出了调节阀的相对流量与相对开度的关系。阀门的压降恒定时,经过阀门的流量特性称为理想流量特性;阀门的压降变化时,经过阀门的流量特性称为工作流量特性。

(三)阀权度

电动调节阀的阀权度指调节阀全开时两端的压降与调节阀全关时调节系统两端的压降之比。电动调节阀的阀权度大小,关系到系统的调节能力。阀权度越小,系统的调节能力越差;反之则越好。

(四)可调比和关闭压差

电动调节阀的可调比,即调节所能控制的最大流量与最小流量之比。在运行时,流量变化应在调节阀的可控范围内。关闭压差为调节阀全关时阀门两端的最大压差,如果调节阀的关闭压差超过允许范围,应立即采取措施(如串联压差控制阀)使其恢复正常范围。

二、电动调节阀的设计选型

(一)设计选型参数

电动调节阀在设计选型时需要考虑的参数有流量、阀前压力、压差、阀后压力和温度等。首先,热力站供热范围内的供热面积、建筑的保温性能、散热器种类、房间的供暖温度等因素决定了热力站的供热负荷;其次,通过一次网的供回水温度可以确定热力站的一次侧流量,进而确定调节阀的流量;最后,调节阀的阀前压力、压差或阀后压力可由供热系统一次网的水压图和热力站的阻力损失求得,要根据供热系统的实际情况确定。

(二)设计选型原则

供热系统调节的最佳原则,是调节阀的开度变化与换热器的换热量变化成线性关系。热力站水-水换热器的换热特征是一条上抛型曲线,所以应选择等百分比的流量特性调节阀。此外,为了能在实际工作中保证调节性能,调节阀的阀权度不应小于0.25~0.3。电动调节阀的阀体口径应按照流通能力的Kvs选择,执行机构的选型需满足最大关闭压差的要求。

(三)设计选型计算

根据热力站供热负荷和一次侧的供回水温度计算出电动调节阀的流量;根据一次网的水压图、热力站的阻力和阀权度确定电动调节阀的压降;计算所需Kv值;查找电动调节阀的选型样本,选取大于Kv值且处于同一档的Kvs值,选择调节阀的口径;计算调节阀实际全开时的压降,再计算实际阀权度,且不宜小于0.25~0.3;查看选型样本中的允许压差、允许温度并选择阀型;根据选型样本选择与阀体匹配的执行机构,并满足关闭压差要求,确定控制信号类型。

三、资用压头过大的解决措施

(一)串联手动调节阀

手动调节阀为阻力元件,串联手动调节阀的作用是克服供热系统提供的多余资用压头,使电动调节阀能在合适的压差下工作,保证调节阀的阀端压降与工作压差比大于0.25~0.3,改善调节性能。从严格意义上讲,串联手动调节阀并没有改变调节阀的阀权度,只是改变了电动调节阀在调节过程的相对开度,使其能在合适的开度范围内工作。当热力站一次侧流量变小时,就需要调节手动调节阀,以降低电动调节阀在工作时的阀端压降,使其阀门开度维持在允许范围内。

(二)串联压差控制阀

若热力站的资用压头过大,还可以串联差压控制阀,为电动调节阀提供恒定的压差。压差控制阀可以吸收额外的资用压头,保持电动调节阀能在稳定的工况下运行,使其不受供热系统提供的资用压头变化和其他热力站调节的影响。由于串联压差控制阀有诸多优点,因此,在热力站一次侧安装电动调节阀的同时应串联压差控制阀。

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