控制阀:探讨循环系统平衡与压差稳定(二)

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发布时间:2017年6月17日
   调节控制阀的选择

    在以下条件下,二通控制阀的尺寸正确:

    1- 在设计条件下完全打开的控制阀可以达到设计流量。

    2- 保持足够的控制阀阀权度,一般高于0.25。

    当控制阀在较长时间内保持全开时,需要满足第一个条件才能避免过流而在其他盘管中产生流量不足。在每天夜间停机回设后早晨启动期间,盘管尺寸偏小时,温控器设定在制冷工况最低值时(这是一种常见的做法),以及控制回路不稳定时,都会发生这种情况。

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    为了在设计条件下得到设计流量,设计流量下全开控制阀中的压降必须等于局部可得到的压差ΔH减去盘管和附件中的设计压降(图3a)。在选择控制阀时是否可利用这些信息?我们假设可以。

    对于1.6 l/s的流量,市场上可以找到的控制阀所产生的设计压差为13、30或70 kPa,而没有中间值。计算的数值一般在市场上找不到相应的产品。因此,控制阀一般都会尺寸偏大。所以要安装一个平衡阀,以便在设计条件下得到设计流量,改进控制阀的特性,而不增大压降(图3b)。

    选择控制阀之后,我们必须验证它的阀权度ΔpVc/ΔHmax是否足够。如果不足,则必须重新考虑系统的设计,以便能够在较小的控制阀两端形成较高的Δp。

  用于解决局部问题的一些特殊设计

    对于一些特殊情况, 进行单独处理总比让系统其余部分也对异常状况有反应要好。

    当对控制阀的选择处在临界状态, 或者当回路出现大的ΔH变化时, 可以采用一个局部压差控制器来稳定控制阀两端的压差, 如图4a所示。这就是一般的控制阀最小阀权度降低于0.25的情况。

    原理很简单。自力式压差控制阀STAP的膜片与温度控制阀的入口和出口相通。当这一压差增大时,膜片上的受力增大,相应地按比例关闭STAP。这样,控制阀上的压差实际上就可以保持恒定。选择这一压差值,使得控制阀完全打开时能够在STAM 处获得设计流量。控制阀绝对不会尺寸偏大,其阀权度也保持接近一。

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    所有的额外压差都施加在STAP上。与温度控制相比,压差的控制较为容易,可用一个合适的比例带来避免不规则振荡。

    将局部压差控制器与变速泵相结合可以保证最佳的控制条件,提高舒适度,并且能够节约泵的能耗、降低系统中的噪音。

    出于经济原因, 这一解决方案通常适用于小型系统。

    对于较大的系统,其ΔH变化较大,可以利用一个与平衡阀相连的压差传感器来限定流量( 图4b)。当测得的压差与设计流量相符时, 控制阀就不允许进一步打开了。当BMS系统同时要求测量的流量值在设计值附近时, 非常适合采用这一解决方案。

    当末端装置由开关控制阀或时间比例控制阀控制时, 对压差的限制可以降低噪音、简化平衡程序。在这种情况下, 压差控制器可以应用在一组末端装置上的稳定压差, 如图5 所示。

    这一解决方案也可应用于由调节控制阀控制的一组小型装置上,同时还能提高其阀权度。

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    这些例子不是限制性的,只是表明一些特殊问题可以通过特定的解决方案来解决。

    供暖设备中压差的稳定