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美國SUN平衡閥應(yīng)用分析
閱讀：454 發(fā)布時間：2022-6-22
美國SUN平衡閥應(yīng)用分析：
一、平衡閥
平衡閥正確地理解應(yīng)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(yīng)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(dǎo)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(yán)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(dǎo)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(biāo)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(dǎo)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(dāng)然煤質(zhì)和風(fēng)系統(tǒng)不正常也可能造成鍋爐出力問題。
三,、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(dǎo)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(dǎo)致運行倒空,，壓力過高導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)致運行倒空,。因此從設(shè)計上應(yīng)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(zé)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(yīng)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(dāng)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(dāng)任意一個壓差小于設(shè)定值時，循環(huán)水泵增加轉(zhuǎn)速,。
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