动态流量平衡阀和动态平衡电动调节阀组合应用探讨.

动态流量平衡阀和动态平衡电动调节阀组合应用探讨 一 动态平衡电动调节阀性能分析 动态平衡电动调节阀是区别于传统的电动调节阀的新一代产品 是动态平 衡与电动调节一体化的产品 它具有以下特点 1 具有动态平衡功能 动态平衡功能是指根据末端设备负荷变化要求电动调节阀胆调至某一开度 时 不论系统压力如何变化 阀门都能够动态地平衡系统的阻力 使其流量不 受系统压力波动的影响而保持恒定 如图 1 所示 为一组多台空气处理机并联环路 图中只画出 2 路 每路 通过动态平衡电动阀来调节目标区域的回风温度 其中区域一的设定温度为 25 区域二的设定温度为 27 假定处于夏季工况 区域一已调至平衡状态 即目标区域的温度 T1 已稳 定在 25 这时动态平衡电动阀的开度维持在某一位置保持不变以输出一个恒 定的流量 区域二还处于不稳定状态 测量回风温度 T2 为 24 低于设定温度 27 这时测量温度会和设定温度在温度控制器进行比较 输出信号将动态平衡电动 阀关小以减少流过空气处理机二的冷水量 这时制冷量会减少 使测量温度 T2 升高 接近设定温度 以此同时 系统立管 C D 二点的压差会增大 空气处理 机一环路动态平衡电动阀 DV1 二端 C B1 二点的压差也相应增大 但是由于动 态平衡电动阀的动态平衡功能 动态平衡阀芯 PV1 的定压差作用 该阀电动 调节阀芯二端 A1 B1 点的压差并不发生变化 因此空气处理机一环路的流量维 持不变 制冷量不变 相应的区域一仍处于平衡状态 图 2 为动态平衡电动调 节阀的动态平衡曲线 由上可见 空气处理机二环路的调节没有对已经平衡的空气处理机一环路 产生干扰 因此这两个环路间不存在动态水力失调 对于多环路系统 任何一 个环路的调节都不会对其它环路产生干扰 同时任何一个环路都不会受到其它 环路调节的影响 系统越大 这种动态平衡的特性就越明显 每一个环路只受 自己区域负荷变化的影响 而不受系统压力波动的影响 因此很容易达到并维 持平衡状态 2 具有优良的电动调节功能 电动调节功能是指阀门能根据目标区域温度控制信号的变化自动的调节阀 门的开度 从而改变水流量 最终使目标区域的实际温度与设定温度一致 评价电动调节功能好坏的是电动调节阀的流量特性曲线 在空调系统中 常用的电动调节阀的理想流量特性曲线是直线的或者等百分比的 但是对于一 般的电动调节阀 在实际使用过程中由于阀权度较小 使得实际的流量特性曲 线偏离理想的流量特性曲线 如图 3 某电动调节阀理想的流量特性曲线是直 线型 曲线 1 但是在安装到系统管路上后实际的流量特性曲线接近快开型 曲线 2 调节特性变差 动态平衡电动调节阀由于独特的阀体结构 在实际的使用工程中阀权度基 本为 1 因此其实际的流量特性曲线与理想的流量特性曲线一致 如图 4 没 有偏离 因此具有优良的电动调节功能 二 动态流量平衡阀和电动调节阀组合性能分析 如图 5 所示 为一组多台空气箱并联环路 图中只画出 2 路 每路在进 口处安装了动态流量平衡阀和电动调节阀 图 6 为这两种阀门组合的特性曲线图 其中左侧为动态流量平衡阀的 流 量 压差 曲线 右侧为电动调节阀流量特性曲线 流量 开度 1 电动调节功能分析 假设选定电动调节阀的理想流量特性曲线是直线型的 如前所述 在实际 安装时由于阀权度降低 电动调节阀的实际流量特性曲线会偏离理想的流量特 性曲线 当它与动态流量平衡阀串联时 由于动态流量平衡阀的分压作用 使 电动调节阀的阀权度进一步降低 偏离理想流量特性曲线的程度更大 如图 6 右侧所示 曲线 1 为电动调节阀的理想流量特性曲线 曲线 2 为未安装动态平 衡阀的实际流量特性曲线 曲线 3 为串联了动态流量平衡阀后的实际流量特性 曲线 曲线 3 的偏离程度更大 调节特性更差 所以这种串联系统由于安装了动态平衡阀 其电动调节特性非但没有升高 反而比一般的电动调节阀还差 因此可以说串联组合消弱了电动调节阀的电动 调节特性 2 是否具有动态平衡功能 考察组合阀是否具有动态平衡功能就必须了解动态平衡功能的要求 对于 这种组合阀 动态平衡功能是指根据末端设备负荷变化要求电动调节阀调至某 一开度时 不论系统压力如何变化 阀门都能够动态地平衡系统的阻力 使其 流量不受系统压力波动的影响而保持恒定 如图 5 所示 组合阀中两种阀的设计流量均为空调箱的设计流量 系统在 实际的运行过程中根据末端设备负荷变化要求在 0 Q 设计之间调节流量 因此 系统绝大部分时间的实际流量都是低于设计流量的 由于系统要求流量在 0 Q 设计之间变化 因此对于动态流量平衡阀 如图 6 所示 其实际工作区间处于非工作区 压差为 0 P 最小 的斜线区域 这时 实际上动态平衡阀的阀胆始终处于全开位置 等同于一个固定节流元件 如根 据末端设备负荷变化要求系统实际需要流量为 Q0 这时电动调节阀接受温度控 制信号调节阀胆至开度为 57 的 B 点 与此同时 动态流量平衡阀的工作点为 A 其对应压差为 P0 流量为 Q0 这时动态流量平衡阀阀胆处于全开位置 当 系统压差在一定范围内上下波动时 动态平衡阀胆始终处于全开位置 并不能 起到平衡系统压力波动而保持电动调节阀流量输出不变的作用 因此这种组合 不具备动态平衡功能 而只能依靠电动调节阀自身的调节作用在系统压力变化 时改变开度来调节流量 但是这种调节对于大系统来说惰性很大 很难达到好 的效果 当图 5 系统 A C 点压差波动超过 P 动态平衡阀最小 P 电动调节阀设计压 差 时 动态平衡阀才进入实际压差工作区 阀胆开始动作 限制管道的流量 不超过设计流量 3 组合阀的限流作用是优点么 如上所述组合阀具有限流作用 但是这种限流仅局限于限制最大流量不超 过设计流量 与动态平衡电动调节阀的动态平衡功能相比微不足道 而且这种 功能还是以消弱电动调节阀的电动调节功能 增大阻力为代价的 实际上即使 没有安装动态平衡阀 电动调节阀在系统压差增大从而使流量超过设计流量时 也会自动的减少开度 从而限制和调节流量 因此组合阀的限流作用只是特点 而不是优点 三 动态平衡电动调节阀与 动态流量平衡阀 电动调节阀 组合方案比较 技术 特性比较 动态平衡电 动调节阀 动态流量平衡 阀 电动调节阀 备注 是否 具有动态 平衡功能 具有动态平 衡功能 不具有动态平 衡功能 动态平衡功能是 指根据末端设备负荷 变化要求电动调节阀 胆调至某一开度时 不论系统压力如何变 化 阀门都能够动态 地平衡系统的阻力 使其流量不受系统压 力波动的影响而保持 恒定 是否 具有电动 调节功能 具有电动调 节功能 并且由 于阀体内部结构 的作用 使阀门 实际的工作特性 曲线与理想的流 量特性曲线一致 没有偏离 电动 调节特性特别好 由于动态流量 平衡阀的分压作用 使这种配置阀权度 较一般的自控阀门 更低 其实际的工 作特性曲线偏离理 想流量特性的程度 更大 因此调节特 性较一般的自控阀 阀门的实际工作 特性曲线是反映阀门 对温度等信号调节能 力及精度的最重要性 能 实际工作曲线偏 离理想的流量特性曲 线的程度越大 则调 节特性越差 调节精 度越低 远远的高于一般 的电动调节阀 门更差 产品 功能 描 述 动态平衡与 电动调节一体化 的功能 仅有电动调节 功能 而且调节特 性受到了消弱 组合 阀中的动 态流量平 衡阀有用 么 由于动态流量 平衡阀的流量是按 照设计流量定制的 在变流量水系统运 行中实际流量都等 于或小于设计流量 因此动态平衡电动 调节阀实际上一直 处于非工作区 等 同于一个不能调节 的固定节流元件 没有任何作用 组合 阀的最大 流量限制 作用是优 点么 一体阀具有 根据温度控制信 号的要求在任一 开度位置限制 调节和平衡流量 的功能 远远优 于最大流量限制 功能 电动调节阀本 身具有更好的根据 温度控制要求自动 的限制和调节流量 的功能 包含和优 于最大流量限制功 能 由于组合阀中动 态流量平衡阀一直处 于非工作区 阀胆根 本不动 而且它的使 用消弱了电动调节阀 的调节特性 并且它 的所谓最大限流功能 电动调节阀本身也有 而且是更好的根据温 度控制要求自动的限 制和调节流量 因此 一般认为这种组合阀 的功能低于一般的电 动调节阀 安 装 安装简单快 捷 由于实际上需 要安装二个阀 因 此安装较复杂 推 荐 推荐使用动 态平衡电动调节 阀 如果因为投资 问题不使用一体阀 也建议只使用 电动 调