楼宇空调工程系统用控制阀方案.doc

楼宇空调工程系统用控制阀 ???? 1 概述 　　自力式流量、压差控制阀是控制阀系列产品之一。相对于手动控制阀，它的优点是能够自动调节；相对于气动、电动控制阀，它的优点是不需要外部动力源。应用实践证明，在闭式水循环系统（如热水供暖系统、空调冷冻水系统）中，正确使用这种阀门，可以很方便地实现系统的流量分配；可以实现系统的动态平衡；可以大大简化系统的调试工作；可以稳定泵的工作状态等。因此，自力式流量、压差控制阀在供热空调工程中有着广阔的应用前景。 　　按照自力式控制阀的控制参量可以分为四类：① 控制供暖系统中热交换载体（冷、热媒体）的流量；②供暖系统中热交换载体压差；③ 控制热交换装置的出水温度；④ 控制供暖或空调房间的温度。本文以前两种自力式流量、压差控制阀为讨论对象。 ???? 2 自力式流量、压差控制阀的结构和工作原理 　　2.1 自力式流量、压差控制阀 　　自力式流量、压差控制阀的作用是在阀的进出口压差变化的情况下，维持通过阀门的流量恒定，从而维持与之串联的被控对象（如一个环路、一个用户、一台设备等，下同）的流量恒定。自力式流量、压差控制阀的名称较多，如自力式流量平衡阀、定流量阀、自平衡阀、动态流量平衡阀等。各种类型的自力式流量、压差控制阀，结构各有相异，但工作原理相似。这里以ZL47型自力式流量、压差控制阀为例，介绍其结构和工作原理。 图1 ZL47自力式流量控制结构示意图阀 　　ZL47型自力式流量、压差控制阀从结构上说，是一个双阀组合，即由一个手动控制阀组和自动平衡阀组组成，如图1所示。手动控制阀组的作用是设定流量，自动平衡阀的作用是维持流量恒定。 　　对于手动控制阀组来说，流量，式中KV 为手动控制阀阀口的流量系数，P2- P3为手动控制阀阀口两侧的压差。KV 的大小取决于开度，开度固定，KV 即为常数，那么只要不变，则流量C不变。而P2- P3的恒定是由自动平衡阀组控制的。比如进出口压差P1- P3增大，则通过感压膜和弹簧的作用使自动平衡阀组关小，使P1- P2增大，从而维持P2- P3的恒定；反之P1- P3减小，则自动平衡阀组开大，使P1- P2减小，维持P2- P3的恒定。 　　手动控制阀组的每一个开度对应一个流量，开度和流量的关系由试验台试验标定，并配有开度的显示和锁定装置。 　　2.2 自力式压差控制阀 　　自力式压差控制阀的作用是维持施加在被控对象上的压差恒定。这里介绍ZY47型自力式压差控制阀的结构和工作原理。 　　ZY47型自力式压差控制阀按照安装在供水管还是回水管上，分为供水式结构和回水式结构，二者不可互换使用。这种阀门由阀体、双节流阀座、阀瓣、感压膜、弹簧及压差调整装置组成。图2a为回水式结构示意图，图2b为其安装位置示意图。 （a） （b） 图2 ZY47型自力式压差控制阀回水式结构及安装示意图 　　当网路的供回水压差P1- P3增大，则感压膜带动阀瓣下移，使得P2- P3增大，从而维持P1- P2（施加于被控环路的压差）恒定；反之，P1- P3减小，则阀瓣上移，P2- P3减小，使P1- P2不变。 　　若P1- P3不变，而图2b所示的环路内部阻力发生变化，比如某一支路判断，则环路的总阻力增大，在这个瞬间P2减小，P1- P2增大；但随之感压膜的受力平衡被打破，阀瓣下移，压差控制阀的阻力增大，而使P2又回升到原来的大小，即P1- P2不变。可见，无论是网路压力出现波动，还是被控对象内部阻力发生变化，自力式压差控制阀均可维持施加于被控对象的压差恒定 3 系统的运行调节方式与自力式流量、压差控制阀的选择 　　（1）当系统的运行调节采用热源主动进行的集中量调节（比如随室外温度的变化而改变流量）时，不能采用自力式流量、压差控制阀。因为这种调节是通过改变水量实现的，因而调节时改变了系统的水力工况，所以若采用自力式流量、压差控制阀，势必造成有的阀能正常工作，但被控对象流量过大（超过此时的热负荷所对应的流量），有的阀全开仍达不到流量要求，有的阀因两端压差达不到启动压差而不能正常工作，即再现流量分配的混乱。显然，由于自力式流量、压差控制阀的存在而造成了系统集中调节的不能实现。 　　这里若采用手动控制阀（比如平衡阀），则系统总流量增减时，各支路、各用户的流量可以同比例增减，即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。 　　（2）当系统的运行调节为质调节时，可以采用自力式流量、压差控制阀和自力式压差控制阀，因为这种调节方式只改变供水温度，而与系统的水力工况无关，即在不改变系统的水力工况的情况下，把调节传达到每个用户和设备，采用自力式流量、压差控制阀，可以吸收网路的压力波动，维持被控负荷载的流量恒定。采用自力式压差控制阀可以吸收网路的压力波动，以及克服内扰（被控环路内部的阻力变化），以维持施加于被控环路上的