中央空调系统压差调节阀设计规范为保证空调冷冻水系统中冷水机组的流量基本恒定;冷冻水泵运行工况稳定,一般采用的方法是:负荷侧设计为变流量,控制末端设备的水流量,即采用电动二通阀作为末端设备的调节装置以控制流入末端设备的冷冻水流量。在冷源侧设置压差旁通控制装置以保证冷源部分冷冻水流量保持恒定,但是在实际工程中,由于设计人员往往忽视了调节阀选择计算的重要性,在设计过程中,一般只是简单的在冷水机组与用户侧设置了旁通管,其旁通管管径的确定以及旁通调节阀的选择未经详细计算,这样做在实际运行中冷水机组流量的稳定性往往与设计有较大差距,旁通装置一般无法达到预期的效果,为将来的运行管理带来了不必要的麻烦,本文就压差调节阀的选择计算方法并结合实际工程作一简要分析。 冷热源主机设备本身确实带有控制面板,但只能对本机进行保护和控制,不能解决外围的冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、管路阀门等的统一协调问题,在没有配置额外的控制系统的情况下,这些设备只好手动开停;此外,冷热源主机设备本身的控制面板也不能解决多台主机之间的协调问题,例如根据冷热负荷自动选择应该开停的主机,所以中央空调系统中的冷热源主机部分通常需要配置额外的自控系统。  一、压差调节装置的工作原理 压差调节装置由压差控制器、电动执行机构、调节阀、测压管以及旁通管道等组成,其工作原理是压差控制器通过测压管对空调系统的供回水管的压差进行检测,根据其结果与设定压差值的比较,输出控制信号由电动执行机构通过控制阀杆的行程或转角改变调节阀的开度,从而控制供水管与回水管之间旁通管道的冷冻水流量,终保证系统的压差恒定在设定的压差值。当系统运行压差高于设定压差时,压差控制器输出信号,使电动调节阀打开或开度加大,旁通管路水量增加,使系统压差趋于设定值;当系统压差低于设定压差时,电动调节阀开度减小,旁通流量减小,使系统压差维持在设定值。
 二、选择调节阀应考虑的因素 调节阀的口径是选择计算时重要的因素之一,调节阀选型如果太小,在大负荷时可能不能提供足够的流量,如果太大又可能经常处于小开度状态,调节阀的开启度过小会导致阀塞的频繁振荡和过渡磨损,并且系统不稳定而且增加了工程造价。 通过计算得到的调节阀应在10%-90%的开启度区间进行调节,同时还应避免使用低于10%。 另外,安装调节阀时还要考虑其阀门能力PV(即调节阀全开时阀门上的压差占管段总压差的比例),从调节阀压降情况来分析,选择调节阀时必须结合调节阀的前后配管情况,当PV值小于0.3时,线性流量特性的调节阀的流量特性曲线会严重偏离理想流量特性,近似快开特性,不适宜阀门的调节。
 三、调节阀的选择计算 调节阀的尺寸由其流通能力所决定,流通能力是指当调节阀全开时,阀两端压力降为105Pa,流体密度为1g/cm3时,每小时流经调节阀的流体的立方米数。进口调节阀流通能力的表示方式通常有cv和kv两种,其中kv=c,而cv是指当调节阀全开时,流通60oF的清水,阀两端压力降为1b/in2时每分钟流过阀门的流量,cv=1.167kv。
 压差旁通调节装置如下: (1)确定调节阀压差值(⊿P) 如上图所示,作用在调节阀上的压差值就是E和F之间的压差值,由于C-D旁通管路与经过末端用户的D-U-C管路的阻力相当,所以E-F之间的压差值应等于D-U-C管路压差(指末端用户不利环路压差)减去C-E管段和F-D管段的压差值。
 (2)计算调节阀需要旁通的大和小流量 对于单机组空调机系统,根据末端用户实际使用的低负荷就可以确定小负荷所需的流量,从而确定大旁通流量,其公式为: G=(Q-Qmin)*3.6/CP*⊿T(1) 公式中,G为流量单位为(m3/h),Q为冷水机组的制冷量(KW),Qmin空调系统小负荷(KW),CP为水的比热,CP=4.187kJ/kg.oC,⊿T为冷冻水供回水温差,一般为5oC 根据实际可调比RS=10(PV)1/2(2) 即可算出调节阀的旁通小流量
 (3)计算压差调节阀所需的流通能力C C=316G*(⊿P/ρ)-1/2(3) 公式中,ρ为密度,单位为(g/cm3),G为流量,单位为(m3/h),⊿P为调节阀两端压差,单位为(Pa)。根据计算出的C值选择调节阀使其流通能力大于且计算值。 (4)调节阀的开度以及可调比的验算。根据所选调节阀的C值计算当调节阀处于小开度以及大开度情况下其可调比是否满足要求,根据计算出的可调比求出大流量和小流量与调节阀在小开度及大开度下的流量进行比较,反复验算,直至合格为止。
 5. 中央空调系统压差调节阀设计规范结论 中央空调常规安装的压差旁通阀;电动压差旁通阀和自力式压差旁通阀,循环水泵工频运行的系统和变频运行的系统压差旁通阀的调试过程,从安装压差旁通阀的目的出发探讨其他控制方式。通过以上分析,可以得出如下结论:
 (1)调节阀流通能力C的确定是选择调节阀至关重要的一步,只有流通能力C计算正确,调节阀才有可能满足工艺要求。 (2)调节阀的阀门能力PV也是选择调节阀的重要指标之一,原则上要尽可能选择大的Pv值。 (3)调节阀的实际可调比Rs是决定调节阀能否满足工艺要求的参数之一。实际可调比往往远远小于理想可调比,但是在选择调节阀时要尽可能使实际可调比接近大值。 (4)调节阀所能通过的大流量与小流量是选择计算的关键环节,这两个数值应该由实际可调比与工艺要求共同决定。 (5)通过工程实例可以看出旁通管的管径的计算也很重要,如果未经计算就选择与调节阀相同的口径则无法满足工艺要求。
 通过以上五点可以看出压差调节阀在中央空调冷冻水系统的调节控制中占有比较重要的地位,只有经过仔细计算,才能使所选择的压差调节阀满足工艺要求。
|