閥門(mén)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹

自力式壓差控制閥

自力式壓差控制閥(簡(jiǎn)稱壓差控制閥) 能自動(dòng)恒定被控環(huán)路的壓差且不需外力作用〔1〕。對(duì)具有多個(gè)支路的環(huán)路裝設(shè)壓差控制閥, 不但可以吸收外網(wǎng)的壓力波動(dòng), 隔離被控環(huán)路以外的干擾對(duì)其影響, 而且可以減弱被控環(huán)路內(nèi)部各支路負(fù)載間的相互影響, 提高環(huán)路的水力穩(wěn)定性。

電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥

圖1 所示的某高層建筑空調(diào)冷凍水系統(tǒng)是一個(gè)帶有多個(gè)并聯(lián)環(huán)路, 每個(gè)環(huán)路又包含若干個(gè)并聯(lián)支路的二級(jí)空調(diào)水系統(tǒng)。其一次泵定流量, 二次泵變流量。系統(tǒng)的末端是多臺(tái)空調(diào)器和風(fēng)機(jī)盤(pán)管, 均采用電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水量以滿足末端負(fù)載的需求。這種應(yīng)用電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水量以實(shí)現(xiàn)末端負(fù)荷需求的變流量系統(tǒng), 其作用于電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥上的壓差是變化的, 某些工況下, 這種變化可能會(huì)引起電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥的控制失靈, 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成 不利的影響, 從而達(dá)不到調(diào)節(jié)目的。

圖1空調(diào)工程冷凍水系統(tǒng)

因?yàn)殚y門(mén)特性隨閥開(kāi)度按比例偏離理想特性,閥開(kāi)度越小, 閥門(mén)特性的偏離越大。當(dāng)閥門(mén)在較小閥開(kāi)度下工作時(shí), 如果負(fù)荷變化使閥門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí), 會(huì)產(chǎn)生較大的偏離。例如, 當(dāng)圖1 中b - b 支路控制某臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥的傳感器檢測(cè)到室溫降低時(shí), 電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥在傳輸信號(hào)作用下關(guān)小, 此時(shí), 水泵揚(yáng)程近似不變。由于系統(tǒng)流量減小, 在其他管道閥門(mén)沒(méi)有調(diào)節(jié)的情況下, 消耗在這些管件上的壓降減小, 導(dǎo)致電動(dòng)閥兩端的壓差增高。由于閥門(mén)特性隨閥開(kāi)度按比例地偏離, 再結(jié)合換熱器的靜特性(上凸型曲線特性) , 則換熱量隨 開(kāi)度的偏離也越大(例如直線流量特性的調(diào)節(jié)閥,當(dāng)閥開(kāi)度低于013 時(shí), 其工作流量特性曲線嚴(yán)重偏離理想流量特性, 近似快開(kāi)特性) 。此時(shí)實(shí)際的流量會(huì)高于理論流量, 導(dǎo)致電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在該開(kāi)度下的冷量高于預(yù)期值〔2〕。即使閥門(mén)再關(guān)小, 但因壓差進(jìn)一步增高, 散熱量仍將高于需要量, 電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥只有繼續(xù)關(guān)小, 直至關(guān)閉。電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后, 房間溫度很快就會(huì)上升, 傳感器檢測(cè)到室溫升高時(shí), 電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥在傳輸信號(hào)的作用下就會(huì) 全部打開(kāi)。當(dāng)房間負(fù)荷減小時(shí), 電動(dòng)調(diào)二通節(jié)閥又會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)現(xiàn)象。其結(jié)果使在較低負(fù)荷運(yùn)行的閥門(mén)以開(kāi)/ 關(guān)模式運(yùn)行, 導(dǎo)致振蕩現(xiàn)象。

采用壓差控制閥配合電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥進(jìn)行末端控制的系統(tǒng), 若冷源側(cè)仍采用定水量系統(tǒng), 雖然房間舒適性要求滿足了, 但僅僅依靠閥門(mén)節(jié)流產(chǎn)生的節(jié)能效果是有限的。對(duì)圖1 的二級(jí)泵系統(tǒng), 一次側(cè)可采用傳統(tǒng)的負(fù)荷控制法, 由冷機(jī)分階段調(diào)節(jié)流量, 各階段內(nèi)為定流量。二次側(cè)可以壓差為信號(hào)控制二次泵變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。由于任何支路或主干路的調(diào)節(jié)都對(duì)其他支路產(chǎn)生影響, 所以, 可以監(jiān)控最不利環(huán)路的末端壓差或選取的幾個(gè)有代表性的末端的壓差(監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置在壓差控制閥前) , 并以最不利環(huán)路的壓差或者選取的幾個(gè)末端的總壓差為信號(hào), 控制二次泵的變頻調(diào)速。

在電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥前串聯(lián)壓差控制閥, 當(dāng)電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥根據(jù)末端負(fù)荷變化改變流量時(shí), 其調(diào)節(jié)不受外界調(diào)節(jié)的干擾, 從而保證了調(diào)節(jié)性能。壓差信號(hào)控制二次泵變頻調(diào)速, 能節(jié)省系統(tǒng)運(yùn)行能耗?？傊? 壓差控制閥在空調(diào)水系統(tǒng)中的應(yīng)用既可以滿足各用戶的流量要求, 達(dá)到末端主動(dòng)變流量的目的, 又可以降低系統(tǒng)能耗, 使空調(diào)的舒適性和系統(tǒng)節(jié)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)。

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