閥門在空調(diào)系統(tǒng)中的應用介紹

自力式壓差控制閥

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

電動二通調(diào)節(jié)閥

圖1 所示的某高層建筑空調(diào)冷凍水系統(tǒng)是一個帶有多個并聯(lián)環(huán)路, 每個環(huán)路又包含若干個并聯(lián)支路的二級空調(diào)水系統(tǒng)。其一次泵定流量, 二次泵變流量。系統(tǒng)的末端是多臺空調(diào)器和風機盤管, 均采用電動二通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水量以滿足末端負載的需求。這種應用電動二通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水量以實現(xiàn)末端負荷需求的變流量系統(tǒng), 其作用于電動二通調(diào)節(jié)閥上的壓差是變化的, 某些工況下, 這種變化可能會引起電動二通調(diào)節(jié)閥的控制失靈, 對整個系統(tǒng)造成 不利的影響, 從而達不到調(diào)節(jié)目的。

圖1空調(diào)工程冷凍水系統(tǒng)

因為閥門特性隨閥開度按比例偏離理想特性,閥開度越小, 閥門特性的偏離越大。當閥門在較小閥開度下工作時, 如果負荷變化使閥門進行調(diào)節(jié)時, 會產(chǎn)生較大的偏離。例如, 當圖1 中b - b 支路控制某臺風機盤管的電動二通調(diào)節(jié)閥的傳感器檢測到室溫降低時, 電動二通調(diào)節(jié)閥在傳輸信號作用下關小, 此時, 水泵揚程近似不變。由于系統(tǒng)流量減小, 在其他管道閥門沒有調(diào)節(jié)的情況下, 消耗在這些管件上的壓降減小, 導致電動閥兩端的壓差增高。由于閥門特性隨閥開度按比例地偏離, 再結合換熱器的靜特性(上凸型曲線特性) , 則換熱量隨 開度的偏離也越大(例如直線流量特性的調(diào)節(jié)閥,當閥開度低于013 時, 其工作流量特性曲線嚴重偏離理想流量特性, 近似快開特性) 。此時實際的流量會高于理論流量, 導致電動調(diào)節(jié)閥在該開度下的冷量高于預期值〔2〕。即使閥門再關小, 但因壓差進一步增高, 散熱量仍將高于需要量, 電動二通調(diào)節(jié)閥只有繼續(xù)關小, 直至關閉。電動二通調(diào)節(jié)閥關閉后, 房間溫度很快就會上升, 傳感器檢測到室溫升高時, 電動二通調(diào)節(jié)閥在傳輸信號的作用下就會 全部打開。當房間負荷減小時, 電動調(diào)二通節(jié)閥又會出現(xiàn)調(diào)節(jié)現(xiàn)象。其結果使在較低負荷運行的閥門以開/ 關模式運行, 導致振蕩現(xiàn)象。

采用壓差控制閥配合電動二通調(diào)節(jié)閥進行末端控制的系統(tǒng), 若冷源側仍采用定水量系統(tǒng), 雖然房間舒適性要求滿足了, 但僅僅依靠閥門節(jié)流產(chǎn)生的節(jié)能效果是有限的。對圖1 的二級泵系統(tǒng), 一次側可采用傳統(tǒng)的負荷控制法, 由冷機分階段調(diào)節(jié)流量, 各階段內(nèi)為定流量。二次側可以壓差為信號控制二次泵變頻調(diào)速實現(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有代表性的末端的壓差(監(jiān)控點設置在壓差控制閥前) , 并以最不利環(huán)路的壓差或者選取的幾個末端的總壓差為信號, 控制二次泵的變頻調(diào)速。

在電動二通調(diào)節(jié)閥前串聯(lián)壓差控制閥, 當電動二通調(diào)節(jié)閥根據(jù)末端負荷變化改變流量時, 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。壓差信號控制二次泵變頻調(diào)速, 能節(jié)省系統(tǒng)運行能耗。總之, 壓差控制閥在空調(diào)水系統(tǒng)中的應用既可以滿足各用戶的流量要求, 達到末端主動變流量的目的, 又可以降低系統(tǒng)能耗, 使空調(diào)的舒適性和系統(tǒng)節(jié)能同時實現(xiàn)。

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