1 動態(tài)流量平衡閥簡述
動態(tài)流量平衡閥亦稱:自力式流量控制閥、自動平衡閥等,它是根據(jù)系統(tǒng)工況(壓差)變動而自動變化阻力系數(shù),在一定的壓差范圍內(nèi),可以有效地控制通過的流量保持一個常值,使系統(tǒng)平衡。
2 動態(tài)流量平衡閥的工作原理
通過改變平衡閥閥芯的過流面積來適應(yīng)閥門前后的壓差變化,從而達(dá)到控制流量的目的。動態(tài)平衡閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件,對于不可壓縮的流體其簡化流量方程為:
Q=KA(△P)式中:Q——通過平衡閥的流量;
K——閥門開度的流量系數(shù);
A——閥芯的過流面積;
△P——閥門進(jìn)出口壓差。
由于在閥門開度不變的前提下,K值的變化可忽略,因此閥門的流量要保持恒定應(yīng)控制AΔp不變(這是該種閥門結(jié)構(gòu)性能的特點(diǎn))。而平衡閥由可變過流面積的閥膽和高精度(±5%)的彈簧及支撐裝置構(gòu)成,彈簧受壓差的作用自動控制閥膽上過流面積的大小,從而使通過閥門的流量恒定。
3 動態(tài)流量平衡閥的工作過程
當(dāng)平衡閥前后壓差小于最小啟動壓差時彈簧未被壓縮,流通面積最大。當(dāng)閥門前后壓差在工作范圍時閥膽壓縮彈簧,進(jìn)入工作狀態(tài),水流通過閥膽兩邊的圓孔和幾何型的通道流過,由于閥膽在運(yùn)動,兩邊幾何流型的通道也因此變化,使閥體的流通面積不斷變化,在這一壓差范圍內(nèi)水流量基本保持恒定。當(dāng)平衡閥前后壓差超越工作范圍時,閥膽完全壓縮彈簧,水流只從閥膽兩邊的圓孔流過,此時閥膽變成了固定的調(diào)節(jié)器,流量與壓差成正比,隨壓差的增大而增大。
4 動態(tài)流量平衡閥在工程應(yīng)用中的優(yōu)越性
1)減少系統(tǒng)循環(huán)水量,降低系統(tǒng)阻力,從而節(jié)約運(yùn)行能耗;
2)自動消除系統(tǒng)的壓差波動,保持流量不變;
3)自動平衡水系統(tǒng)壓力,合理分配流量;
4)解決異程管道系統(tǒng)近端壓差大,遠(yuǎn)端壓差小的矛盾;
5)減少設(shè)計工作量,不需要對管網(wǎng)進(jìn)行繁瑣的水力平衡計算;
6)降低調(diào)網(wǎng)難度,把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡化為簡單的流量分配;
7)免除多熱源管網(wǎng)熱源切換時的流量再分配工作。
8)能使異程管道系統(tǒng)輕松的實(shí)現(xiàn)同程管道系統(tǒng)的功效,減少管道系統(tǒng)的建設(shè)投資與安裝的建筑空間;
9)消除和降低水系統(tǒng)中水錘現(xiàn)象,保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行。
5 動態(tài)流量平衡閥在空調(diào)工程中的應(yīng)用
5.1 制冷機(jī)組冷凍水系統(tǒng),鍋爐或換熱器供水系統(tǒng)
多臺制冷機(jī)通常并聯(lián)連接,這樣可以根據(jù)冷負(fù)荷的變化來調(diào)整制冷機(jī)開停的個數(shù),達(dá)到節(jié)能的目的;在制冷機(jī)前安裝動態(tài)流量平衡閥,保證每臺機(jī)組水流量的合理分配,避免水流過多或不足,同時可起到保護(hù)制冷機(jī)組的作用。
5.2 冷卻水系統(tǒng)安裝動態(tài)流量平衡閥可以保證每個制冷機(jī)冷凝器的冷卻水流量不會過大或過;在冷卻塔前安裝平衡閥,也可保證流過每個冷卻塔的水流量。能保證散熱效果,也避免流量過大而造成超負(fù)荷。
5.3 并聯(lián)水泵系統(tǒng)
在每臺水泵前安裝平衡閥,可保證每臺水泵在設(shè)計工況下運(yùn)行,具有明顯的節(jié)能效果。5.4 區(qū)域供暖系統(tǒng)
在各用戶區(qū)域網(wǎng)水管線上安裝自動流量平衡閥,可以實(shí)現(xiàn)各個用戶區(qū)域供熱水量按需分配,避免造成區(qū)域間冷、熱失調(diào)的現(xiàn)象,保證供暖效果;同時又使循環(huán)水泵在最佳下作范圍內(nèi)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能效果。
5.5 空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管、散熱器等末端設(shè)備
空氣處理機(jī)組或風(fēng)機(jī)盤管后面安裝動態(tài)流量平衡閥,可使流經(jīng)每個機(jī)組的水流量保持于設(shè)計值,使每個機(jī)組供冷量或供熱量達(dá)到設(shè)計要求,避免個別機(jī)組因水量過多而造成的噪音,對末端設(shè)備起到保護(hù)作用。采用動態(tài)流量平衡閥,無需同程安裝,可以節(jié)省材料及人工費(fèi)。
6 動態(tài)流量平衡閥在空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)注意的問題
6.1 不可多極設(shè)置動態(tài)平衡閥
動態(tài)流量平衡閥如果多極設(shè)置,當(dāng)下級的一個或多個設(shè)備關(guān)閉閥門,此時上級平衡閥仍保持流量不變,這樣會造成下級末關(guān)閉的設(shè)備流量增加,不但加大了水流噪聲,還會影響使用功能,并且也增加了不必要的經(jīng)濟(jì)投資。
6.2 動態(tài)流量平衡閥起水力平衡作用,不能作為負(fù)荷調(diào)節(jié)
動態(tài)流量平衡閥只起水力平衡作用,而電動三通或二通調(diào)節(jié)閥才具調(diào)節(jié)環(huán)境負(fù)荷所需水量的功能。