隨著(zhù)人們生活水平和節能意識的不斷提高,變流量系統在暖通空調工程中占據越來(lái)越重要的位置,同時(shí),一種新型的水力系統—全面平衡的水力系統也在暖通空調工程中得到越來(lái)越廣泛的應用。
全面平衡的水力系統一般通過(guò)動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥調節末端設備(如空調箱)的流量來(lái)調控目標區域的溫度,它能動(dòng)態(tài)的平衡系統的壓力變化,使二臺或多臺末端設備間的流量調節不互相干擾,因此這種系統具有節能性?! ∧壳霸谝恍┛照{項目中,一些設計人員為實(shí)現相同的功能,在設計中選用動(dòng)態(tài)流量平衡閥和電動(dòng)調節閥的組合系統來(lái)代替動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥,并宣稱(chēng)這二種配置具有相同的功能。那么動(dòng)態(tài)流量平衡閥和電動(dòng)調節閥組合能代替動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥么,下面對這兩種配置的功能特性進(jìn)行一些分析和比較?! ?/span>
一、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥性能分析: 動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥是區別于傳統的電動(dòng)調節閥的新一代產(chǎn)品,是動(dòng)態(tài)平衡與電動(dòng)調節一體化的產(chǎn)品,它具有以下特點(diǎn):
1、具有動(dòng)態(tài)平衡功能: 動(dòng)態(tài)平衡功能是指根據末端設備負荷變化要求電動(dòng)調節閥膽調至某一開(kāi)度時(shí),不論系統壓力如何變化,閥門(mén)都能夠動(dòng)態(tài)地平衡系統的阻力,使其流量不受系統壓力波動(dòng)的影響而保持恒定。如圖1所示,為一組多臺空氣處理機并聯(lián)環(huán)路(圖中只畫(huà)出2路)。每路通過(guò)動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)閥來(lái)調節目標區域的回風(fēng)溫度,其中區域一的設定溫度為25℃,區域二的設定溫度為27℃。假定處于夏季工況,區域一已調至平衡狀態(tài),即目標區域的溫度T1已穩定在25℃,這時(shí)動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)閥的開(kāi)度維持在某一位置保持不變以輸出一個(gè)恒定的流量?! ^域二還處于不穩定狀態(tài),測量回風(fēng)溫度T2為24℃,低于設定溫度27℃,這時(shí)測量溫度會(huì )和設定溫度在溫度控制器進(jìn)行比較,輸出信號將動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)閥關(guān)小以減少流過(guò)空氣處理機二的冷水量,這時(shí)制冷量會(huì )減少,使測量溫度T2升高,接近設定溫度;以此同時(shí),系統立管C、D二點(diǎn)的壓差會(huì )增大,空氣處理機一環(huán)路動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)閥DV1二端C、B1二點(diǎn)的壓差也相應增大。但是由于動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)閥的動(dòng)態(tài)平衡功能(動(dòng)態(tài)平衡閥芯PV1的定壓差作用),該閥電動(dòng)調節閥芯二端A1、B1點(diǎn)的壓差并不發(fā)生變化,因此空氣處理機一環(huán)路的流量維持不變,制冷量不變,相應的區域一仍處于平衡狀態(tài). 由此可見(jiàn),空氣處理機二環(huán)路的調節沒(méi)有對已經(jīng)平衡的空氣處理機一環(huán)路產(chǎn)生干擾,因此這兩個(gè)環(huán)路間不存在動(dòng)態(tài)水力失調。對于多環(huán)路系統,任何一個(gè)環(huán)路的調節都不會(huì )對其它環(huán)路產(chǎn)生干擾,同時(shí)任何一個(gè)環(huán)路都不會(huì )受到其它環(huán)路調節的影響,系統越大,這種動(dòng)態(tài)平衡的特性就越明顯,每一個(gè)環(huán)路只受自己區域負荷變化的影響,而不受系統壓力波動(dòng)的影響,因此很容易達到并維持平衡狀態(tài)?! ?/span>
2、具有優(yōu)良的電動(dòng)調節功能: 電動(dòng)調節功能是指閥門(mén)能根據目標區域溫度控制信號的變化自動(dòng)的調節閥門(mén)的開(kāi)度,從而改變水流量,zui終使目標區域的實(shí)際溫度與設定溫度一致?! ≡u價(jià)電動(dòng)調節功能好壞的是電動(dòng)調節閥的流量特性曲線(xiàn)。在空調系統中,常用的電動(dòng)調節閥的理想流量特性曲線(xiàn)是直線(xiàn)的或者等百分比的。但是對于一般的電動(dòng)調節閥,在實(shí)際使用過(guò)程中由于閥權度較小,使得實(shí)際的流量特性曲線(xiàn)偏離理想的流量特性曲線(xiàn)。如圖3,某電動(dòng)調節閥理想的流量特性曲線(xiàn)是直線(xiàn)型(曲線(xiàn)1),但是在安裝到系統管路上后實(shí)際的流量特性曲線(xiàn)接近快開(kāi)型(曲線(xiàn)2),調節特性變差。動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥由于*的閥體結構,在實(shí)際的使用工程中閥權度基本為1,因此其實(shí)際的流量特性曲線(xiàn)與理想的流量特性曲線(xiàn)一致(如圖4),沒(méi)有偏離,因此具有優(yōu)良的電動(dòng)調節功能?! ?/span>
二、動(dòng)態(tài)流量平衡閥和電動(dòng)調節閥組合性能分析,為一組多臺空氣箱并聯(lián)環(huán)路(圖中只畫(huà)出2路)。每路在進(jìn)口處安裝了動(dòng)態(tài)流量平衡閥和電動(dòng)調節閥?! D6為這兩種閥門(mén)組合的特性曲線(xiàn)圖。其中左側為動(dòng)態(tài)流量平衡閥的(流量-壓差)曲線(xiàn),右側為電動(dòng)調節閥流量特性曲線(xiàn)(流量—開(kāi)度)?! ?/span>
1、電動(dòng)調節功能分析: 假設選定電動(dòng)調節閥的理想流量特性曲線(xiàn)是直線(xiàn)型的,如前所述,在實(shí)際安裝時(shí)由于閥權度降低,電動(dòng)調節閥的實(shí)際流量特性曲線(xiàn)會(huì )偏離理想的流量特性曲線(xiàn),當它與動(dòng)態(tài)流量平衡閥串聯(lián)時(shí),由于動(dòng)態(tài)流量平衡閥的分壓作用,使電動(dòng)調節閥的閥權度進(jìn)一步降低,偏離理想流量特性曲線(xiàn)的程度更大。如圖6右側所示,曲線(xiàn)1為電動(dòng)調節閥的理想流量特性曲線(xiàn),曲線(xiàn)2為未安裝動(dòng)態(tài)平衡閥的實(shí)際流量特性曲線(xiàn),曲線(xiàn)3為串聯(lián)了動(dòng)態(tài)流量平衡閥后的實(shí)際流量特性曲線(xiàn),曲線(xiàn)3的偏離程度更大,調節特性更差?! ∷赃@種串統由于安裝了動(dòng)態(tài)平衡閥,其電動(dòng)調節特性非但沒(méi)有升高,反而比一般的電動(dòng)調節閥還差,因此可以說(shuō)串聯(lián)組合消弱了電動(dòng)調節閥的電動(dòng)調節特性?! ?/span>
2、是否具有動(dòng)態(tài)平衡功能: 考察組合閥是否具有動(dòng)態(tài)平衡功能就必須了解動(dòng)態(tài)平衡功能的要求。對于這種組合閥,動(dòng)態(tài)平衡功能是指根據末端設備負荷變化要求電動(dòng)調節閥調至某一開(kāi)度時(shí),不論系統壓力如何變化,閥門(mén)都能夠動(dòng)態(tài)地平衡系統的阻力,使其流量不受系統壓力波動(dòng)的影響而保持恒定?! ∪鐖D5所示,組合閥中兩種閥的設計流量均為空調箱的設計流量。系統在實(shí)際的運行過(guò)程中根據末端備負荷變化要求在0-Q設計之間調節流量,因此系統絕大部分時(shí)間的實(shí)際流量都是低于設計流量的。由于系統要求流量在0-Q設計之間變化,因此對于動(dòng)態(tài)流量平衡閥,如圖6所示,其實(shí)際工作區間處于非工作區(壓差為0-Pzui?。┑男本€(xiàn)區域,這時(shí)實(shí)際上動(dòng)態(tài)平衡閥的閥膽始終處于全開(kāi)位置,等同于一個(gè)固定節流元件。如根據末端設備負荷變化要求系統實(shí)際需要流量為Q0,這時(shí)電動(dòng)調節閥接受溫度控制信號調節閥膽至開(kāi)度為57%的B點(diǎn),與此同時(shí),動(dòng)態(tài)流量平衡閥的工作點(diǎn)為A,其對應壓差為P0,流量為Q0,這時(shí)動(dòng)態(tài)流量平衡閥閥膽處于全開(kāi)位置。當系統壓差在一定范圍內上下波動(dòng)時(shí),動(dòng)態(tài)平衡閥膽始終處于全開(kāi)位置,并不能起到平衡系統壓力波動(dòng)而保持電動(dòng)調節閥流量輸出不變的作用,因此這種組合不具備動(dòng)態(tài)平衡功能。而只能依靠電動(dòng)調節閥自身的調節作用在系統壓力變化時(shí)改變開(kāi)度來(lái)調節流量,但是這種調節對于大系統來(lái)說(shuō)惰性很大,很難達到好的效果。當圖5系統A、C點(diǎn)壓差波動(dòng)超過(guò)(P動(dòng)態(tài)平衡閥zui小+P電動(dòng)調節閥設計壓差)時(shí),動(dòng)態(tài)平衡閥才進(jìn)入實(shí)際壓差工作區,閥膽開(kāi)始動(dòng)作,限制管道的流量不超過(guò)設計流量?! ?/span>
3、組合閥的限流作用是優(yōu)點(diǎn)么: 如上所述組合閥具有限流作用,但是這種限流僅局限于限制zui大流量不超過(guò)設計流量,與動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥的動(dòng)態(tài)平衡功能相比微不足道,而且這種功能還是以消弱電動(dòng)調節閥的電動(dòng)調節功能、增大阻力為代價(jià)的。實(shí)際上即使沒(méi)有安裝動(dòng)態(tài)平衡閥,電動(dòng)調節閥在系統壓差增大從而使流量超過(guò)設計流量時(shí)也會(huì )自動(dòng)的減少開(kāi)度,從而限制和調節流量。因此組合閥的限流作用只是特點(diǎn)而不是優(yōu)點(diǎn)?! ?/span>
三、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥與“動(dòng)態(tài)流量平衡閥+電動(dòng)調節閥”組合方案比較:
技術(shù)特性比較 動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥 動(dòng)態(tài)流量平衡閥+電動(dòng)調節閥 備注 是否具有動(dòng)態(tài)平衡功能 具有動(dòng)態(tài)平衡功能 不具有動(dòng)態(tài)平衡功能
動(dòng)態(tài)平衡功能是指根據末端設備負荷變化要求電動(dòng)調節閥膽調至某一開(kāi)度時(shí),不論系統壓力如何變化,閥門(mén)都能夠動(dòng)態(tài)地平衡系統的阻力,使其流量不受系統壓力波動(dòng)的影響而保持恒定是否具有電動(dòng)調節功能具有電動(dòng)調節功能,并且由于閥體內部結構的作用,使閥門(mén)實(shí)際的工作特性曲線(xiàn)與理想的流量特性曲線(xiàn)一致,沒(méi)有偏離,電動(dòng)調節特性特別好,遠遠的高于一般的電動(dòng)調節閥由于動(dòng)態(tài)流量平衡閥的分壓作用,使這種配置閥權度較一般的自控閥門(mén)更低,其實(shí)際的工作特性曲線(xiàn)偏離理想流量特性的程度更大,因此調節特性較一般的自控閥門(mén)更差閥門(mén)的實(shí)際工作特性曲線(xiàn)是反映閥門(mén)對溫度等信號調節能力及精度的zui重要性能,實(shí)際工作曲線(xiàn)偏離理想的流量特性曲線(xiàn)的程度越大,則調節特性越差,調節精度越低?! ?/span>
產(chǎn)品功能 描述 動(dòng)態(tài)平衡與電動(dòng)調節一體化的功能
僅有電動(dòng)調節功能,而且調節特性受到了消弱 由于組合閥中動(dòng)態(tài)流量平衡閥一直處于非工作區,閥膽根本不動(dòng),而且它的使用消弱了電動(dòng)調節閥的調節特性;并且它的所謂zui大限流功能電動(dòng)調節閥本身也有,而且是更好的根據溫度控制要求自動(dòng)的限制和調節流量,因此一般認為這種組合閥的功能低于一般的電動(dòng)調節閥組合閥中的動(dòng)態(tài)流量平衡閥有用么 由于動(dòng)態(tài)流量平衡閥的流量是按照設計流量定制的,在變流量水系統運行中實(shí)際流量都等于或小于設計流量,因此動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥實(shí)際上一直處于非工作區,等同于一個(gè)不能調節的固定節流元件,沒(méi)有任何作用 組合閥的zui大流量限制作用是優(yōu)點(diǎn)么 一體閥具有根據溫度控制信號的要求在任一開(kāi)度位置限制、調節和平衡流量的功能,遠遠優(yōu)于zui大流量 限制功能 電動(dòng)調節閥本身具有更好的根據溫度控制要求自動(dòng)的限制和調節流量的功能,包含和優(yōu)于zui大流量限制 功能 安裝 安裝簡(jiǎn)單快捷 由于實(shí)際上需要安裝二個(gè)閥,因此安裝較復雜 推薦 推薦使用動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥 如果因為投資問(wèn)題不使用一體閥,也建議只使用“電動(dòng)調節閥”或“靜態(tài)平衡閥+電動(dòng)調節閥”,而不使 用“動(dòng)態(tài)流量平衡閥+電動(dòng)調節閥” 動(dòng)態(tài)流量平衡閥實(shí)質(zhì)上是一種定流量閥 四、結論: 綜上所述,由于“動(dòng)態(tài)流量平衡閥+電動(dòng)調節閥”組合不具備動(dòng)態(tài)平衡功能,且其電動(dòng)調節功能相較 于一般的電動(dòng)調節閥還受到了消弱,因此“動(dòng)態(tài)流量平衡閥+電動(dòng)調節閥”不能替代動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥。