Основные аспекты проектирования и выбора электрических регулирующих клапанов
Thread Content
Правильный выбор и проектирование электронного регулирующего клапана имеет огромное значение, поскольку от него зависит качество регулирования в системе. Кроме того, для решения проблемы чрезмерного давления на электрический регулирующий клапан во время его работы можно использовать в последовательной связи ручной регулирующий клапан или клапан управления разницей давлений, чтобы снизить рабочее давление на электрический клапан и сохранить его регулирующие характеристики. I. Технические характеристики электрического регулирующего клапана1) Пропускная способность
Пропускная способность электрического регулирующего клапана указывает на его способность пропускать жидкость. Она определяется как объем потока жидкости, проходящей через клапан при давлении разности 1 бар. Для обозначения этого показателя используется единица Kv, где Kv = Q/ΔP. Здесь Q — это объем потока жидкости, проходящего через клапан, измеряемый в м³/ч ； ΔP — это разница давлений перед и после регулирующего клапана, измеряемая в барах. Когда клапан полностью открыт, пропускная способность достигает максимального значения, а значение Kv также достигает максимума; это значение называется Kvs ； Когда клапан закрыт, пропускная способность равна 0. (II) Кривая характеристик расхода
Кривая характеристик расхода электрического регулирующего клапана показывает зависимость расхода жидкости, проходящей через клапан, от процента его полного открытия при изменении этого процента от 0 до 100%. Она также отражает зависимость относительного расхода жидкости от относительного угла открытия клапана. При постоянном падении давления через клапан характеристика расхода называется идеальной характеристикой расхода ； Когда изменяется падение давления на клапане, характеристика расхода через клапан называется рабочей характеристикой расхода. (III) Степень регулирования клапана Степень регулирования электрического регулирующего клапана представляет собой отношение падения давления на входах и выходах клапана при его полном открытии к падению давления в регулируемой системе при его полном закрытии. Степень регулируемости электрического регулирующего клапана влияет на способность системы к регулированию. Чем меньше степень регулирования клапана, тем хуже способность системы к регулированию ； Наоборот, чем лучше, тем лучше. (IV) Регулируемое соотношение и давление закрытия Регулируемое соотношение электрического регулирующего клапана – это отношение между максимальным и минимальным расходом потока, который можно контролировать с помощью клапана. Во время работы изменения расхода должны находиться в диапазоне управления регулирующего клапана. Значение давления при закрытии представляет собой максимальное разницу давлений на обоих концах клапана при его полном закрытии. Если значение давления при закрытии клапана превышает допустимые значения, необходимо немедленно принять меры (например, использовать клапаны управления разницей давлений) для восстановления его в нормальные значения. II. Проектирование и выбор электрических регулирующих клапанов (I) Параметры проектирования и выбора При проектировании и выборе электрических регулирующих клапанов необходимо учитывать такие параметры, как расход жидкости, давление перед клапаном, разница давлений, давление после клапана и температура. Во-первых, нагрузка тепловой станции на отопление определяется такими факторами, как площадь помещений, находящихся в зоне отопления, уровень теплоизоляции зданий, типы радиаторов, а также температура отопления в помещениях ； Во-вторых, по температуре воды при подаче и возврате в первичной сети можно определить расход воды на входе в тепловую станцию, а затем — расход воды через регулирующий клапан ； Наконец, давление перед клапаном регулировочного клапана, разница давлений или давление за клапаном можно определить на основе диаграммы давления в главной сети системы отопления и потерь напора на тепловых станциях. Эти значения необходимо определять с учетом реальных условий работы системы отопления. (II) Принципы выбора проектной схемы Оптимальным принципом регулирования системы отопления является наличие линейной зависимости между изменением степени открытия регулирующего клапана и изменением количества тепла, передаваемого теплообменником. Характеристики теплообмена в водно-водных теплообменниках тепловой станции имеют форму кривой, идущей вверх, поэтому следует использовать регулирующие клапаны с пропорциональной характеристикой расхода. Кроме того, для обеспечения надлежащей регулирующей способности в практической эксплуатации коэффициент управления регулирующего клапана должен быть не меньше 0,25–0,3. Диаметр корпуса электрического регулирующего клапана должен выбираться в соответствии с показателем пропускной способности Kvs, а при выборе исполнительного механизма необходимо учитывать требования к максимальному давлению закрытия. (III) Расчеты при выборе проектной конфигурации Расчет расхода жидкости у электронного регулирующего клапана осуществляется на основе нагрузки тепловой станции на отопление и температур воды на входе и выходе ； Определение падения давления у электронного регулирующего клапана на основе диаграммы давления в сети, сопротивления тепловой станции и коэффициента управления клапаном ； Расчет необходимого значения Kv ； Найдите образец спецификаций электрического регулирующего клапана, выберите значение Kvs, которое больше значения Kv и относится к той же категории; также определите диаметр клапана ； Рассчитайте падение давления при полном открытии регулирующего клапана, затем определите фактическую степень регулирования; она должна быть не меньше 0,25–0,3 ； Посмотрите допустимую разницу давлений и температуру в примерах выбора, а затем выберите тип клапана ； В соответствии с выбранным образцом определяется исполнительный механизм, совместимый с корпусом клапана, а также устанавливается тип управляющего сигнала с учетом требуемого давления закрытия. III. Меры по устранению чрезмерного давления в системе (1) Размещение ручных регулирующих клапанов в серию. Ручные регулирующие клапаны являются элементами, снижающими сопротивление в системе. Их задача — компенсировать избыточное давление, создаваемое системой отопления, чтобы электрические регулирующие клапаны могли работать при подходящем разнице давлений. Это позволяет обеспечить соотношение падения давления на выходе регулирующего клапана к рабочей разнице давлений на уровне 0,25–0,3, тем самым улучшая характеристики регулирования. В строгом смысле, последовательные ручные регулирующие клапаны не изменяют степень регулирования самого клапана; они лишь влияют на относительную степень открытия электрического регулирующего клапана в процессе регулирования, позволяя ему работать в подходящем диапазоне открытия. Когда расход на входе тепловой станции снижается, необходимо регулировать ручной регулирующий клапан, чтобы уменьшить падение давления на выходе электрического регулирующего клапана и поддерживать степень его открытия в допустимых пределах. (II) Регулирующий клапан дифференциального давления в последовательной схеме. Если напор в тепловой станции слишком велик, можно использовать регулирующий клапан дифференциального давления в последовательной схеме, чтобы обеспечить электрическому регулирующему клапану постоянный дифференциальный давление. Клапан управления разницей давлений позволяет компенсировать дополнительное давление, обеспечивая стабильную работу электронного регулирующего клапана, независимо от изменений давления, создаваемого системой отопления, и воздействия других регулирующих устройств тепловых станций. Благодаря множеству преимуществ клапанов управления разницей давлений в последовательной схеме, при установке электрических регулирующих клапанов на первичной стороне тепловой станции необходимо также использовать клапаны управления разницей давлений.