Puntos clave del conocimiento para el diseño y selección de válvulas de control eléctricas

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　　El diseño de selección de las válvulas de control eléctricas es muy importante; la elección correcta o incorrecta afectará los resultados del control del sistema. Además, ante la situación en la que se genera una presión excesiva durante el uso de las válvulas de control eléctricas, se pueden conectar en serie válvulas de control manual o válvulas de control de diferencia de presión, a fin de reducir la caída de presión con la que funciona la válvula de control eléctrica y así mantener sus capacidades de regulación. I. Parámetros técnicos de la válvula de regulación eléctrica
1. Capacidad de flujo
La capacidad de flujo de una válvula de regulación eléctrica refleja su capacidad para permitir el paso de fluido. Se define como el caudal que puede pasar por la válvula cuando la diferencia de presión entre sus extremos es de 1 bar. Este valor se expresa en unidades de Kv, donde Kv = Q/ΔP. Aquí, Q representa el caudal que fluye a través de la válvula, y su unidad es m3/h ； ΔP se refiere a la diferencia de presión antes y después de la válvula de regulación, y su unidad es el bar. Cuando la válvula está completamente abierta, la capacidad de flujo es máxima; el valor Kv también es máximo, y se denomina Kvs ； Cuando la válvula está cerrada, la capacidad de flujo es 0. (II) Curva de características de caudal: La curva de características de caudal de la válvula de control eléctrico refleja la relación entre el caudal que fluye a través de la válvula y el porcentaje de apertura de esta, cuando el valor de apertura varía desde 0 hasta el 100%. También muestra la relación entre el caudal relativo y el grado de apertura relativo de la válvula de control. Cuando la caída de presión en la válvula es constante, las características de caudal a través de ella se denominan características de caudal ideales ； Cuando cambia la caída de presión en la válvula, las características del caudal que atraviesa la misma se denominan características de caudal en condiciones de funcionamiento. (III) Grado de control del válvula: El grado de control del válvula en las válvulas de regulación eléctrica se refiere a la relación entre la caída de presión en los extremos de la válvula cuando está completamente abierta, y la caída de presión en los extremos del sistema de regulación cuando la válvula está completamente cerrada. El grado de control del válvula de regulación eléctrica afecta la capacidad de regulación del sistema. Cuanto menor es el grado de control del válvula, peor es la capacidad de regulación del sistema ； Cuanto más lo contrario, mejor. (IV) Relación de ajuste y diferencia de presión de cierre: La relación de ajuste de la válvula de control eléctrica se refiere a la relación entre el caudal máximo que puede controlarse y el caudal mínimo. Durante el funcionamiento, las variaciones en el caudal deben estar dentro del rango de control de la válvula de regulación. La presión de cierre es la diferencia de presión máxima entre los dos extremos de la válvula cuando esta está completamente cerrada. Si la presión de cierre de la válvula reguladora supera el rango permitido, se deben tomar medidas de inmediato (como utilizar válvulas de control de presión en serie) para que vuelva a estar dentro del rango normal. II. Diseño y selección de válvulas de regulación eléctricas (I) Parámetros de diseño y selección Los parámetros que deben tenerse en cuenta al diseñar y seleccionar válvulas de regulación eléctricas son el caudal, la presión antes de la válvula, la diferencia de presión, la presión después de la válvula y la temperatura, entre otros. En primer lugar, factores como el área que recibe calefacción por parte de la estación de calefacción, las propiedades aislantes de los edificios, el tipo de radiadores y la temperatura de calefacción en las habitaciones determinan la carga de calefacción que debe manejar la estación de calefacción ； En segundo lugar, a través de la temperatura del agua de entrada y salida en la red principal, se puede determinar el caudal en el lado principal de la estación térmica; esto, a su vez, permite determinar el caudal del válvula de regulación ； Finalmente, la presión antes de la válvula de regulación, la diferencia de presión o la presión después de la válvula pueden determinarse a partir del diagrama de presiones del sistema de calefacción y de las pérdidas de carga en las estaciones de tratamiento térmico. Es necesario determinar estos valores según las condiciones reales del sistema de calefacción. (II) Principios de selección del diseño El mejor principio para regular los sistemas de calefacción es que la variación en la apertura de las válvulas de regulación esté en una relación lineal con la variación en la cantidad de calor intercambiado por los intercambiadores de calor. Las características de intercambio térmico del intercambiador de calor agua-agua en la estación de calefacción siguen una curva en forma de parábola ascendente; por lo tanto, se deben utilizar válvulas de regulación con característica de caudal proporcional. Además, para garantizar un buen rendimiento de regulación en las condiciones reales de uso, el grado de control del válvula de regulación no debe ser inferior a 0,25~0,3. El diámetro del cuerpo de la válvula de regulación eléctrica debe seleccionarse según el valor Kvs de capacidad de flujo, mientras que la elección del actuador debe cumplir con los requisitos del máximo diferencial de presión de cierre. (III) Cálculos para la selección del diseño: Se calcula el caudal de la válvula de control eléctrica, en función de la carga térmica de la estación de calefacción y de las temperaturas del agua de entrada y salida en el lado primario ； Se determina la caída de presión de la válvula de regulación eléctrica según el diagrama de presión del sistema de tuberías, la resistencia de la estación térmica y el coeficiente de la válvula ； Calcular el valor de Kv necesario ； Busque los ejemplos de selección para válvulas de regulación eléctricas; elija un valor de Kv que sea mayor que el valor actual y que pertenezca a la misma categoría. También seleccione el diámetro de la válvula de regulación ； Calcule la caída de presión cuando la válvula de regulación está completamente abierta. Luego, calcule el grado de apertura real de la válvula; este valor no debe ser menor a 0.25~0.3 ； Consulte la diferencia de presión permitida y la temperatura permitida en las muestras de selección, y elija el tipo de válvula ； Según la muestra de selección, se elige un actuador que sea compatible con el cuerpo de la válvula y que cumpla con los requisitos de diferencia de presión para el cierre; además, se determina el tipo de señal de control. III. Medidas para resolver el exceso de presión en el sistema de suministro de agua caliente (I) Válvulas de ajuste manuales en serie. Las válvulas de ajuste manuales actúan como elementos que reducen la resistencia del sistema. Su función es compensar la presión excesiva generada por el sistema de calefacción, de modo que las válvulas de control eléctrico puedan funcionar con una diferencia de presión adecuada. De esta manera, se asegura que la relación entre la caída de presión en la entrada de la válvula y la diferencia de presión de operación sea mayor que 0,25–0,3, lo cual mejora el rendimiento de la válvula de control. En sentido estricto, las válvulas de regulación manual en serie no modifican el grado de control de la válvula; simplemente cambian el grado de apertura relativo de las válvulas de regulación eléctricas durante el proceso de regulación, permitiéndoles funcionar dentro de un rango de apertura adecuado. Cuando el caudal en el lado de entrada de la estación térmica disminuye, es necesario ajustar la válvula de control manual, a fin de reducir la caída de presión en la salida de la válvula de control eléctrico, y así mantener su apertura dentro del rango permitido. (II) Válvula de control de diferencia de presión en serie: Si la presión disponible en la estación termoeléctrica es demasiado alta, se puede utilizar una válvula de control de diferencia de presión en serie, a fin de proporcionar una diferencia de presión constante para la válvula de regulación eléctrica. La válvula de control por diferencia de presión puede absorber una presión adicional, lo que permite que la válvula de regulación eléctrica funcione en condiciones estables, sin verse afectada por las variaciones en la presión suministrada por el sistema de calefacción ni por los ajustes realizados en otras estaciones térmicas. Debido a las numerosas ventajas de la válvula de control por diferencia de presión en serie, se debe instalar una válvula de control por diferencia de presión en serie junto con las válvulas de regulación eléctrica en el lado primario de la estación térmica.