調(diào)節(jié)閥選型指南

調(diào)整閥選型指南之—彈簧范圍的選擇一、“標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”的錯(cuò)誤說(shuō)法應(yīng)予訂正彈簧是氣動(dòng)調(diào)整閥的主要零件。彈簧范圍是指一臺(tái)調(diào)整閥在靜態(tài)啟動(dòng)時(shí)的膜室壓力到走完全行程時(shí)的PrPr20～100KPa，20KPa，關(guān)閉時(shí)100KPa20～100KPa20～60KPa60～100KPa60～180KPa40～200KPa?20～100KPa，因此傳統(tǒng)的調(diào)整閥理論把與氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)全都的彈簧范圍〔20～100KPa〕定義成標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍。調(diào)整閥廠(chǎng)家按20～100KPa知道對(duì)氣閉閥膜室信號(hào)壓力首先保證閥的關(guān)閉到位，然后再連續(xù)增加的這局部力，才把閥芯壓緊在閥座上100KPa，它所對(duì)應(yīng)的20～100KPa就必需調(diào)整或轉(zhuǎn)變彈簧范圍，但是，把它說(shuō)成“標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”就出問(wèn)題了，由于是標(biāo)準(zhǔn)就不能改動(dòng)。假設(shè)安裝公司；都堅(jiān)持按“標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”20～100KPa錯(cuò)誤的根源就在此。正確的提法應(yīng)當(dāng)是“設(shè)計(jì)彈簧范圍”，是我們?cè)O(shè)計(jì)生產(chǎn)彈簧的零件參數(shù)。工作時(shí)依據(jù)氣開(kāi)氣閉還要作出相應(yīng)的調(diào)整，我們稱(chēng)為工作彈簧范圍。仍以上述為例，設(shè)計(jì)彈范圍20～100KPa，對(duì)氣閉閥我們可以將工10～90KPa10KPa，作用在膜室的有效面積Ae氣時(shí)閥關(guān)閉，此時(shí)抑制壓差靠的是彈簧的預(yù)緊力。為了抑制更大的壓差，需調(diào)緊預(yù)緊力，還需帶定位器，140KPa20～100KPa50～130KPa，此時(shí)輸出力為20～100KPa20Kpa×Ae，帶定位器也失去作用。由此可見(jiàn)，氣開(kāi)閥帶定位器也必需調(diào)高彈簧范圍的起點(diǎn)壓力才能提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力。20～80KPa20KPa.Ae所以彈簧范圍應(yīng)依據(jù)氣開(kāi)氣閉、帶定位器與否、壓差產(chǎn)生的不平衡力作用的方向，三者結(jié)合起來(lái)才能設(shè)計(jì)出相適應(yīng)的彈簧。為什么國(guó)外設(shè)計(jì)的彈簧很多，高達(dá)十幾種，就是此道理。由此可見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍的提法是錯(cuò)誤的，它讓人們?cè)凇皹?biāo)準(zhǔn)”二字上而不能改動(dòng)，誤導(dǎo)人們死套20～100KPa來(lái)調(diào)校，結(jié)果造成無(wú)輸出20～100KPa的彈簧范圍稱(chēng)為常用彈簧范圍。二、彈簧范圍的選擇彈簧范圍的選擇主要從調(diào)整閥的穩(wěn)定性、輸出力兩方面考慮。調(diào)整閥的穩(wěn)定性上選擇40～200KPa、60～180KPa稍微振蕩、抑制摩擦力，而且能使閥芯住復(fù)運(yùn)動(dòng)自如。從輸出力上選擇所以，從輸出力上考慮應(yīng)中選擇軟彈簧〔即小的彈簧范圍〕。從綜合性能上選定彈簧范圍兩者互為沖突，因此應(yīng)予以綜合考慮。在滿(mǎn)足輸出力的狀況下，盡量選用范圍大的硬彈簧。筆者建議，對(duì)250KPa60～180KPa60KPa250－180＝70KPaPr180－60＝120KPa20～100KPa140KPa20KPa140－100＝40KPa，其彈簧范圍Pr＝100－2060～180KPa規(guī)彈簧范圍。特別狀況彈簧范圍的選擇假設(shè)遇大口徑、大壓差、含顆粒等場(chǎng)合時(shí)，其彈簧范圍的選定通過(guò)具體計(jì)算來(lái)滿(mǎn)足。供熱系統(tǒng)中調(diào)整閥選型與計(jì)算而調(diào)整閥得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)電動(dòng)調(diào)整閥性能特別是其流量特性的要求也越來(lái)越高。目前，在調(diào)整閥設(shè)計(jì)時(shí)，即使流量特性為百分比型的調(diào)整閥，在實(shí)際工作中也會(huì)變成快開(kāi)特性，使系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)展正常的調(diào)整。其緣由是多方面的，但有個(gè)重要緣由是現(xiàn)有調(diào)整閥閥芯型線(xiàn)設(shè)計(jì)中存在某些問(wèn)題，使得調(diào)整閥的工作參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)不全都，在很多狀況下滿(mǎn)足不了運(yùn)行調(diào)整的要求。為些，需要對(duì)閥芯的型線(xiàn)設(shè)計(jì)進(jìn)展修正。象的特性、調(diào)整閥的使用場(chǎng)合和流通力量來(lái)正確選用調(diào)整閥。2、閥芯型線(xiàn)的計(jì)算公式流量特性，每一種流量特性都有一樣的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)方程。目前應(yīng)用最為廣泛的有直線(xiàn)流量特性的直線(xiàn)方程和等百分比流量特性的對(duì)數(shù)方程。狀況下得到的。明顯，在實(shí)際工況下閥前后的壓差不是恒定的。因此爭(zhēng)論調(diào)整閥最主要的是爭(zhēng)論其工作特性，即實(shí)際工況下流量與調(diào)整閥開(kāi)度變化的關(guān)系。由文獻(xiàn)[1]可知：直線(xiàn)流量特性的數(shù)學(xué)方程：(1)G/Gmax--相對(duì)流量，即調(diào)整閥在某一開(kāi)度下的流量與全開(kāi)流量之比；L/Lmax--相對(duì)開(kāi)度，即調(diào)整閥某一開(kāi)度下的行程與全開(kāi)時(shí)行程之比；k--常數(shù)，即調(diào)整閥的放大系數(shù)。進(jìn)而可得：比，R=Gmax/Gmin。由等百分比流量特性的數(shù)學(xué)方程

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式中R可得(4)于計(jì)算各個(gè)開(kāi)度的流通截面積，而這正是現(xiàn)有調(diào)整閥閥芯設(shè)計(jì)的問(wèn)題所在，文獻(xiàn)[2]等即認(rèn)為：G/Gmax=F/Fmax。為了計(jì)算各開(kāi)度下的流通截面積，由文獻(xiàn)[3]可得：(5)G--流量，kg/s；α--流量系數(shù)；F--調(diào)整閥的流通截面積，m2；ρ--介質(zhì)的密度，kg/m3；Δp--調(diào)整閥前后的壓差，Pa。由式〔5〕可得：(6)下角標(biāo)max是指調(diào)整閥最大行程時(shí)的各參數(shù)。分別聯(lián)立式〔2〕、〔6〕和式〔5〕、〔6〕可得：(7)(8)α可依據(jù)文獻(xiàn)[3]查得近似值，亦可以據(jù)其所述原理進(jìn)展標(biāo)定。3、Δpmax、ΔpΔpmax、ΔpΔpmaxPV[1]，亦稱(chēng)調(diào)整閥力量。(9)式中PVΔpxΔpmax+Δpx=Δps1。1PV0.3[1]。2調(diào)整閥的工作特性、ΔpΔpΔpmaxΔpmin〔Δpxps〕之間的波動(dòng)，可以承受內(nèi)插法來(lái)進(jìn)展估算，即視調(diào)整閥的壓差隨流量成比例變化，則有：(10)綜合以上公式可得：(11)式中Φ為與閥權(quán)度PV當(dāng)PV=0.3Φ＝0.217；PV=0.5，Φ＝0.9。將式〔11〕代入式〔7〕、〔8〕即可計(jì)算出各個(gè)開(kāi)度下的流通截面積，從而可以進(jìn)展閥芯型線(xiàn)設(shè)計(jì)。Φ，α/αmax=0.875，代入式〔8〕、〔11〕得：F/Fmax=1.4G/Gmax。明顯，F(xiàn)/Fmax≠G/Gmax，而且偏差很大。這說(shuō)明：在抱負(fù)狀況下設(shè)計(jì)的等百分比型調(diào)整閥不是等百分比型，而是直線(xiàn)型，甚至是快開(kāi)型〔0080%以上〕，何況在實(shí)際工作中呢？這是調(diào)整閥閥芯型線(xiàn)設(shè)計(jì)的“先天性“缺陷，更加導(dǎo)致了調(diào)整閥在實(shí)際工作中調(diào)整性能變差。4、供熱系統(tǒng)中調(diào)整閥的選用4.1選用原則供熱系統(tǒng)最終目的是熱力工況的平衡，要求在流量轉(zhuǎn)變的同時(shí)，散熱器〔或換熱器〕散熱量適應(yīng)負(fù)荷亦即文獻(xiàn)[1]所述在調(diào)整過(guò)程中，調(diào)整閥的放大系數(shù)和調(diào)整對(duì)象的放大系數(shù)乘積維持不變。3Q1、2、3、4化對(duì)散熱器的散熱量影響大；流量大時(shí)影響小，即散熱器的散熱量隨流量變化的放大系數(shù)漸漸減小。為了得到散熱器的相對(duì)散熱量Q/QmaxL/Lmax能的調(diào)整閥。這一點(diǎn)對(duì)于散熱器和換熱器，只要其介質(zhì)為熱水，都是如此，而直線(xiàn)型的調(diào)整閥將達(dá)不到線(xiàn)性關(guān)系的要求?！睬€(xiàn)的斜率〕的變化率不一樣；調(diào)整閥在不同的安裝地點(diǎn)，調(diào)整閥全開(kāi)時(shí)的阻力應(yīng)不一樣。由此可得出：在目前供熱系統(tǒng)中大流量、小溫差運(yùn)行方式下，調(diào)整系統(tǒng)調(diào)節(jié)質(zhì)量變差。這一點(diǎn)對(duì)于調(diào)整閥用在不同場(chǎng)合格外重要。一般而言，系統(tǒng)的阻力數(shù)在熱源的分、集水器〔注：對(duì)于熱源3[5]〕、熱力站處為最大，干線(xiàn)分支處和用戶(hù)的熱力入口次之。對(duì)于柱塞式、開(kāi)口式和套筒式閥芯的調(diào)整閥，它們?nèi)汲惺芙刂归y的閥體，閥芯呈流開(kāi)狀態(tài)。在一樣的測(cè)試條件下，一般來(lái)說(shuō)，套筒式調(diào)整閥阻力最大，開(kāi)口式其次，柱塞式最小。因此，可認(rèn)為在選擇等百分比調(diào)整閥時(shí)，當(dāng)調(diào)整對(duì)象的阻力較大時(shí)，宜選用套筒式或開(kāi)口式調(diào)整閥；阻力較小時(shí)，這三種調(diào)整閥都可以用。PV=0.1流量的作用。在這種狀況下假設(shè)還要求如前所述的閥權(quán)度PV≥0.3，成系統(tǒng)阻力過(guò)大，水泵耗電太大。假設(shè)調(diào)整閥的調(diào)整對(duì)象為換熱器或散熱器等，為了滿(mǎn)足調(diào)整閥調(diào)整與設(shè)備換熱或散熱關(guān)系，最終所要求的是散熱器相對(duì)散熱量或換熱器的相對(duì)換熱量與調(diào)整閥的相對(duì)開(kāi)度成線(xiàn)性PV≥0.3。中安裝在供水管上，有可能造成閥后壓力過(guò)小〔調(diào)整閥阻力大〕，局部管道處于負(fù)壓區(qū)，產(chǎn)生倒空現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)考慮把調(diào)整閥安裝在回水管上；反之，對(duì)低層建筑就應(yīng)安裝在供水管上，還可以用調(diào)整閥減壓。量或相對(duì)換熱量與調(diào)整閥的相對(duì)開(kāi)度成線(xiàn)性關(guān)系，僅需要求調(diào)整閥的工作特性成線(xiàn)性關(guān)系即可。因此當(dāng)系PV0.14.2、調(diào)整閥口徑選擇與計(jì)算口徑的調(diào)整閥，這種觀(guān)念是錯(cuò)誤的。對(duì)于調(diào)整閥肯定要依據(jù)其流通力量來(lái)選擇口徑。從前文已看出，調(diào)整閥的壓降對(duì)于閥芯型線(xiàn)設(shè)計(jì)格外重要，對(duì)于口徑的選擇亦是如此。選擇計(jì)算步驟如下：確定調(diào)整閥的壓差Δp(12)式中ηη=0.15～0.5；當(dāng)用于調(diào)整散熱器或換熱器等時(shí)，η=0.5～0.7；pg--系統(tǒng)或設(shè)備供水壓力，Pa；ph--系統(tǒng)或設(shè)備回水壓力,Pa。計(jì)算調(diào)整閥的最大流通力量Gmax流通力量C105Pa、流體密度ρ1g/cm3hGmax，以m3/h(13)在調(diào)整閥產(chǎn)品規(guī)格中，依據(jù)Cmax值選取大于Cmax且最近一檔的C[4力入口調(diào)整閥，從流通力量方面考慮是可行的。具體的口徑比管道直徑應(yīng)當(dāng)縮小幾號(hào)，需依據(jù)供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)條件或設(shè)計(jì)水壓圖而定。假設(shè)選擇口徑與管道直徑一樣的調(diào)整閥，依據(jù)上面的分析，就有可能造成流R的調(diào)整。5、結(jié)論無(wú)論是調(diào)整閥閥芯型線(xiàn)的設(shè)計(jì)，還是閥芯外形和調(diào)整閥口徑的選擇，其目的都是為了使供熱系統(tǒng)具有良好的可調(diào)性。但是，不同工況下散熱器的散熱特性是不同的〔主要是指供回水溫差的不同〕，其放大系數(shù)也不同；調(diào)整閥安裝在不同的地點(diǎn)，其閥權(quán)度PV大系數(shù)的乘積保持不變，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品要求系列化來(lái)說(shuō)是格外困難的，也只有期望散熱器的散熱量隨調(diào)整閥的開(kāi)度變化能根本保持線(xiàn)性關(guān)系即可。綜合以上分析，可得出以下結(jié)論：相對(duì)流量；時(shí)，PV≥0.1，假設(shè)為一設(shè)備時(shí)，PV≥0.3的系數(shù)有差異；用戶(hù)入口的調(diào)整閥是否安裝在供回水管上，應(yīng)依據(jù)水壓圖而定。電磁閥選型時(shí)的留意事項(xiàng)一：適用性流體的溫度必需小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應(yīng)注明。0.04MPaZS,2W,ZQDF,ZCM一般電磁閥都是單向工作，因此要留意是否有反壓差，如有安裝止回閥。流