供热系统调节与控制装置    

 
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供热系统调节与控制装置

标签:自力式流量控制阀 自力式压差控制阀 数字锁定平衡阀
 
       为保证供热系统在规定的设计流量下运行,达到室内所要求的温度,除设计合理外,还需进行正确的调节。而对于供热系统无论是初调节,还是运行调节,流量调节都是关键的一环。要想实现流量调节和室温控制,就必须采用各种调节和控制装置。本文主要介绍各种调节与控制装置的构造、性能及工作原理。
       
         阀门的调节特性是指阀门的流量特性和阻力特性。阀门的流量特性反映了阀门本身特有的调节性能,而阻力特性反映了阀门的流通能力。
         流量特性是指介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系,即:

式中 G——相对流量;
L——相对开度;
G,G"--分别为阀门任意开度及全开时的流量;
L,L"——分别为阀门的任意开度及全开度。
一般情况下,改变阀门的阀芯与阀座之间的节流面积,便可调节流量。但实际上由于各种因素的影响,在节流面积变化的同时,还会发生阀前阀后压差的变化,而压差的变化也会引起流量的变化。因此,流量特性有理想流量特性和工作流量特性两个概念。
          所谓理想流量特性是指阀门前后压差固定不变的情况下得到的流量特性。
对于任一阀门,其水力特性满足:
△H=SG2  (1,4)
式中 △H——阀门前后压差,mH2O;
S——阀门的阻力特性系数,mH2O/(m3·h-1)2;
G——通过阀门的流量,m3/h。
根据理想流量特性的定义,我们研究阀门理想流量特性,实质上就是在上式中△H固定不变的条件下,研究阀门阻力系数s与流量G之间的关系。因为阀门阻力系数S只取决于阀门的本身结构,所以,理想流量特性是阀门本身固有的特性,它直接反映了阀门的调节性能。
典型的理想流量特性有线性流量特性、等百分比流量特性和快开流量特性。
图1-1所示为理想流量特性曲线图,横坐标表示相对开度L,纵坐标表示相对流量G。图中曲线1为线性流量特性曲线,曲线2为等百分比流量特性曲线,曲线3为快开流量特性曲线。

       (1)线性流量特性
从图1-1上可以看出线性流量特性曲线1实际上是一条直线,它表示阀门的相对流量c与相对开度i成直线关系,即当阀门从小逐渐开大时,相对流量增加的百分比和阀门相对开度增加的百分比相同。如图所示,当相对开度从10%开大到20%时,相对流量也从10%增加到20%;当相对开度从40%开大到50%时,相对流量从40%增大到50%;当相对开度从80%开大到90%时,相对流量同样也从80%变化到90%。
以相对开度10%,40%和80%三点看,其相对开度变化10%所引起的相对流量的变化是相等的,均为10%,

可见,线性特性在开度变化相同时,在小开度下流量的变化量大;在大开度下,流量的变化量小。因此,在小负荷时流量调节过于灵敏,不容易控制,与系统配合不好会产生振荡,有时甚至可能关死阀门。在大负荷时,调节不容易及时,调节不灵敏。
(2)等百分比流量特性
从图1-1可以看到,等百分比流量特性曲线2是向下弯的一条曲线。当相对开度从10%开大到20%时,相对流量将从4.67%增加到6.58%;相对开度从40%增大到50%时,相对流量从18.3%增大到25.6%;相对开度从80%变为90%时,相对流量从54.7%变为76.4%。相对应的流量变化量分别为:

由以上分析可以看出,当相对开度增加量相同时,阀门在任何开度下所引起的流量变化量是相等的。如在上述分析中,相对开度在10%、40%和80%三个点上均增加10%,所引起流量的变化量皆为40%。因此,具有等百比流量特性的阀门,其特点是流量的变化。
 
 
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