中央空調(diào)系統(tǒng)壓差調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范為保證空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中冷水機(jī)組的流量基本恒定；冷凍水泵運(yùn)行工況穩(wěn)定，一般采用的方法是：負(fù)荷側(cè)設(shè)計(jì)為變流量，控制末端設(shè)備的水流量，即采用電動(dòng)二通閥作為末端設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置以控制流入末端設(shè)備的冷凍水流量。在冷源側(cè)設(shè)置壓差旁通控制裝置以保證冷源部分冷凍水流量保持恒定，但是在實(shí)際工程中，由于設(shè)計(jì)人員往往忽視了調(diào)節(jié)閥選擇計(jì)算的重要性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般只是簡(jiǎn)單的在冷水機(jī)組與用戶側(cè)設(shè)置了旁通管，其旁通管管徑的確定以及旁通調(diào)節(jié)閥的選擇未經(jīng)詳細(xì)計(jì)算，這樣做在實(shí)際運(yùn)行中冷水機(jī)組流量的穩(wěn)定性往往與設(shè)計(jì)有較大差距，旁通裝置一般無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，為將來(lái)的運(yùn)行管理帶來(lái)了不必要的麻煩，本文就壓差調(diào)節(jié)閥的選擇計(jì)算方法并結(jié)合實(shí)際工程作一簡(jiǎn)要分析。
冷熱源主機(jī)設(shè)備本身確實(shí)帶有控制面板，但只能對(duì)本機(jī)進(jìn)行保護(hù)和控制，不能解決外圍的冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、管路閥門(mén)等的統(tǒng)一協(xié)調(diào)問(wèn)題，在沒(méi)有配置額外的控制系統(tǒng)的情況下，這些設(shè)備只好手動(dòng)開(kāi)停；此外，冷熱源主機(jī)設(shè)備本身的控制面板也不能解決多臺(tái)主機(jī)之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題，例如根據(jù)冷熱負(fù)荷自動(dòng)選擇應(yīng)該開(kāi)停的主機(jī)，所以中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷熱源主機(jī)部分通常需要配置額外的自控系統(tǒng)。 
一、壓差調(diào)節(jié)裝置的工作原理
壓差調(diào)節(jié)裝置由壓差控制器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)閥、測(cè)壓管以及旁通管道等組成，其工作原理是壓差控制器通過(guò)測(cè)壓管對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的供回水管的壓差進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)其結(jié)果與設(shè)定壓差值的比較，輸出控制信號(hào)由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)控制閥桿的行程或轉(zhuǎn)角改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而控制供水管與回水管之間旁通管道的冷凍水流量，終保證系統(tǒng)的壓差恒定在設(shè)定的壓差值。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行壓差高于設(shè)定壓差時(shí)，壓差控制器輸出信號(hào)，使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥打開(kāi)或開(kāi)度加大，旁通管路水量增加，使系統(tǒng)壓差趨于設(shè)定值；當(dāng)系統(tǒng)壓差低于設(shè)定壓差時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度減小，旁通流量減小，使系統(tǒng)壓差維持在設(shè)定值。
二、選擇調(diào)節(jié)閥應(yīng)考慮的因素
調(diào)節(jié)閥的口徑是選擇計(jì)算時(shí)重要的因素之一，調(diào)節(jié)閥選型如果太小，在大負(fù)荷時(shí)可能不能提供足夠的流量，如果太大又可能經(jīng)常處于小開(kāi)度狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度過(guò)小會(huì)導(dǎo)致閥塞的頻繁振蕩和過(guò)渡磨損，并且系統(tǒng)不穩(wěn)定而且增加了工程造價(jià)。
通過(guò)計(jì)算得到的調(diào)節(jié)閥應(yīng)在10％－90％的開(kāi)啟度區(qū)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)還應(yīng)避免使用低于10％。
另外，安裝調(diào)節(jié)閥時(shí)還要考慮其閥門(mén)能力PV(即調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)閥門(mén)上的壓差占管段總壓差的比例)，從調(diào)節(jié)閥壓降情況來(lái)分析，選擇調(diào)節(jié)閥時(shí)必須結(jié)合調(diào)節(jié)閥的前后配管情況，當(dāng)PV值小于0.3時(shí)，線性流量特性的調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線會(huì)嚴(yán)重偏離理想流量特性，近似快開(kāi)特性，不適宜閥門(mén)的調(diào)節(jié)。
三、調(diào)節(jié)閥的選擇計(jì)算
調(diào)節(jié)閥的尺寸由其流通能力所決定，流通能力是指當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)，閥兩端壓力降為105Pa，流體密度為1g/cm3時(shí)，每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體的立方米數(shù)。進(jìn)口調(diào)節(jié)閥流通能力的表示方式通常有cv和kv兩種，其中kv=c，而cv是指當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)，流通60oF的清水，閥兩端壓力降為1b/in2時(shí)每分鐘流過(guò)閥門(mén)的流量，cv=1.167kv。
壓差旁通調(diào)節(jié)裝置如下:
(1）確定調(diào)節(jié)閥壓差值（⊿P）
如上圖所示，作用在調(diào)節(jié)閥上的壓差值就是E和F之間的壓差值，由于C-D旁通管路與經(jīng)過(guò)末端用戶的D-U-C管路的阻力相當(dāng)，所以E-F之間的壓差值應(yīng)等于D-U-C管路壓差(指末端用戶不利環(huán)路壓差)減去C-E管段和F-D管段的壓差值。
（2）計(jì)算調(diào)節(jié)閥需要旁通的大和小流量
對(duì)于單機(jī)組空調(diào)機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)末端用戶實(shí)際使用的低負(fù)荷就可以確定小負(fù)荷所需的流量，從而確定大旁通流量，其公式為:
G=(Q-Qmin)*3.6/CP*⊿T(1)
公式中，G為流量單位為（m3/h），Q為冷水機(jī)組的制冷量(KW)，Qmin空調(diào)系統(tǒng)小負(fù)荷(KW)，CP為水的比熱，CP=4.187kJ/kg.oC，⊿T為冷凍水供回水溫差，一般為5oC
根據(jù)實(shí)際可調(diào)比RS＝10（PV）1/2(2)
即可算出調(diào)節(jié)閥的旁通小流量
（3）計(jì)算壓差調(diào)節(jié)閥所需的流通能力C
C=316G*(⊿P/ρ)-1/2(3)
公式中，ρ為密度，單位為（g/cm3），G為流量，單位為（m3/h），⊿P為調(diào)節(jié)閥兩端壓差，單位為（Pa）。根據(jù)計(jì)算出的C值選擇調(diào)節(jié)閥使其流通能力大于且計(jì)算值。
（4）調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度以及可調(diào)比的驗(yàn)算。根據(jù)所選調(diào)節(jié)閥的C值計(jì)算當(dāng)調(diào)節(jié)閥處于小開(kāi)度以及大開(kāi)度情況下其可調(diào)比是否滿足要求，根據(jù)計(jì)算出的可調(diào)比求出大流量和小流量與調(diào)節(jié)閥在小開(kāi)度及大開(kāi)度下的流量進(jìn)行比較，反復(fù)驗(yàn)算，直至合格為止。
5. 中央空調(diào)系統(tǒng)壓差調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)論
中央空調(diào)常規(guī)安裝的壓差旁通閥;電動(dòng)壓差旁通閥和自力式壓差旁通閥,循環(huán)水泵工頻運(yùn)行的系統(tǒng)和變頻運(yùn)行的系統(tǒng)壓差旁通閥的調(diào)試過(guò)程,從安裝壓差旁通閥的目的出發(fā)探討其他控制方式。通過(guò)以上分析，可以得出如下結(jié)論：
?。?）調(diào)節(jié)閥流通能力C的確定是選擇調(diào)節(jié)閥至關(guān)重要的一步，只有流通能力C計(jì)算正確，調(diào)節(jié)閥才有可能滿足工藝要求。
?。?）調(diào)節(jié)閥的閥門(mén)能力PV也是選擇調(diào)節(jié)閥的重要指標(biāo)之一，原則上要盡可能選擇大的Pv值。
?。?）調(diào)節(jié)閥的實(shí)際可調(diào)比Rs是決定調(diào)節(jié)閥能否滿足工藝要求的參數(shù)之一。實(shí)際可調(diào)比往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理想可調(diào)比，但是在選擇調(diào)節(jié)閥時(shí)要盡可能使實(shí)際可調(diào)比接近大值。
?。?）調(diào)節(jié)閥所能通過(guò)的大流量與小流量是選擇計(jì)算的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這兩個(gè)數(shù)值應(yīng)該由實(shí)際可調(diào)比與工藝要求共同決定。
?。?）通過(guò)工程實(shí)例可以看出旁通管的管徑的計(jì)算也很重要，如果未經(jīng)計(jì)算就選擇與調(diào)節(jié)閥相同的口徑則無(wú)法滿足工藝要求。
通過(guò)以上五點(diǎn)可以看出壓差調(diào)節(jié)閥在中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制中占有比較重要的地位，只有經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算，才能使所選擇的壓差調(diào)節(jié)閥滿足工藝要求。
|
