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化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范

縱觀目前的供熱行業(yè)，電動調(diào)節(jié)閥被廣泛應(yīng)用在熱力站的一次側(cè)調(diào)節(jié)供熱流量。電動調(diào)節(jié)閥的正常使用，對整個供熱系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理有著非常重要的作用，在實(shí)際使用情況中，調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型和出現(xiàn)故障后的維護(hù)顯得非常重要。隨著自控技術(shù)智能化程度不斷提高，電動調(diào)節(jié)閥的使用還有很大的應(yīng)用提升空間，在節(jié)能方面還有很大的潛力。鑒于此，本文主要分析供熱系統(tǒng)中電動調(diào)節(jié)閥門的應(yīng)用。電動調(diào)節(jié)閥是一種新型的調(diào)節(jié)閥。與手動控制閥相比,具有自動調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn),相對于電調(diào)節(jié)器,它具有無外部電源的優(yōu)點(diǎn)。電動調(diào)節(jié)閥選用主要控制參數(shù)為:公稱直徑、設(shè)計(jì)公稱壓力、介質(zhì)允許溫度范圍、流量系數(shù)等。自動調(diào)節(jié)閥的優(yōu)點(diǎn)很多,所以越來越受到客戶的青睞,但要使產(chǎn)品的功能得到更好的發(fā)揮,不同的場合是要選擇合適的調(diào)節(jié)閥的。

1,對于要求流量和開啟高度成正比例關(guān)系的嚴(yán)格場合,應(yīng)選用專用調(diào)節(jié)閥。球閥和蝶閥一般粗調(diào)時可以選用。

2,閥門的密封性能是評價閥門質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。閥門的密封性能主要包括兩個方面:內(nèi)漏和外漏。內(nèi)漏是指閥座與關(guān)閉件之間介質(zhì)的密封程度。泄漏是指由于鑄造缺陷引起的閥桿填料部分泄漏、中孔墊片部分泄漏和閥體泄漏。不允許泄漏。

3,調(diào)節(jié)閥理想流量特性有快開、拋物線、線性、等百分比四種,需根據(jù)實(shí)際工作流量特性選擇具有合適流量特性的調(diào)節(jié)閥。

4,應(yīng)根據(jù)所需閥門的流量確定控制閥公稱直徑的選擇。調(diào)節(jié)閥的公稱通徑不宜過大或過小。如果閥門過大,會增加工程造價,閥門處于低百分比范圍內(nèi),調(diào)節(jié)精度降低,控制性能較差。如果閥門過小,系統(tǒng)阻力會增大,即使閥門100%開啟,系統(tǒng)仍不能滿足設(shè)定的容量要求。

1、化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范的工作原理

電動調(diào)節(jié)閥的主體由閥門部件、電動執(zhí)行器和電動執(zhí)行器與閥門部件之間的連接件組成。新型電動調(diào)節(jié)閥驅(qū)動系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)作為其驅(qū)動電機(jī)，具有較好的啟停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)特性。傳動機(jī)構(gòu)采用同步齒形帶與帶輪嚙合傳動，不僅能保持準(zhǔn)確的傳動比而且能夠吸收震動、降低噪聲。電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器內(nèi)含伺服功能，電機(jī)電源220VAC或者380VAC，接受來自上位機(jī)的4-20mA或1-5VDC的標(biāo)準(zhǔn)信號，閥內(nèi)控制器把電流信號轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電機(jī)的角行程信號，電機(jī)轉(zhuǎn)動，由齒輪，杠桿，或者齒輪加杠桿，帶動閥桿運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)直行程或角行程運(yùn)動，自動地控制調(diào)節(jié)閥開度，達(dá)到對管道內(nèi)流體的壓力、流量等工藝參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)。同時還提供反饋信號，電機(jī)運(yùn)行，通過齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，由三接頭的滑動變阻器輸出閥門的定位信號。

2、化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范供熱系統(tǒng)中電動調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型

電動調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型很重要，直接影響系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果的好壞。但在實(shí)際運(yùn)行中，電動調(diào)節(jié)閥常出現(xiàn)運(yùn)行效果不理想，甚至無法進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)閥損壞過快。其原因是多方面的，其中一個重要的原因就是電動調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型不當(dāng)，電動閥的選型是一個復(fù)雜的計(jì)算過程，并且需要反推，驗(yàn)算選型是否合理。

（1）首先根據(jù)熱力站供熱負(fù)荷以及一次側(cè)的供回水溫度計(jì)算電動調(diào)節(jié)閥的流量：當(dāng)閥門全開時獲得最大的流通能力，此時的KV值最大，稱為KVS?KVS值是最大流通能力(定值)，由廠家提供閥門的設(shè)備參數(shù)中選取，查看選型樣本中的允許壓差?允許溫度并最后根據(jù)KVS值進(jìn)行調(diào)節(jié)閥的選型，根據(jù)KVS選擇調(diào)節(jié)閥的口徑?確定調(diào)節(jié)閥型號后，根據(jù)調(diào)節(jié)閥在滿足最大關(guān)閉壓差的情況下，反推驗(yàn)證所選型號是否能滿足工況，來最終確定電動閥的選型。

由于熱力站距離熱源的遠(yuǎn)近不同，系統(tǒng)提供的資用壓頭不同、壓力變化范圍大，影響電動調(diào)節(jié)閥正常運(yùn)行，電動調(diào)節(jié)閥屬于儀表閥，其最佳運(yùn)行區(qū)間為開度50％～80％之間。比如近端用戶，資用壓頭過大，流量過高，電動閥已經(jīng)關(guān)閉到非常小的開度二網(wǎng)溫度始終難以調(diào)節(jié)下來，為改善這種情況，常采取措施使調(diào)節(jié)閥盡量工作在相對開度合適的范圍內(nèi)，以提高調(diào)節(jié)功能，常用串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥或壓差控制閥。

3、化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范的應(yīng)用

3.1溫控閥的選用

溫控閥一般是裝在散熱器前，通過自動調(diào)節(jié)流量，實(shí)現(xiàn)居民需要的室溫。溫控閥有二通溫控閥和三通溫控閥之分。三通溫控閥主要用于帶有跨越管的單管系統(tǒng)，其分流系數(shù)可以在0～100%的范圍內(nèi)變動，流量調(diào)節(jié)余地大，但價格比較貴，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。二通溫控閥有的用于雙管系統(tǒng)，有的用于單管系統(tǒng)。用于雙管系統(tǒng)的二通溫控閥阻力較大；用于單管系統(tǒng)的阻力較小。溫控閥的感溫包與閥體一般組裝成一個整體，感溫包本身即是現(xiàn)場室內(nèi)溫度傳感器。如果需要，可以采用遠(yuǎn)程溫度傳感器；遠(yuǎn)程溫度傳感器置于要求控溫的房間，閥體置于供暖系統(tǒng)上的某一部位。

3.2化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范的選用

電動調(diào)節(jié)閥是適用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的設(shè)備。一般多在無人值守的熱力站中采用。電動調(diào)節(jié)閥由閥體、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和變送器組成。溫控閥是通過感溫包進(jìn)行自力式流量調(diào)節(jié)的設(shè)備，不需要外接電源；而電動調(diào)節(jié)閥一般需要單相220V電源，通常作為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(調(diào)節(jié)流量)。電動調(diào)節(jié)閥或溫控閥都是供熱系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)的最主要設(shè)備，其它都是其輔助設(shè)備。

3.3化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范門的選用

（1）手動調(diào)節(jié)式平衡閥

手動式平衡調(diào)節(jié)閥門因?yàn)槠洳荒茏詣幼兓枇Γ砸卜Q之為靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)閥。所以手動調(diào)節(jié)平衡閥需要手動調(diào)節(jié)孔板的阻力來實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到整個環(huán)路中的平衡。對于工作過程中的穩(wěn)態(tài)失調(diào)等方面的問題可以有效地解決，即是當(dāng)循環(huán)的水量較多的時候，就會超出所允許的最大的水量。

（2）自力式的調(diào)節(jié)平衡閥

自力式的調(diào)節(jié)平衡閥與手動調(diào)節(jié)平衡閥相比，其優(yōu)點(diǎn)是可以不通過外接電源來通過閥門的工作，只需要保證閥門前后有一定的壓強(qiáng)差就可以實(shí)現(xiàn)流量的限制和調(diào)節(jié)，所以也稱之為定流量閥。定流量閥也就是自力式的調(diào)節(jié)平衡閥的作用對象是流量本身而不是壓力，它能夠直接限制流量的體積從而保持阻力的平衡。在另一方面，為了保持一些工作設(shè)備的正常工作，例如：鍋爐、冷卻塔等等，就需要流量的大小不能變化，盡量保證在一個設(shè)備所規(guī)定的固定值左右。有時候會出現(xiàn)一些閥門在調(diào)節(jié)過程中相互干涉的情況，為了防止這類情況的產(chǎn)生，會在管道的最末端設(shè)置流量的限制器。

3.4化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范差壓調(diào)節(jié)閥

差壓調(diào)節(jié)閥的原理，本質(zhì)上同自力式平衡閥。只不過自力式平衡閥中，孔板是作為一個部件存在于閥體中的；而差壓調(diào)節(jié)閥中沒有孔板這一部件，而是把差壓調(diào)節(jié)閥后面的系統(tǒng)看作一個孔板，因此，調(diào)節(jié)閥的差壓值實(shí)際指的是其后系統(tǒng)出入口壓力差值。從差壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)可以看出：這種調(diào)節(jié)閥，目的是控制其后系統(tǒng)出入口壓力差值固定不變。基本功能是根據(jù)熱用戶熱負(fù)荷的需求，自動調(diào)整熱用戶的運(yùn)行流量。當(dāng)一棟建筑，由于有的熱用戶要求室溫降低，則相應(yīng)房間溫控閥的開度變小，導(dǎo)致差壓調(diào)節(jié)閥的壓差值變大，超過設(shè)定值，此時壓差調(diào)節(jié)閥自動關(guān)小閥芯，增大節(jié)流作用，使其系統(tǒng)壓差值減小，直至恢復(fù)為設(shè)定值。最終的效果是減少流量，適應(yīng)熱用戶的需熱要求，借以減輕溫控閥的頻繁操作。熱用戶要求提高室溫時，壓差調(diào)節(jié)閥的作用正好相反。

3.5循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時，流量調(diào)節(jié)閥的選擇

這里主要指手動平衡閥、自力式平衡閥和壓差調(diào)節(jié)閥的選擇。在循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時，手動平衡閥呈等比失調(diào)，最有利于溫控閥的運(yùn)行；但其缺點(diǎn)是手工操作太多，難以實(shí)現(xiàn)理想調(diào)節(jié)。循環(huán)水泵變流量運(yùn)行，各熱用戶入口的設(shè)定壓差值應(yīng)是隨室外氣溫變動的。對于這一點(diǎn)，自力式平衡閥、差壓調(diào)節(jié)閥，都不夠理想，但不會出現(xiàn)調(diào)節(jié)的失控。因此可采用這一類型的調(diào)節(jié)閥，這對提高供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能是有好處的。

化工供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)規(guī)范

總之，實(shí)施供熱計(jì)量后，供熱系統(tǒng)為變流量系統(tǒng)，電動調(diào)節(jié)閥被廣泛應(yīng)用在熱力站的一次側(cè)調(diào)節(jié)供熱量。電動調(diào)節(jié)閥的實(shí)際使用情況，反映調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型很重要。針對供熱系統(tǒng)中熱力站的資用壓頭過大，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥即使在很小的開度下仍然出現(xiàn)超流量、調(diào)節(jié)閥損壞過快的現(xiàn)象，采用串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥和壓差控制閥兩種方式，來改善電動調(diào)節(jié)閥的使用環(huán)境，提高供熱系統(tǒng)的可調(diào)性。