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空调冷冻水系统压差调节阀的选择计算

四、调节阀选型实例

  某写字楼共十二层,建筑面积约为11000平米,层高3.6米,采用一台约克螺杆冷水机组,制冷量为1122KW。

  (1)压差的确定

  经水力计算,系统在最小负荷(旁通管处于最大负荷)情况下总阻力损失H约为235KPa在系统水供回水主干管处设置压差旁通控制装置,旁通管处冷源侧水管道阻力损失为80KPa,末端最不利环路阻力损失为155 KPa

  (2)通调节阀水量计算:

  经过计算知,该空调系统在其最小支路循环时,其负荷为最小负荷,约为总负荷的35%,利用公式(1) G=(Q-Qmin)*3.6/CP*⊿T,算得所需旁通得最大流量为125.4m3/h,再由最不利环路压差155 KPa

  (3)流通能力的计算

  根据公式(2)C=316G*(⊿P/ρ)-1/2 算得C=100.6

  (4)调节阀选型

  下表为上海恒星泵阀制造有限公司的ZDLN型电子式电动直通双座调节阀的技术参数表,由公式(2)算得C=100.6,该调节阀的固有流量特性为直线型和等百分比特性,按照等百分比特性选择最接近的C值,得到管径为DN80,C值为110,符合选型要求。

 公称通径DN(mm)

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

300

400

 额定流量系数
 Kv

直线

12.1

19.4

30.3

48.3

75.9

121

193.6

302.5

484

759

1210

1936

2920

等百分比

11

17.6

27.5

44

69.3

110

176

275

440

693

1100

1760

2700

 额定行程L(mm)

16

25

40

60

120

 公称压力PN(MPa)

1.6、4.0、6.4

 固有流量特性

直线、等百分比

 固有可调比R 

50:1

 信号范围(mA.DC)

0~10、4~20

 电源电压

220V、50Hz

 作用方式

故障时:全开、全闭、自锁位

 允许泄漏(1/h)

10-3×阀额定容量

工作温度
t( ℃)

常温型

-20~200、-40~250、-60~250

散热型

-40~450、-60~450

高温型

450~650

低温型

-60~-100、-100~-200、-200~250

(5)调节阀的开度及可调比验算

  旁通管段总长为6m,查上表当C=110时,由公式(4) ⊿P=ρ(316G/C)2 得到⊿P=129.8 KPa,当旁通管道采用与调节阀相同的管径时,当旁通管道最大水量为125.4m3/h,经过水力计算,总沿程损失为42.8 KPa,总局部损失为23 KPa,调节阀两端压差为129.8-42.8-23=64KPa<129.8 KPa,阀门能力PV=64/129.8=0.49,这时调节阀的流量特征曲线为等百分比特性,此时处理的实际最大旁通水量为88.1m3/h<125.4m3/h,其流量只有系统要求的最大旁通流量的70%,由公式(2)可以求得实际可调比Rs=7,即实际最小流量为88.1/7=12.6m3/h,最大流量与最小流量显然均不能满足实际要求,所以旁通管的管径选择DN80不合适。

  按照上述计算方法,继续试算,当选用DN125的旁通管时,计算得调节阀两端压差为123.2 KPa,PV=0.95,此时处理的最大旁通水量为122.1m3/h,相对开度为90%,相对流量为97.3%,由公式(2)可以求得实际可调比Rs=9.7,即最小旁通水量为122.1/9.7=12.6 m3/h与调节阀工作在10%的开度下的流量12.21 m3/h相比已非常接近。此时调节阀的流量特性已接近理想流量特性曲线,已能满足系统需要。

五、结论

  通过以上分析,可以得出如下结论:

  (1)调节阀流通能力C的确定是选择调节阀至关重要的一步,只有流通能力C计算正确,调节阀才有可能满足工艺要求。

  (2)调节阀的阀门能力PV也是选择调节阀的重要指标之一,原则上要尽可能选择大的Pv值。

  (3)调节阀的实际可调比Rs是决定调节阀能否满足工艺要求的参数之一。实际可调比往往远远小于理想可调比,但是在选择调节阀时要尽可能使实际可调比接近最大值。

  (4)调节阀所能通过的最大流量与最小流量是选择计算的关键环节,这两个数值应该由实际可调比与工艺要求共同决定。

  (5)通过工程实例可以看出旁通管的管径的计算也很重要,如果未经计算就选择与调节阀相同的口径则无法满足工艺要求。

  通过以上5点可以看出压差调节阀在空调水系统的调节控制中占有比较重要的地位,只有经过仔细计算,才能使所选择的压差调节阀满足工艺要求。

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