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空壓機調節閥動態特性評估

時間:2011-05-23 13:49來源:未知 作者:admin
對于空壓機調節閥動態特性評估有很多知識,雙螺桿空壓機網就調節閥動態特性和閥門類型、動態平衡電動調節閥與傳統的電動調節閥的比較來給大家詳細的介紹下。

    對于空壓機調節閥動態特性評估有很多知識,雙螺桿空壓機網就調節閥動態特性閥門類型動態平衡電動調節閥與傳統的電動調節閥的比較來給大家詳細的介紹下。

     多年來人們在選擇控制閥時考慮的一直是若干傳統因素,例如壓力額定值、壓力降、流動介質、溫度和成本等。然而,過去10年中情況發生了很大變化,閥門設計 取得了不少進展,生產流程的成本效益特性與以前相比已大不相同,這使許多以前在選擇閥門時必須考慮的傳統因素的重要性已經大大削弱了。

動態特性

雖然有些傳統因素仍很重要,但它們僅僅偏重于閥的“靜態”性能。實際上它們是在“工作臺”上對閥進行測量所獲得的結果,但這樣的結果很難說 明閥門在實際運行條件下將會表現出什么樣的性能。傳統理論認為,仔細調節靜態因素將會使閥(從而也使整個回路)獲得良好的性能。然而,現在我們認識到情況 并非總是如此。

研究人員和生產商進行的成千上萬次性能檢查證明,多達50%的在用閥(其中有許多是通過考慮傳統因素而選擇的)對于優化控制回路性能未能產 生多大效果。后繼研究表明,閥的動態特性對于降低流程易變性起了很重要的作用。在許多關鍵的流程中,不同的閥門降低流程易變性的幅度即使相差1%也能夠大 幅度提高生產效率并減少廢物,從而可取得超過100萬美元的經濟效益。很顯然,這樣的經濟效益使我們完全可以否定傳統的做法,即只根據閥的最初購買價格來 決定是否購買。

其次,傳統的看法總是認為,流程優化的改進總是來自于控制室控制儀表的升級。但是,測試數據表明,在使用相同控制儀表的條件 下,閥的動態特性能夠對回路性能產生顯著的影響。如果控制閥的精度只能達到5%,那么,花費大量的錢去配置一套其控制精度可達到0.5%的高級控制儀表系 統并不能起到多大作用。

閥門類型

在尋找一種與使用場合相匹配的閥門時,首先應考察一下4種基本型式的節流控制閥,即籠式球閥、旋轉浮球閥、偏心閥與蝶形閥。

籠式球閥的調整片形式的種類非常廣泛,因此能夠滿足大多數應用場合的需求,從而使它成為各種閥中的首選。籠式球閥調整片有很多種,包括平衡調整片、非平衡調整片、彈性座調整片、受約束調整片及全尺寸調整片等。在許多情況下,一種閥體的各種調整片配置是可以互換的。

籠式球閥也有若干缺點。一是該閥的尺寸受到限制(通常為16英寸);二是與同等規格的視線閥(如浮球閥或蝶形閥)相比,其容量比較低;三是售價較高,特別是大口徑的籠式球閥。然而,在降低流程易變性方面,籠式球閥具有優異的性能,常常足以彌補這些缺陷。

旋轉浮球閥的流量比同等口徑的籠式球閥大。雖然旋轉浮球閥的控制范圍大于籠式球閥,但仍然優于大多數其他類型的閥。旋轉浮球閥的允許壓力降 和允許溫度范圍比籠式球閥小。通常它們的壓力降上限為7.0x105kg/m2,適合于在溫度低于398℃的場合使用。浮球閥不適用于易起空泡的液體,而 且在用于壓力降較高的氣體中時,常常可能發出較大的噪聲。

偏心閥比浮球閥的摩擦更小,價格更低。特有的結構設計使其對于流程易變性的控制更精確。這一點從Fisher公司的新產品BV500可見一斑。除此之外,偏心閥的優缺點與浮球閥相差不大。

按閥的性能來衡量,蝶形閥屬于低檔閥。

蝶形閥的流量大,價格最便宜,而且有多種不同的口徑。但是,蝶形閥的特性曲線只有等比例特性曲線一種,這就大大限制了蝶形閥降低流程易變性的性能。由于這 一原因,蝶形閥只能用于負載固定不變的場合中。雖然蝶形閥有多種不同的口徑,并且可以用大多數鑄合金來制造,但蝶形閥不符合ANSI關于面對面尺寸的要 求,也不適用于易起空泡的流體或噪聲較大等場合。

動態平衡電動調節閥是區別于傳統的電動調節閥的新一代產品。

暖通空調系統一般要求電動調節閥具有直線的流量特性曲線,即流量變化與閥體開度變化的比值是一個定值;對于系統負荷波動較大的變流量系統, 還要求電動調節閥具有等百分比的流量特性曲線,以滿足在小流量時調節較平緩,而在大流量時調節靈敏的要求。

傳統的電動調節閥理想的流量特性曲線一般都是直線的或等百分比的。但是在實際的工作過程中,特別是在系統負荷波動較大的變流量系統中,由于 調節閥進出口壓差的波動,其實際的工作流量特性曲線會偏離理想的流量特性曲線,使電動調節閥的調節特性變差,調節精度降低。這種電動調節閥工作時不但受到 標準控制信號的控制,還受系統壓力波動的影響,抵抗系統干擾的能力較差。在系統壓力波動較大或者閥權度較小時,調節精度變差甚至無法調節,導致調節的溫度 忽高忽低,達不到系統對電動調節閥調節特性的要求。

動態平衡電動調節閥是動態平衡與電動調節一體化的產品。它采用全新的設計理念,使得調節閥在系統實際工作過程中當壓力波動時,能動態的平衡 系統的壓力變化。因此,這種動態平衡電動調節閥工作時的流量特性曲線與理想的流量特性曲線是一致的,沒有偏離。特殊的設計保證了電動閥的調節只受標準控制 信號的作用,而不受系統壓力波動的影響,而且,對應電動閥的任一開度位置,其流量都是唯一和恒定的,對于暖通空調系統來說,這就意味著電動閥在任一調節位 置輸送的熱(冷)量都是穩定的。因此,這種電動閥特別適用在系統負荷變化較大的變流量系統中,具有抗干擾能力強,工作狀態穩定,調節精度高的特點。避免了 傳統的電動調節閥即使在同一開度位置,由于系統壓力的波動,其流量也是變化的,電動閥輸送熱(冷)量不穩定,抗干擾能力差、調節精度低的缺點。

動態平衡電動調節閥根據其結構形式分為閥前定壓式(如FLOWCON公司)和閥后定壓式(如OVENTROP公司)二種。,它們的原理是一 樣的。對于閥前定壓式.

在系統負荷波動較大的變流量系統中,當系統壓力變化時,動態平衡電動調節閥二端的壓差(P1—P3)也隨之變化:

⑴、當進口壓力P1升高時,通過閥體內部引壓通道的引壓作用,動態平衡電動調節閥的動態平衡閥芯(圖中后置帶阻尼元件閥芯)在P1作用下向 上運動,使P2、P3間開度減少,閥體內部壓力P2升高,從而保證電動調節閥芯二端的壓差(P1-P2)維持不變;當進口壓力P1降低時,,通過閥體內部 引壓通道的引壓作用,動態平衡閥芯向下運動,使P2、P3間開度增大,閥體內部壓力P2降低,從而保證電動調節閥芯二端的壓差(P1-P2)維持不變。因 此,無論系統的壓力怎樣變化,通過動態平衡閥芯的調節作用,使電動調節閥芯二端的壓差始終維持不變。因此這種電動閥的抗干擾能力強,具有動態平衡的功能;

⑵、當電動執行器接受控制信號使電動調節閥芯開度變化時,由于不管系統壓差(P1-P3)如何變化,電動調節閥芯二端的壓差(P1-P2)始終維持 不變,因此對應于任一開度位置,其輸送的水流量都是一定的,并且這種電動閥實際的流量特性曲線與其理想的流量特性曲線是一致的,沒有偏離,因此這種電動調 節閥較傳統的電動調節閥具有更好的調節特性。

動態平衡電動調節閥與傳統的電動調節閥的比較

比較內容

動態平衡電動調節閥

傳統的電動調節閥

調節精度

較高

一般

輸送流量

在任一開度位置的流量是唯一

和恒定的

即使在同一開度位置,其流量也隨著

系統壓力的波動而波動

輸送

熱(冷)量

在任一開度位置輸送的熱(冷)

量都是唯一和恒定的

即使在同一開度位置,其輸送的熱(冷)量也隨著系統壓力的波動而波動

調節閥

開度變化

只受標準控制信號的控制,不受

系統壓力波動的影響

既受標準控制信號的控制,又受系統

壓力波動的影響

工作狀態

穩定,不受系統壓力波動的影響

不穩定,受系統壓力波動的影響

抗干擾能力

流量特性

曲線圖

比較

左圖為理想的流量特性曲線

右圖為實際的流量特性曲線

理想的流量特性曲線與實際的

流量特性曲線一致,沒有偏離。

左圖為理想的流量特性曲線

右圖為實際的流量特性曲線

理想的流量特性曲線與實際的流量

特性曲線不一致。系統壓力波動越

大,偏離理想的流量特性曲線的幅

度就越大,調節特性越差

最小壓差要求

必須維持最小壓差以保證

動態平衡

無最小壓差要求

 

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作者:德耐爾@德耐爾空壓機  空壓機修訂日期:2011-05-23
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