自力式压差控制阀

　　自力式压差控制阀(简称压差控制阀) 能自动恒定被控环路的压差且不需外力作用〔1〕。对具有多个支路的环路装设压差控制阀, 不但可以吸收外网的压力波动, 隔离被控环路以外的干扰对其影响, 而且可以减弱被控环路内部各支路负载间的相互影响, 提高环路的水力稳定性。

　　电动二通调节阀

　　图1 所示的某高层建筑空调冷冻水系统是一个带有多个并联环路, 每个环路又包含若干个并联支路的二级空调水系统。其一次泵定流量, 二次泵变流量。系统的末端是多台空调器和风机盘管, 均采用电动二通调节阀调节水量以满足末端负载的需求。这种应用电动二通调节阀调节水量以实现末端负荷需求的变流量系统, 其作用于电动二通调节阀上的压差是变化的, 某些工况下, 这种变化可能会引起电动二通调节阀的控制失灵, 对整个系统造成不利的影响, 从而达不到调节目的。

图1空调工程冷冻水系统

　　因为阀门特性随阀开度按比例偏离理想特性,阀开度越小, 阀门特性的偏离越大。当阀门在较小阀开度下工作时, 如果负荷变化使阀门进行调节时, 会产生较大的偏离。例如, 当图1 中b - b 支路控制某台风机盘管的电动二通调节阀的传感器检测到室温降低时, 电动二通调节阀在传输信号作用下关小, 此时, 水泵扬程近似不变。由于系统流量减小, 在其他管道阀门没有调节的情况下, 消耗在这些管件上的压降减小, 导致电动阀两端的压差增高。由于阀门特性随阀开度按比例地偏离, 再结合换热器的静特性(上凸型曲线特性) , 则换热量随开度的偏离也越大(例如直线流量特性的调节阀,当阀开度低于013 时, 其工作流量特性曲线严重偏离理想流量特性, 近似快开特性) 。此时实际的流量会高于理论流量, 导致电动调节阀在该开度下的冷量高于预期值〔2〕。即使阀门再关小, 但因压差进一步增高, 散热量仍将高于需要量, 电动二通调节阀只有继续关小, 直至关闭。电动二通调节阀关闭后, 房间温度很快就会上升, 传感器检测到室温升高时, 电动二通调节阀在传输信号的作用下就会全部打开。当房间负荷减小时, 电动调二通节阀又会出现调节现象。其结果使在较低负荷运行的阀门以开/ 关模式运行, 导致振荡现象。

　　采用压差控制阀配合电动二通调节阀进行末端控制的系统, 若冷源侧仍采用定水量系统, 虽然房间舒适性要求满足了, 但仅仅依靠阀门节流产生的节能效果是有限的。对图1 的二级泵系统, 一次侧可采用传统的负荷控制法, 由冷机分阶段调节流量, 各阶段内为定流量。二次侧可以压差为信号控制二次泵变频调速实现系统节能。由于任何支路或主干路的调节都对其他支路产生影响, 所以, 可以监控最不利环路的末端压差或选取的几个有代表性的末端的压差(监控点设置在压差控制阀前) , 并以最不利环路的压差或者选取的几个末端的总压差为信号, 控制二次泵的变频调速。

　　在电动二通调节阀前串联压差控制阀, 当电动二通调节阀根据末端负荷变化改变流量时, 其调节不受外界调节的干扰, 从而保证了调节性能。压差信号控制二次泵变频调速, 能节省系统运行能耗。总之, 压差控制阀在空调水系统中的应用既可以满足各用户的流量要求, 达到末端主动变流量的目的, 又可以降低系统能耗, 使空调的舒适性和系统节能同时实现。