石化集中供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型計(jì)算 閥門，流量調(diào)節(jié)手段。暖通領(lǐng)域或流量學(xué)領(lǐng)域的人都知道該如何選。但是隨著信息化時(shí)代，自動化管理時(shí)代的到來。出現(xiàn)越來越多的智能調(diào)節(jié)閥，你知道該如何選擇嗎？下面由曼能節(jié)能小編給大家講述一下集中供熱領(lǐng)域如何選擇智能調(diào)節(jié)閥電動調(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。 
一、石化集中供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型計(jì)算的技術(shù)參數(shù)
電動調(diào)節(jié)閥由閥體和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制器的信號改變閥門的開度對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)換熱器換熱量的調(diào)節(jié)控制。電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型時(shí)涉及的技術(shù)參數(shù)主要有閥門口徑、流通能力（Kv值）、流量特性曲線、閥權(quán)度、關(guān)閉壓差等。 
二、石化集中供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型計(jì)算的流通能力
電動調(diào)節(jié)閥的流通能力反映的是閥門的通過能力，其定義是閥兩端的壓差為1bar時(shí)通過閥門的流量，常用Kv來表示，Kv=Q/■，式中Q——流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量，m3/h；ΔP——調(diào)節(jié)閥前后的壓差，bar。當(dāng)閥門全開時(shí)獲得zui大的流通能力，此時(shí)的Kv值大，稱為Kvs；當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)流通能力為0，其它開度位置的流通能力用Kv值表示，與閥門的開度相對應(yīng)。
三、石化集中供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型計(jì)算設(shè)計(jì)選型參數(shù)
電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型時(shí)需要的參數(shù)主要有流量、閥前壓力、壓差或閥后壓力、溫度等。熱力站供熱范圍內(nèi)的供熱面積、建筑的保溫性能、散熱器種類、房間的供暖溫度等因素決定了熱力站的供熱負(fù)荷，再根據(jù)一次網(wǎng)的供回水溫度就可以確定熱力站的一次側(cè)流量，進(jìn)而確定調(diào)節(jié)閥的流量；調(diào)節(jié)閥的閥前壓力、壓差或閥后壓力由供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的水壓圖和熱力站的阻力損失求得，根據(jù)供熱系統(tǒng)的實(shí)際情況確定。 
1.流量特性曲線
這是最基本需要知道的參數(shù)。暖通領(lǐng)域的人都知道，閥門有快開特性，線性，等百分比特性等。如果只需要開關(guān)功能，閘閥，蝶閥，普通球閥都可以。電動控制的一般用球閥，因?yàn)槠淇梢酝ㄟ^電機(jī)和齒輪傳動方便讓閥門動作。
三種典型閥門的內(nèi)在流量特顯曲線
如果想對流量調(diào)節(jié)比較準(zhǔn)確，常見的有V型球閥（或W型球閥）。其開度對應(yīng)流量的特性曲線近似于等百分比特性。而普通球閥雖然有一定的調(diào)節(jié)功能，但其屬于快開閥門一類。其可調(diào)范圍很小，且變動很大。如下圖是實(shí)測的某球閥開度對應(yīng)流量特性曲線。當(dāng)開度從100%到20%變化時(shí)，其流量變化非常小，但從20%再往下調(diào)節(jié)時(shí)，流量變化迅速。在實(shí)際應(yīng)用中將很難將其調(diào)節(jié)到所需狀態(tài)
2.閥門位置反饋
閥門當(dāng)前的開度位置有無反饋是智能閥門的一個(gè)重要條件。有的閥門只檢測閥體全關(guān)和全開時(shí)閥體所處的位置，然后通過控制閥門轉(zhuǎn)動的時(shí)間來控制閥門的開度。這種方法簡單有效，但有點(diǎn)類似于開環(huán)控制，如果閥門由于結(jié)垢后無法轉(zhuǎn)到所需位置時(shí)，閥門控制器可能無法通過反饋信息知道。
有的閥門安裝了電位器檢測閥體轉(zhuǎn)動的位置。電位器其實(shí)就是一種旋鈕式可變電阻。當(dāng)閥體轉(zhuǎn)到不同位置時(shí)，電位器的電阻值不一樣，給控制器一個(gè)反饋信息。能知道目前閥門的真是開度是多少。而電位器分單圈型和多圈型。用單圈電位器可直接安裝的閥體軸上，簡單方便。但是由于不同電位器存在一定誤差，以及不同閥門安裝時(shí)存在公差。所以其定位也會存在一定誤差。會出現(xiàn)這個(gè)閥20%開度時(shí)流量是30%，而另一個(gè)閥開度同樣是20%時(shí)，流量卻是25%的情況。如果采用多圈式電位器，安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)動軸上時(shí)，精度將會很大提高，閥門一致性會較好。
3．?dāng)?shù)據(jù)傳輸方式
智能閥門傳輸方式按大類分成有線的和無線的。有線的傳輸一般有Mbus，Modbus等。無線傳輸?shù)囊话阌蠳Biot，Lora的等。有線的安裝相對復(fù)雜，要拉電源還要有抄表箱等等，但優(yōu)勢是傳輸頻率和調(diào)整頻率可以很高，可以分鐘級別甚至秒級傳輸或調(diào)整一次數(shù)據(jù)，且后期維護(hù)簡單（不用換電池）。無線傳輸?shù)陌惭b相對簡單，但傳輸頻率不能太高，一般都是小時(shí)級或一天傳輸一次數(shù)據(jù)。后期需要更換電池（根據(jù)傳輸頻率和調(diào)整閥門的頻率）。這要根據(jù)安裝閥門的目的，如實(shí)現(xiàn)自動化收費(fèi)，還是調(diào)節(jié)水力平衡達(dá)到節(jié)能目來選擇合適的方案。
3.電池容量
這是對無線傳輸?shù)恼{(diào)節(jié)閥而言。很多無線傳輸?shù)恼{(diào)節(jié)閥聲稱工作（不換電池）時(shí)間5、6年以上。但拋除傳輸和調(diào)整頻率淡工作時(shí)間就是。如果只是鎖閉閥實(shí)現(xiàn)自動收費(fèi)功能，只要一天傳輸一次數(shù)據(jù)是可以的。這種情況下實(shí)現(xiàn)5-6年工作時(shí)間是很容易實(shí)現(xiàn)的。但是如果是調(diào)節(jié)閥，同時(shí)需要檢測水管里的溫度來進(jìn)行閥門開度調(diào)節(jié)。那傳輸和調(diào)整頻率最小需要小時(shí)級別。這是耗電量會大得多。選擇擁有大容量電池的智能閥門才能提供智能的調(diào)節(jié)與檢測功能。
4.控制策略
智能閥門“智能"在哪，最主要看起控制策略。暖通領(lǐng)域的人都知道，閥門調(diào)節(jié)流量的困難在于，當(dāng)一個(gè)閥門開度變化時(shí)，它會引起全網(wǎng)其他閥門的流量變化。如果沒有好的調(diào)控策略，引起全網(wǎng)流量振蕩，將很難調(diào)整水力平衡。 
控策略有很多，比如供回水壓差法、供回水溫差法、壓差兼回溫法、壓差兼溫差法等等。一般方法越復(fù)雜，需要安裝的傳感器就越多。策略還要兼顧電池節(jié)能，個(gè)體控制與整體控制協(xié)調(diào)，掉線運(yùn)行和在線運(yùn)行等等。專業(yè)的閥門制造廠不一定是專業(yè)控制方案提供者。選擇擁有在暖通領(lǐng)域更多知識與經(jīng)驗(yàn)的積累的廠家，其閥門控制策略一定更“智能"。
實(shí)施供熱計(jì)量的變流量系統(tǒng)，處于動態(tài)的變流量運(yùn)行狀態(tài)。為解決變流量供熱系統(tǒng)中水力失調(diào)、冷熱不均等問題，提高管理運(yùn)行水平，改善供熱效果，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用得越來越多，電動調(diào)節(jié)閥作為重要的調(diào)節(jié)手段，在熱力站得到廣泛的應(yīng)用。熱力站一次側(cè)的電動調(diào)節(jié)閥由現(xiàn)場或遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)控制，調(diào)節(jié)換熱器一次側(cè)的流量，進(jìn)而改變提供給熱用戶的供熱量。
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(gè)重要的原因就是電動調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型不當(dāng)。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，所以工程應(yīng)用中常采用串聯(lián)手動調(diào)節(jié)閥或壓差控制閥的方式來保證電動調(diào)節(jié)閥的工作壓降，保證其調(diào)節(jié)性能。
5.石化集中供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型計(jì)算其他方面
一個(gè)好的智能調(diào)節(jié)閥其他還有很多方面細(xì)節(jié)，比如：
供暖水管的水溫可達(dá)90℃，其閥體會將熱量導(dǎo)到控制器的環(huán)境中，閥門設(shè)計(jì)要有隔熱考慮，以及電子元器件的選型要耐高溫。外殼也要耐高溫，否則其老化后將影響閥門防水防塵等級；
四、石化集中供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型計(jì)算設(shè)計(jì)選型原則
供熱系統(tǒng)終目的是熱力工況的平衡，換熱器的換熱量適應(yīng)供熱負(fù)荷的變化。調(diào)節(jié)閥的開度變化與換熱器換熱量的變化成線性關(guān)系，是供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)的原則。熱力站水-水換熱器的換熱特性是一條上拋型曲線，所以選擇等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥。為了在實(shí)際工作中保證調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)性能，要求調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度不應(yīng)小于0.25～0.3。電動調(diào)節(jié)閥的閥體口徑按照流通能力Kvs選擇，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型需要滿足大關(guān)閉壓差的要求。
屬于比較復(fù)雜和具有一定技術(shù)含量的閥門，屬于自動控制系統(tǒng)的一部分，而且含有電氣部分，還需要接收和反饋信號，以及結(jié)合流量變送器，壓力變送器，溫度傳感器，對介質(zhì)的流量，壓力和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，正確的安裝方法對電動調(diào)節(jié)閥的使用效果非常關(guān)鍵；電動調(diào)節(jié)閥工程師根據(jù)產(chǎn)品特征和使用經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了的安裝方法和注意事項(xiàng)： 
1、新設(shè)計(jì)、安裝的控制系統(tǒng)，為了確保調(diào)節(jié)閥在開車時(shí)能正常工作，并使系統(tǒng)安全運(yùn)行，新閥在安裝之前，應(yīng)首先檢查閥上的銘牌標(biāo)記是否與設(shè)計(jì)要求相符。
2、同時(shí)還應(yīng)對以下項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)試。基本誤差限；全行程偏差；回差；死區(qū)；泄漏量(在要求嚴(yán)格的場合時(shí)進(jìn)行)。
3、如果是對原系統(tǒng)中調(diào)節(jié)閥進(jìn)行了大修，除了對上述各項(xiàng)進(jìn)行校驗(yàn)外，還應(yīng)對舊閥的填料函和連接處等部位進(jìn)行密封性檢查。
4、調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場使用中，很多往往不是因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥本身質(zhì)量所引起，而是對調(diào)節(jié)閥的安裝使用不當(dāng)所造成，如安裝環(huán)境、安裝位置及方向不當(dāng)或者是管路不清潔等原因所致。
5、調(diào)節(jié)閥屬于現(xiàn)場儀表，要求環(huán)境溫度應(yīng)在－25～60℃范圍，相對濕度≤95%。如果是安裝在露天或高溫場合，應(yīng)采取防水、降溫措施。在有震源的地方要遠(yuǎn)離振源或增加防振措施。
6、調(diào)節(jié)閥一般應(yīng)垂直安裝，特殊情況下可以傾斜，如傾斜角度很大或者閥本身自重太大時(shí)對閥應(yīng)增加支承件保護(hù)。
7、安裝調(diào)節(jié)閥的管道一般不要離地面或地板太高，在管道高度大于2m時(shí)應(yīng)盡量設(shè)置平臺，以利于操作手輪和便于進(jìn)行維修。
8、調(diào)節(jié)閥安裝前應(yīng)對管路進(jìn)行清洗，排除污物和焊渣。安裝后，為保證不使雜質(zhì)殘留在閥體內(nèi)，還應(yīng)再次對閥門進(jìn)行清洗，即通入介質(zhì)時(shí)應(yīng)使所有閥門開啟，以免雜質(zhì)卡住。在使用手輪機(jī)構(gòu)后，應(yīng)恢復(fù)到原來的空檔位置。
9、為了使調(diào)節(jié)閥在發(fā)生故障或維修的情況下使生產(chǎn)過程能繼續(xù)進(jìn)行，調(diào)節(jié)閥應(yīng)加旁通管路。
10、電動調(diào)節(jié)閥電氣部分安裝應(yīng)有關(guān)電氣設(shè)備施工要求進(jìn)行。如是隔爆型產(chǎn)品應(yīng)按《爆炸危險(xiǎn)場所電氣設(shè)備安裝規(guī)范》要求進(jìn)行安裝。如現(xiàn)場導(dǎo)線采用H型或其它六芯或八芯、外徑為Φ11.3mm左右膠皮安裝電纜線。使用維修中，易爆場所嚴(yán)禁通電開蓋維修和對隔爆面進(jìn)行撬打。同時(shí)拆裝中不要磕傷或劃傷隔爆面，檢修后要還原成原來隔爆要求狀態(tài)。
11、執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器拆修后應(yīng)注意加油潤滑，低速電機(jī)一般不要拆洗加油。裝配后還應(yīng)檢查閥位與閥位開度指示是否相符。
電池壽命末端電流較小，電機(jī)啟動一般有沖擊電流，產(chǎn)品末期會因?yàn)殡姵乩匣蠊╇姴蛔?，沖擊電流會讓電壓瞬降造成重啟問題，選擇選擇在電池端加裝超級電容的閥門；閥門一般安裝在管道井，地下等環(huán)境，其無線信號較弱，無線傳輸?shù)拈y門需要天線設(shè)計(jì)靈敏度較高，同時(shí)兼顧效率。通過上面的介紹大家應(yīng)該對集中供領(lǐng)域如何選擇智能調(diào)節(jié)閥已經(jīng)有所了解了。
五、石化集中供熱電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)選型計(jì)算設(shè)計(jì)選型計(jì)算
根據(jù)熱力站供熱負(fù)荷和一次側(cè)的供回水溫度計(jì)算電動調(diào)節(jié)閥的流量；
根據(jù)一次網(wǎng)的水壓圖、熱力站的阻力和閥權(quán)度確定電動調(diào)節(jié)閥的壓降；
計(jì)算所需Kv值；
查選型樣本，選取大于Kv值且近一檔的Kvs值，選擇調(diào)節(jié)閥的口徑；
計(jì)算實(shí)際全開時(shí)的壓降，再計(jì)算實(shí)際閥權(quán)度，不宜小于0.25～0.3，如果不滿足要求，一般可縮小一號口徑進(jìn)行重新核算；
查看選型樣本中的允許壓差、允許溫度并選擇閥型；
根據(jù)選型樣本選擇與閥體匹配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并滿足關(guān)閉壓差要求，確定控制信號類型。 |
