压差旁通阀的选择计算Word文件下载.docx
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3调节阀的选择计算
调节阀的尺寸由其流通能力所决定,流通能力是指当调节阀全开时,阀两端压力降为105Pa,流体密度为1g/cm3时,每小时流经调节阀的流体的立方米数。
进口调节阀流通能力的表示方式通常有cv和kv两种,其中kv=c,而cv是指当调节阀全开时,流通60oF的清水,阀两端压力降为1b/in2时每分钟流过阀门的流量,
cv=1.167kv。
压差旁通调节装置示意图如下
(1)确定调节阀压差值(/P)
如上图所示,作用在调节阀上的压差值就是E和F之间的压差值,由于C-D旁通管路与经过末端用户的D-U-C管路的阻力相当,所以E-F之间的压差值应等于D-U-C管路压差(指末端用户最不利环路压差)减去C-E管段和F-D管段的压差值。
(2)计算调节阀需要旁通的最大和最小流
对于单机组空调机系统,根据末端用户实际使用的最低负荷就可以确定最小负荷所需的流
量,从而确定最大旁通流量,其公式为:
G=(Q-Qmin)*3.6/CP*/T
(1)
公式中,G为流量单位为(m3/h),Q为冷水机组的制冷量(KW),Qmin空调系统最小负荷(KW),CP为水的比热,CP=4.187kJ/kg.oC,/T为冷冻
水供回水温差,一般为5oC
根据实际可调比RS=10(PV)1/2
(2)
即可算出调节阀的旁通最小流量
(3)计算压差调节阀所需的流通能力C
C=316G*(/P/p)-1/2(3)
公式中,p为密度,单位为(g/cm3),G为
流量,单位为(m3/h),/P为调节阀两端压差,
单位为(Pa)。
根据计算出的C值选择调节阀使
其流通能力大于且最接近计算值。
(4)调节阀的开度以及可调比的验算。
根据所选调节阀的C值计算当调节阀处于最小开度以及最大开度情况下其可调比是否满足要求,根据计算出的可调比求出最大流量和最小流量与调节阀在最小开度及最大开度下的流量进行
比较,反复验算,直至合格为止
4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在系统冷冻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155KPa。
(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155KPa
(3)流通能力的计算
根据公式
(2)C=316G*(/P/p)-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
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
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
220V50Hz
作用方式
故障时:
全开、全闭、自锁位
允许泄漏(1/h)
10-3X阀额定容量
工作温度
t(C)
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=p(316G/C)2得到/P=129.8KPa,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42.8KPa,总局部损失为23KPa调
节阀两端压差为129.8—42.8—
23=64KPa&
lt;
129.8KPa,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⑵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
KPaPV=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=12.6m3/h与调节
阀工作在10%的开度下的流量12.21m3/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
冷冻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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