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剖析水泵支路流量变化的调节特性

流体管网按设计工况初调平衡后,在水泵运行过程中某些支路流量需要改变或关断,这样原有的平衡有可能被破坏,需要重新建立新的平衡。以前面所述管网为例,假定用户2所在支管关断,我们分析一下利用三种平衡方式时,其他支路流量变化的情况。


当典型环路采用静态流量平衡阀时,支管2关闭,管网整体阻抗变大,流量变小,ca88会员登录的扬程变大。由于管段AE、AlEl阻抗不变,而流量变小,管段AE、AlEl流阻变小,支管1两端BBl压差变大,流经BBl的流量增加,出现了流量失调。同样的道理,流经支路3即DDl的流量也会增加,偏离了设计流量。在流量-阻力曲线图上可以直观地表现出来。图1中,a,P,O分别为管段1、2、3的阻力特性曲线,A为设计工况下管网阻力特性曲线,I为水泵工作特性曲线,1与I的交点即为水泵的工作点,此时水泵的扬程为H1,管段1、2、3两端的压差为H1’,此时对应的流量分别为Ql’、Q2’、Q3’,当管段2关闭时,管网阻力特性曲线变为B,与水泵工作特性曲线的交点2成为新的工作点,此时水泵的扬程为H2,管段1、3两端的压差变为H1”,此时对应的流量分别为Q1”、Q3”,显然Ql’、Q3’与Ql’、Q3”有较大的偏差,出现了流量不平衡。如果将管段1、3的流量恢复到Ql’、Q3’,需要重新调节平衡阀EV1、Ev3。

图1:静态阀水力特征分析

静态阀水力特征分析

当每个支路安装动态流量平衡阀时,a,B,O曲线是各支路阻力特性曲线,总的管网阻力特性曲线为A,此时工作状态点为1,水泵的扬程为H1,管段1、2、3两端的压差为H1’,此时对应的流量分别为Ql’、Q2’、Q3’。当管段2关闭时,管网阻力特性曲线变为B,与水泵工作特性曲线的交点2成为新的工作点,此时水泵的扬程为H2,管段1、3两端的压差变为H1”,仍然落在管段1、3阻力特性曲线的定流量平台上,此时对应的流量仍然为Q1”、Q3”,管段2的关闭对管段1、3的流量没有产生任何影响,仍然处于平衡状态。


如果在主回水管路上安装了压差控制阀,当管段2关闭后,管段1、3两端的压差只是产生较小的变化,相应的流量变化不大。关闭管段2后,管网阻力特性曲线由A变为B,工作点由1变为2,ca88手机版的扬程变化较大,但是由于压差控制阀的存在,吸收了部分水泵扬程的变化,使得各个支路压差只是发生轻微的变化,如图中H1’分别变为H1”,流量分别由Ql’、Q3’变化为Q1”、Q3”,只是出现了较小的偏差。


中央空调系统大部分时间都偏离设计工况运行。部分工况运行时,需要对各支路流量进行调节,以适应负荷的变化要求。采用静态流量平衡阀时,通过调节阀门的开度调节流量,但是,流经静态阀的流量除了受阀门开度的影响之外,还受阀门两端压差的影响,在调节开度时压差也随着变化,每个支路的调节都会对其他支路产生影响,这种相互耦合式的多参数调节方式很难做到流量的精确控制,因而采用静态流量平衡阀的方式不适用于变流量系统的调节。


动态流量平衡阀由于其工作压差范围之内通过自行调节内部弹性元件,使得流量保持恒定而不随外部压差发生变化,流量只是开度的单参数函数。ca88手机版厂只需根据特定阀门的流量和开度的关系,选择合适的开度,就可以达到所需的流量,无需担心其他支路阻力变化带来的干扰。流量调节避开了繁杂的影响因素,变得简单、快捷和准确,为从根本上解决水力失调提供了可能。


对于压差控制阀,能够基本维持各支路的压差保持恒定,避免了各支路之间的互相影响,通过改变各支路上的调节阀,即可调节各支路的流量。但是,支路的流动阻力包含用户和管道的流阻,还有调节阀的流阻,因而,即使采用相同的调节阀,对不同的管路,其流量和阀门开度的关系是不确切的,因而需要知道调节阀和管路耦合后的流量-开度关系,才能够只需下达开度指令得到所需的流量,而这一点是很难做到的。反观动态流量平衡阀,流量只是阀门开度的单值函数,并且对特定阀门,出厂时已知道流量和开度的精确关系,这样根据负荷的变化情况,很容易进行流量调节。


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点击次数:  更新时间:2018-01-17 08:51:18  【打印此页】  【关闭