Application and analysis of valves in engineering design

Application et analyse des vannes dans la conception d'ingénierie

En analysant les conditions de conception et les caractéristiques du principe de fonctionnement des vannes de régulation hydraulique statique, des vannes de contrôle de débit auto-opérantes, etc., cette étude a examiné la nécessité d'utiliser deux types de vannes pour réduire le montant de l'investissement du système et la consommation d'énergie, ainsi que la conception réelle des deux types de vannes d'équilibrage et d'autres explications.

Discussion sur l'application de la vanne d'équilibrage hydraulique statique

Conditions de conception des troubles hydrauliques

Un excellent système HVAC peut garantir pleinement que l'équipement sous des conditions de charge maximale, tous les utilisateurs peuvent obtenir la quantité d'eau requise par la conception, mais aussi garantir pleinement la sécurité et l'efficacité économique du fonctionnement du système, réduire efficacement les plaintes des clients concernant l'eau et le gaspillage d'eau et d'autres situations, seul un tel système peut être considéré comme un équilibre hydronique du système. Si le système n'a pas ces caractéristiques, alors on peut l'appeler un système déséquilibré. En général, si une partie du système hydraulique, la tête de pression utilisée par l'utilisateur est supérieure à la tête de pression conçue, alors le débit d'eau réel de l'utilisateur dépassera le débit conçu, ce qui affectera le débit réel des autres boucles, nous appelons cela un déplacement hydraulique dans ce cas pour le déplacement hydraulique statique, le déplacement hydraulique statique est généralement dû à la conception du système ou aux raisons de la construction, le déplacement hydraulique statique est un désordre que le système lui-même ne peut pas éviter.

Il existe également un état dans lequel le débit réel de tous les terminaux d'utilisateurs dans le système est supérieur ou égal à la valeur de la conception du système. Dans ce cas, le débit peut pleinement satisfaire la demande du client, donc cet état ne provoque généralement pas de plaintes des clients, donc cette situation ne causera pas de préoccupation au concepteur. En général, nous utilisons la formule ΔP = SG2 pour décrire la relation qui existe entre les différents facteurs physiques de l'état hydraulique dans le réseau de tuyauterie de la boucle fermée (Δp est la pression différentielle, S est l'impédance du réseau de tuyauterie, G est le débit).

Dans le pays, le concept de vanne d'équilibrage hydraulique statique n'a pas été introduit, généralement on utilise des vannes à boisseau sphérique ou des vannes papillon pour contrôler le système hydraulique statique. Ces vannes ont l'avantage d'avoir une structure simple, d'être faciles à utiliser et abordables, c'est pourquoi elles sont largement utilisées dans le pays.

Les concepteurs dans un design clair sur la base de la sélection, dans le système pour des conditions de pleine charge devraient être la fin de tous les vannes électriques contrôlées par température ouvertes, et un à trois des extrémités du débit conçu pour 33m3 / h. Ses vannes sont maintenues à 100% ouvertes, puis le débit réel de l'extrémité du premier 39m3 / h; deux 35m3 / h; trois 31m3 / h, lorsque les paramètres de point de fonctionnement de la pompe tête d'environ 19m, le débit d'environ 105m3 / h, de sorte que le système présente un phénomène de déséquilibre hydraulique.

Le système peut être ajusté en ajustant l'ouverture de la première et de la deuxième vanne de section pour régler le système, l'opération spécifique est la suivante : la première pression différentielle de la vanne de régulation de chauffage est réduite de 40 kPa ; la deuxième pression différentielle est réduite de 20 kPa, pour garantir que la résistance de la vanne de régulation de chauffage de la bobine des nœuds de fin soit maintenue à 80 kPa aux deux extrémités, tout en respectant la conception du débit de 33 m3/h, la hauteur de la pompe de 20 m, le débit de 100 m3/h, de manière à assurer l'équilibre statique du système. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de réguler toutes les vannes de section pour réaliser l'équilibre hydraulique statique du système, nous configurons donc les vannes de section à l'extrémité de la branche en équilibre hydraulique statique, sans avoir besoin de les configurer une par une, c'est-à-dire que la vanne d'équilibrage hydraulique statique n'est pas la seule solution pour résoudre ce type de problème.

Dans la situation actuelle, la grande majorité de la conception des systèmes hydroniques de CVC se limite uniquement à la conception du débit à l'extrémité de la branche, sans prêter attention à la valeur de la pression différentielle à l'extrémité conformément aux normes et exigences pertinentes. Dans le processus opérationnel spécifique, certains ajustements de l'équilibrage doivent être effectués manuellement, essentiellement basés sur l'expérience des concepteurs, des constructeurs et du personnel d'exploitation et de maintenance pour compléter le système. Il s'agit d'une méthode d'ajustement du système sans support théorique. Cependant, en termes d'efficacité réelle, ce type de méthode de régulation sans support théorique apporte certains effets pour les systèmes de troubles hydrauliques.

1.2 Vanne d'équilibrage hydraulique statique et équilibrage hydraulique

La vanne d'équilibrage hydraulique statique est essentiellement une vanne de commande manuelle multifonctionnelle, la vanne d'équilibrage statique a des caractéristiques multifonctionnelles à une seule vanne, "basée sur des données expérimentales pour pouvoir caractériser, lorsque Δp est à un état constant, alors la vanne d'équilibrage hydraulique statique n'a pas d'avantages évidents de régulation, donc dans les conditions technologiques actuelles, l'utilisation des vannes d'équilibrage hydraulique statique directement au lieu de la vanne de commande hydraulique traditionnelle n'est pas encore suffisamment mature."

Dans le marché actuel des vannes d'équilibrage hydraulique statique en circulation avec mesure de débit, écran d'ouverture de vanne, pré-écoulement, vidange et autres fonctions. L'utilisation de vannes d'équilibrage hydraulique statiques permet de mesurer en temps opportun le débit à l'aide d'un instrument spécifique, mais peut également jouer le rôle de commutateur. Une fois la vanne d'équilibrage terminée après la mise en service, nous ne pouvons pas ouvrir la vanne pour la modifier à volonté. Cela est principalement dû aux problèmes de maintenance ultérieurs, nous avons traité l'étanchéité de la broche du corps de la vanne. Le travail tel que les mesures n'a pas besoin de fonctionner en cas d'interruption du système, peut être effectué sur site, et n'a pas besoin de détruire l'isolation globale du système pour être réalisé. Cependant, du point de vue de son rapport coût-efficacité, son prix par rapport aux mêmes pompes centrifuges de débit n'a pas d'avantage, tandis que dans le marché intérieur actuel, les vannes d'équilibrage hydraulique statiques présentent encore quelques problèmes. Pour les fluides incompressibles, la vanne d'équilibrage hydraulique statique peut être utilisée comme composant d'ajustement de résistance locale de l'étrangleur.

La vanne d'équilibrage hydraulique statique peut compter sur son ouverture de vanne pour réguler la résistance à l'écoulement de la vanne, les ouvertures de vanne correspondent à une valeur KV, et différentes ouvertures de la valeur KV sont fixes, nous devons donc simplement obtenir le Δp sur le site pour dériver sa valeur Q. Pour faciliter la mesure, nous installons généralement un trou d'essai de pression spécial pour les deux ports de la vanne d'équilibrage hydraulique statique, ce composant est généralement utilisé comme un étranglement. Lorsque nous effectuons des travaux de mise en service d'ingénierie, nous utilisons l'équipement de mise en service d'équilibrage hydraulique pertinent fourni par le fabricant pour mesurer la valeur Δp, puis utilisons le logiciel pertinent pour trouver la valeur KV correspondante, afin de calculer la valeur Q spécifique. À ce moment-là, Δp est une valeur de mesure spécifique ; KV est une valeur définie, lorsqu'elle répond aux conditions ΔP = 0,1 MPa ; Q est la valeur de calcul spécifique, les facteurs affectant la vitesse de son calcul comprennent principalement la zone de débordement réelle de la vanne ainsi que la rugosité de la valeur estimée de la précision.

Il convient de noter que nous utilisons la vanne d'équilibrage pour traiter le problème d'hydraulique déséquilibrée pertinent nécessite certaines conditions de support. Sur la base du mécanisme de fonctionnement de la vanne d'équilibrage hydraulique statique, nous pouvons savoir que la vanne d'équilibrage hydraulique statique, mais après verrouillage, les fluctuations de Δp dans la valeur de l'eau traversant la vanne causeront des dommages à la constance de l'eau, entraînant des changements dans l'étalonnage de la valeur du débit.

Dans le marché actuel, de nombreux fournisseurs de vannes d'équilibrage hydraulique statiques ont expliqué que leurs produits ont une fonction de préréglage du débit, mais en pratique, il est difficile de choisir une valeur KVS appropriée, car les vannes d'équilibrage actuelles du marché ne donnent pas une valeur KVS continue, et ne donnent pas une valeur de réglage de KVS conforme aux besoins réels, donc, lorsque nous réglons le débit selon la valeur KVS fournie par le fournisseur, il y aura un certain écart, qui ne répond pas aux besoins de régulation réels. En raison de l'incapacité à clarifier la valeur Δp sur le terrain et l'ajustement de l'ouverture de la vanne causé par le changement de la valeur KV, dans le processus spécifique de la pratique, il a été constaté que si vous ne pouvez pas clarifier le coefficient de colmatage de la paroi interne de la vanne ou lorsque la valeur de son RE ne dépasse pas 3 500, la valeur de débit Q peut présenter une grande déviation dans le calcul. Par conséquent, dans le jugement de l'équilibrage hydraulique statique, il est nécessaire de s'assurer que toutes les vannes auto-opérées ont atteint les valeurs de paramètres de conception correspondantes, pour garantir que toutes les vannes de régulation de température d'équipement final sont dans un état entièrement ouvert, et peuvent garantir que leur débit répond aux exigences de conception requises.

Indépendamment de la fonction de préréglage du débit de la vanne d'équilibrage, après avoir terminé l'installation du système d'eau, il est nécessaire de régler toutes les vannes pour s'assurer que le débit Q de la vanne d'équilibrage statique peut atteindre les exigences de conception, afin de garantir que le réseau de tuyauterie peut être réalisé dans l'état des conditions de travail de l'équilibre hydraulique. À ce moment-là, la vanne d'équilibrage statique de l'eau est verrouillée sur le degré d'ouverture, et dans le processus d'exploitation, il ne peut pas être réglé sur le degré d'ouverture de l'ajustement en douceur. En même temps, nous devrions également bien enregistrer les données pertinentes stockées dans les fichiers de mise en service de l'équipement du système, pour faciliter le développement des travaux de maintenance futurs.

En outre, en raison de la fourniture par différents fournisseurs d'équipements de logiciels informatiques de valeurs KV non uniformes, il en résulte que les produits fournis par différents fournisseurs ne peuvent pas être interopérables en matière d'instrumentation de mise en service. Dans les vannes d'équilibrage hydraulique statique, toutes les vannes d'équilibrage hydraulique statique sont équipées d'une cavité derrière leurs bouchons de cheveux, et cette cavité devient le principal point de rétention des saletés pendant le fonctionnement en ligne.

2 Self-operated flow control valve -> 2 Vanne de régulation de débit auto-opérée

2.1 Principe de fonctionnement de la vanne de régulation de débit auto-opérée

La vanne de régulation de débit auto-actionnée est un nouveau type de vanne de régulation sur le marché, la vanne de régulation de débit auto-actionnée est supérieure à la vanne de régulation de débit manuelle traditionnelle en termes de capacité à réaliser un ajustement automatique du débit, sans nécessiter de puissance externe pour être complétée. Dans le processus d'utilisation réel, il a été constaté que l'utilisation de ces vannes de régulation de débit auto-actionnées dans un système de circulation d'eau fermé peut faciliter la réalisation de la distribution du débit du système, l'équilibrage dynamique, afin de simplifier les objectifs de mise en service du système. Sur la base de ces avantages, les vannes de régulation auto-actionnées dans les projets de chauffage et de climatisation ont été favorisées par de nombreux fabricants. La vanne de régulation de débit auto-actionnée appartient à une structure de combinaison de deux vannes, composée d'une vanne de régulation manuelle et d'une vanne d'équilibrage automatique, elles sont responsables du réglage du débit et du maintien d'un débit constant.

Dans la vanne de régulation manuelle, le KVS est le coefficient de débit du port de la vanne de régulation manuelle, et P2-P3 est le coefficient de différence de pression entre les deux côtés du port de la vanne de régulation manuelle. La taille du KVS est étroitement liée au degré d'ouverture, l'ouverture étant inchangée, le KVS est une variable, si le P2-P3 est inchangé, le C ne change pas. Le maintien inchangé du P2-P3 dépend principalement de la vanne d'équilibrage. Par exemple, la différence de pression entre l'importation et l'exportation Pl-P3 devient plus grande, l'utilisation du film de pression dynamique et de la force du ressort incite le commutateur d'équilibre à ajuster automatiquement le petit, P1-P2 deviendra plus grand, pour maintenir P2-P3 inchangé, formant ainsi une fixation ; au contraire, P1-P3 devient plus petit, le commutateur d'équilibre ajuste automatiquement le grand, P1-P2 deviendra plus petit, pour maintenir P2-P3 inchangé, afin de compléter la fixation du "groupe de régulation de commutation manuelle de l'angle à laquelle chaque vanne est ouverte. La taille de chaque vanne du groupe de régulation de commutation manuelle a un débit correspondant, la relation entre l'angle de chaque vanne ouverte et le débit est déterminée par le banc d'essai pour montrer la décision standard expérimentale, mais dispose également de l'affichage correspondant de l'ouverture et de l'équipement de verrouillage.

2.2 Vanne de régulation de débit auto-actionnée dans les applications de système de mélange d'eau

Les vannes de régulation de débit auto-opérées n'ont pas besoin de compter sur une alimentation externe mais dépendent de la différence de pression de leur propre fluide pour réaliser le contrôle, les vannes de régulation de débit auto-opérées sont équipées de composants de régulation de débit automatiques, les composants peuvent réaliser l'équilibre du débit, grâce à cette fonction de résoudre fondamentalement le problème de déséquilibre hydraulique. Les vannes de régulation de débit auto-opérées sont très simples à installer et faciles à ajuster, la consommation d'énergie pendant l'utilisation du processus est faible, ce qui permet d'augmenter la zone de chauffage pouvant atteindre entre 25% et 30%, améliorant considérablement la stabilité de son fonctionnement, pour garantir la qualité du chauffage. Lorsque nous effectuons la transformation du système de mélange d'eau, tout d'abord, le calcul hydraulique, la zone de chauffage, le débit annulaire et le diamètre correspondant du tuyau de chauffage et d'autres facteurs à analyser, selon ces données pour sélectionner la vanne de régulation de débit appropriée, selon la température pour réguler la taille du débit, puis avec l'aide des vannes de régulation de débit auto-opérées avec une fonction unique pour atteindre la stabilité du mélange de la pression de l'eau, du débit et de la température, ce qui garantit pleinement que la station de mélange d'eau peut obtenir un débit relativement stable entre le système pour assurer l'équilibre du fonctionnement.