공학 설계에서 밸브의 응용 및 분석

공학 설계에서 밸브의 응용 및 분석

디자인 조건 및 밸브 운전 원리의 특성을 분석하여 정적 유압 균형 밸브, 자동 제어 밸브 등을 분석했습니다. 시스템 투자량과 에너지 소비량을 줄이기 위해 두 종류의 밸브를 사용해야 하는 필요성을 강조하며, 두 종류의 균형 밸브의 실제 설계 및 디버깅에 대한 설명을 제공했습니다.

정적 유압 균형 밸브의 적용에 대한 토론

수압 장애의 설계 조건 1.1

우수한 HVAC 시스템은 전체 부하 조건 하에서 장비가 필요로 하는 물의 양을 설계대로 확보할 뿐만 아니라 시스템 운영의 안전성과 경제성을 완전히 보장하여 고객의 물과 수도 낭비에 대한 불만을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 이러한 시스템만이 시스템의 수압 균형으로 간주될 수 있습니다. 이러한 기능이 없는 시스템은 불균형 시스템이라고 할 수 있습니다. 일반적으로 수압 시스템의 일부분에서 사용자의 사용 압력 높이가 설계된 압력 높이보다 높다면 사용자의 실제 물 흐름이 설계된 흐름을 초과할 수 있으며, 이는 다른 루프의 실제 흐름에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 경우를 정적 수압 이상이라고 하며, 정적 수압 이상은 일반적으로 시스템 설계나 시공으로 인한 이유로 발생하며, 정적 수압 이상은 시스템 자체에서 피할 수 없습니다.

시스템 내 모든 사용자 단말의 실제 유속이 시스템 설계 값 이상인 상태도 있습니다. 이 경우 유속은 고객의 수요를 완전히 충족시킬 수 있으므로 일반적으로 고객 불만을 일으키지 않으며, 이러한 상황은 설계자의 걱정을 불러일으키지 않습니다. 일반적으로 우리는 닫힌 루프 파이프 네트워크 상태에서의 유압 조건의 다양한 물리적 요소 간의 관계를 설명하기 위해 ΔP = SG2 공식을 사용합니다.

국내에서는 정적 유압 밸런싱 밸브의 개념이 소개되지 않았기 때문에 정적 유압 시스템을 제어하기 위해 일반적으로 글로브 밸브나 버터플라이 밸브를 사용합니다. 이러한 밸브들은 간단한 구조, 쉬운 조작, 저렴한 가격 등의 장점을 가지고 있어 국내에서 널리 사용되고 있습니다.

선택에 따라 명확한 설계자들은 시스템이 전체 부하 조건에서 모든 온도 제어 전기 밸브를 열어야 하며, 한~세 개의 끝에서의 유량이 33m3/h로 설계되어야 합니다. 밸브는 100% 열린 상태를 유지하고 있으며, 첫 번째 끝에서의 실제 유량은 39m3/h, 두 번째는 35m3/h, 세 번째는 31m3/h입니다. 펌프 작동 지점 매개변수 헤드는 약 19m이고 유량은 약 105m3/h입니다. 이로 인해 시스템에 수력 불균형 현상이 발생합니다.

첫 번째 및 두 번째 섹션 밸브의 개방을 조절하여 시스템을 조정할 수 있습니다. 구체적인 작업은 다음과 같습니다: 첫 번째 난방 제어 밸브의 압력 감소를 40kPa로 줄이고, 두 번째 압력 감소를 20kPa로 줄여서 세 개의 노드 코일 난방 제어 밸브의 저항이 양쪽 끝에서 80kPa로 유지되도록 보장하고, 동시에 33m3/h의 유량, 20m의 펌프 헤드, 100m3/h의 유속을 디자인 요구 사항을 충족시키기 위해 시스템의 정적 균형을 유지합니다. 따라서 모든 섹션 밸브를 조절할 필요가 없으며 시스템의 정적 유압 균형을 실현할 수 있습니다. 따라서 정적 유압 균형 밸브는 이러한 문제를 다루는 유일한 방법이 아닙니다.

현재 상황에서 대부분의 HVAC 수도 시스템 설계는 주로 브랜치 끝에 대한 유량 레이블 설계에만 주의를 기울이며, 관련 표준 및 요구 사항에 대한 끝부분의 차압 값에 대해 주의를 기울이지 않습니다. 구체적인 운영 과정에서 일부 수동으로 완료해야 하는 균형 조정은 기본적으로 설계, 건설 및 운영 및 유지 보수 인력이 시스템 조정 방법에 대한 이론적 지원의 한 종류로 완료해야 합니다. 이는 이론적 지원이 없는 시스템 조정 방법에 속합니다. 그러나 실제 효과에서 이러한 이론적 지원이 없는 규제 방법은 수도 시스템에 일부 효과를 가져다 줍니다.

1.2 정적 유압 균형 밸브 및 유압 균형

정적 유압 균형 밸브는 본질적으로 다기능 수동 제어 밸브이며, 정적 균형 밸브는 단일 밸브 다기능 특성을 갖습니다. "실험 데이터를 기반으로 Δp가 일정한 상태일 때, 정적 유압 균형 밸브는 조절의 명백한 장점이 없으므로 현재 기술적 조건에서 정적 유압 균형 밸브를 전통적인 유압 제어 밸브 대신 직접 사용하는 것은 충분히 성숙하지 않습니다."

현재 정적 유압 균형 밸브 시장에서는 유량 측정, 밸브 개방 화면, 사전 유량, 배수 및 기타 기능을 갖춘 균형 밸브 제품이 순환하고 있습니다. 정적 유압 균형 밸브의 사용은 특정 기기를 통해 유량을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 스위치 역할을 할 수도 있습니다. 균형 밸브가 시운전을 완료한 후에는 의도대로 밸브를 열어 변경할 수 없습니다. 이는 주로 나중에 발생할 유지보수 문제를 고려하여 밸브 본체 스피인들 밀봉 처리를 하였기 때문입니다. 측정과 같은 작업은 시스템의 중단 없이 현장에서 수행할 수 있으며, 시스템 전체의 절연을 파괴할 필요가 없습니다. 그러나 비용 대비 효율성 측면에서 볼 때, 동일 유량의 원심 펌프와 비교했을 때 가격이 우위를 차지하지 않는 반면, 현재 국내 시장에서는 여전히 일부 정적 유압 균형 밸브에 문제가 있습니다. 압축 불가능한 유체의 경우, 정적 유압 균형 밸브는 스로틀 구성 요소의 지역 저항 조절로 사용될 수 있습니다.

정적 유압 균형 밸브는 밸브 개방을 통해 밸브의 유량 저항을 조절할 수 있으며, 밸브 개방은 KV 값에 해당하며, KV 값의 다른 개방은 고정되어 있으므로 현장에서 Δp를 얻어 Q 값을 유도하기만 하면 됩니다. 측정을 용이하게 하기 위해 일반적으로 정적 유압 균형 밸브의 두 포트에 특수 압력 시험 구멍을 설치합니다. 이 구성품은 일반적으로 스로틀로 사용됩니다. 우리는 공학 측정 작업을 수행할 때 제조업체가 제공하는 관련 유압 균형 조정 장비를 사용하여 Δp 값을 측정한 다음 해당 소프트웨어를 사용하여 해당 KV 값을 찾아 특정 Q 값을 계산합니다. 이 때, Δp는 특정 측정 값이며; KV는 설정 값이며, ΔP = 0.1MPa 조건을 충족할 때; Q는 특정 계산 값이며, 계산 속도에 영향을 주는 요인은 주로 밸브의 실제 넘침 면적 및 정확도의 추정 값의 거칠기입니다.

주의해야 할 점은 정적 유압 균형 밸브를 사용하여 관련 유압 불균형 문제를 다루는 것은 일정한 지원 조건이 필요하다는 것입니다. 정적 유압 균형 밸브의 작동 메커니즘에 따라 정적 유압 균형 밸브를 알 수 있지만 잠긴 후 밸브를 통해 흐르는 물의 Δp 변동이 물의 일정성에 손상을 일으켜 유량 값의 보정이 변경될 수 있습니다.

현재 시장에서 정적 유압 균형 밸브 공급 업체들은 제품에 유량 사전 설정 기능이 있다고 설명했지만 실제로는 적절한 KVS 값을 선택하는 것이 어렵습니다. 왜냐하면 현재 시장의 균형 밸브들은 연속적인 KVS 값을 제공하지 않으며 실제 필요에 맞는 KVS 조정 값을 제공하지 않기 때문입니다. 따라서 공급 업체가 제공한 KVS 값을 기준으로 유량을 설정할 때 일정한 편차가 발생하여 실제 규제 요구를 충족시키지 못합니다. 내부 벽면의 오염 계수를 명확히 할 수 없거나 그 RE 값이 3,500을 초과하지 않을 때, 계산에서 유량 Q 값에 큰 편차가 발생할 수 있음을 발견했습니다. 따라서 정적 유압 균형 판단에서는 모든 자동 제어 밸브가 해당 설계 매개변수 값을 달성했는지 확인하고, 모든 최종 장비 온도 제어 밸브가 완전히 개방 상태에 있고, 유량이 설계 요구량을 충족하는 것을 보장해야 합니다.

밸브의 균형 조절 기능이 있는지 여부와 관계없이, 수도 시스템 설치를 완료한 후에는 정적 물 균형 밸브 흐름 Q 값이 설계 요구 사항에 도달할 수 있도록 모든 밸브를 조절해야 합니다. 이를 통해 파이프 네트워크가 물 균형의 작업 조건 상태에서 실현될 수 있도록 보장할 수 있습니다. 이때 정적 물 균형 밸브는 개도에 잠긴 상태이며, 작동 과정에서 부드러운 조절을 개도에 설정할 수 없습니다. 동시에 시스템 설비 시운전 파일에 저장된 관련 데이터를 기록하여 향후 유지 보수 작업의 개발을 용이하게 할 필요가 있습니다.

또한, 서로 다른 장비 공급 업체가 컴퓨터 소프트웨어 KV 값을 제공하는 것이 일정하지 않아 다른 공급 업체가 제공하는 제품 지원 조정 계기를 실현할 수 없게 됩니다. 정적 유압 균형 밸브에서 모든 정적 유압 균형 밸브는 헤어 플러그 뒤에 동굴이 설정되어 있으며, 이 동굴은 온라인 작동 중 먼지의 주요 보관 지점이 됩니다.

자체 운전 흐름 제어 밸브 2개

2.1 자체 운전 흐름 제어 밸브 작동 원리

자체 운영 흐름 제어 밸브는 시장에 나온 새로운 유형의 제어 밸브로, 기존의 수동 흐름 제어 밸브와 비교했을 때 자체 운영 흐름 제어 밸브는 자동 흐름 조절을 달성하는 능력에서 우수하며 외부 전원이 필요하지 않고 완료할 수 있습니다. 실제 사용 과정에서 이 자체 운영 흐름 제어 밸브를 사용하면 폐쇄된 물 순환 시스템에서 시스템의 흐름 분배, 동적 균형을 용이하게 실현하여 시스템 조정을 간소화할 수 있습니다. 이러한 장점을 바탕으로, 자체 운영 제어 밸브는 난방 및 공조 프로젝트에서 많은 제조업체들에게 선호되고 있습니다. 자체 운영 흐름 제어 밸브는 수동 제어 밸브와 자동 균형 밸브로 구성된 두 밸브 결합 구조에 속하며, 흐름 속도를 설정하고 일정한 흐름 속도를 유지하는 역할을 담당합니다.

수동 제어 밸브에서 KVS는 수동 제어 밸브 포트의 유량 계수이며, P2-P3는 수동 제어 밸브 포트의 양쪽 압력 차 계수입니다. KVS의 크기는 개방 정도와 밀접한 관련이 있으며, 개방 정도가 변하지 않는 한 KVS는 변수입니다. P2-P3가 변하지 않는 경우 C는 변하지 않습니다. P2-P3가 변하지 않도록 하는 것은 주로 균형 밸브에 달려 있습니다. 예를 들어, 수입 및 수출 압력 차이 Pl-P3가 커지면, 동적 압력 필름 및 스프링 힘을 사용하여 균형 스위치가 자동으로 작게 조절되어 P1-P2가 커지고 P2-P3를 유지하기 위해 작게 조절되어 고정이 형성됩니다. 반대로, P1-P3가 작아지면, 균형 스위치가 자동으로 크게 조절되어 P1-P2가 작아지고 P2-P3를 유지하기 위해 작게 조절되어 고정이 형성됩니다. 이렇게 함으로써 "수동 스위치 조절 그룹의 각 밸브 개방 각도의 고정화"가 완료됩니다. 수동 스위치 조절 그룹의 각 밸브 크기는 해당 유량이 있으며, 각 밸브 개방 각도와 유량 간의 관계는 실험대를 통해 실험적인 표준 결정을 보여주며, 해당 개방도 표시 및 잠금 장치도 있습니다.

2.2 자체 운전 흐름 제어 밸브는 물 혼합 시스템 응용 프로그램에서 사용됩니다.

자체 운영 흐름 제어 밸브는 외부 전원에 의존하지 않고 자체 미디어 압력 차이를 활용하여 제어를 달성합니다. 자체 운영 흐름 제어 밸브는 자동 흐름 제어 구성 요소가 장착되어 있으며, 이러한 구성 요소는 흐름 균형을 실현할 수 있습니다. 이 기능을 통해 수압 불균형 문제를 근본적으로 해결할 수 있습니다. 자체 운영 흐름 제어 밸브는 설치가 매우 간단하고 조절이 쉽습니다. 에너지 소비가 적으며, 난방 면적을 25% ~ 30% 사이로 늘릴 수 있어 운영 안정성을 크게 향상시킵니다. 물 혼합 시스템의 개조를 진행할 때, 먼저 수압 계산, 난방 면적, 링 흐름 및 해당 난방 파이프 직경 등의 요소를 분석하여 적절한 흐름 제어 밸브를 선택하고, 온도에 따라 흐름의 크기를 조절한 다음 고유 기능을 갖춘 자체 운영 흐름 제어 밸브의 도움으로 물 압력, 흐름 및 온도의 혼합 안정성을 달성합니다. 이를 통해 물 혼합 스테이션의 상대적으로 안정한 흐름을 확보하여 시스템 간의 균형을 보장할 수 있습니다.