Ứng dụng và phân tích các van trong thiết kế kỹ thuật

Ứng dụng và phân tích của van trong thiết kế kỹ thuật

Bằng cách phân tích các điều kiện thiết kế và đặc điểm của nguyên lý hoạt động của van cân bằng tĩnh, van cân bằng thủy lực tự vận hành, v.v. đã được phân tích. Nghiên cứu này từ góc độ giảm lượng đầu tư hệ thống và tiêu thụ năng lượng, cần phải sử dụng hai loại van và thiết kế thực tế của hai loại van cân bằng và các giải thích khác về điều chỉnh.

Thảo luận về việc áp dụng van cân bằng thủy lực tĩnh

Điều kiện thiết kế của các rối loạn thủy lực

Một hệ thống HVAC xuất sắc có thể đảm bảo rằng dưới điều kiện tải đầy đủ, tất cả người dùng đều có thể nhận được lượng nước cần thiết theo thiết kế, đồng thời đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế của việc vận hành hệ thống, giảm hiệu quả các khiếu nại của khách hàng về nước và lãng phí nước và các tình huống khác, chỉ có hệ thống như vậy mới có thể được coi là cân bằng nước của hệ thống. Nếu hệ thống không có những tính năng này thì có thể gọi là hệ thống không cân bằng. Nói chung, nếu một phần của hệ thống thủy lực, áp suất sử dụng của người dùng lớn hơn áp suất thiết kế, thì lưu lượng nước thực tế của người dùng sẽ vượt quá lưu lượng thiết kế, điều này sẽ ảnh hưởng đến lưu lượng thực tế của các vòng lặp khác, chúng ta gọi đó là sự mất cân bằng thủy lực trong trường hợp này là mất cân bằng thủy lực tĩnh, mất cân bằng thủy lực tĩnh thường do thiết kế của hệ thống hoặc do lý do xây dựng, mất cân bằng thủy lực tĩnh là điều mà hệ thống không thể tránh khỏi.

Cũng có một trạng thái trong đó lưu lượng thực tế của tất cả các thiết bị người dùng trong hệ thống lớn hơn hoặc bằng giá trị của thiết kế hệ thống. Trong trường hợp này, lưu lượng có thể hoàn toàn đáp ứng nhu cầu của khách hàng, vì vậy trạng thái này thường không gây ra phàn nàn từ phía khách hàng, vì vậy tình hình này sẽ không gây ra lo lắng cho người thiết kế. Nói chung, chúng ta sử dụng công thức ΔP = SG2 để mô tả mối quan hệ tồn tại giữa các yếu tố vật lý khác nhau của điều kiện thủy lực trong trạng thái của mạng ống đóng (Δp là áp suất chênh lệch, S là trở kháng mạng ống, G là lưu lượng).

Trong nước chưa được giới thiệu khái niệm van cân bằng thủy lực tĩnh, thường sử dụng van cầu hoặc van bướm để điều khiển hệ thống thủy lực tĩnh. Bởi vì những van này có ưu điểm về cấu trúc đơn giản, dễ vận hành, giá cả phải chăng và vì vậy đã được sử dụng rộng rãi trong nước.

Trong một thiết kế rõ ràng dựa trên sự lựa chọn, trong hệ thống ở điều kiện tải đầy đủ, nhiệt độ cuối cùng của tất cả các van điện được điều khiển nên mở, và sẽ thiết kế một đến ba cuối dòng cho 33m3 / h. Van của nó được giữ 100% mở, sau đó lưu lượng thực tế của cuối đầu tiên là 39m3 / h; hai là 35m3 / h; ba là 31m3 / h, khi thông số điểm làm việc của bơm về đầu khoảng 19m, lưu lượng khoảng 105m3 / h, vì vậy hệ thống có hiện tượng mất cân bằng thủy lực.

Có thể điều chỉnh bằng cách điều chỉnh mở cửa của van điều chỉnh phần mở đầu và phần mở thứ hai để điều chỉnh hệ thống, thao tác cụ thể là: giảm áp suất chênh lệch của van điều chỉnh nhiệt động học đầu tiên 40kPa; giảm áp suất chênh lệch thứ hai 20kPa, để đảm bảo rằng trở kháng van điều chỉnh nhiệt động học cuộn ở ba nút cuối được duy trì ở cả hai đầu 80kPa, và đồng thời đáp ứng thiết kế của lưu lượng 33m3 / h, đầu bơm ở 20m, lưu lượng 100m3 / h, để cân bằng tĩnh của hệ thống. Do đó, chúng ta không cần điều chỉnh tất cả các van phần mở để thực hiện cân bằng thủy lực tĩnh của hệ thống, vì vậy chúng ta đang trong cân bằng thủy lực tĩnh của phần mở cuối của nhánh cấu hình van phần mở, không cần phải cấu hình từng cái một, nghĩa là, van cân bằng thủy lực tĩnh không phải là cách duy nhất để xử lý vấn đề này.

Trong tình hình hiện tại, đa số thiết kế hệ thống HVAC nước nóng chỉ dành cho cuối nhánh để thiết kế nhãn tốc độ dòng chảy, về cơ bản sẽ không chú ý đến giá trị áp suất chênh lệch cuối của các tiêu chuẩn và yêu cầu, trong quá trình vận hành cụ thể, một số cần phải hoàn thành cân bằng bằng tay dựa vào thiết kế, xây dựng và vận hành và bảo trì nhân viên để hoàn thành kinh nghiệm của hệ thống thuộc một loại phương pháp hỗ trợ lý thuyết cho việc điều chỉnh hệ thống. Nó thuộc về một phương pháp điều chỉnh hệ thống không có sự hỗ trợ lý thuyết. Nhưng từ hiệu quả thực tế, loại phương pháp điều chỉnh này không có sự hỗ trợ lý thuyết đúng mang lại một số hiệu quả cho hệ thống của các rối loạn thủy lực.

Van cân bằng thủy lực tĩnh 1.2 và cân bằng thủy lực

Van cân bằng thủy lực tĩnh về cơ bản là một van điều khiển thủ công đa chức năng, van cân bằng tĩnh có đặc tính đa chức năng của một van đơn, "dựa trên dữ liệu thực nghiệm để có thể đặc trưng, khi Δp ở trạng thái không đổi, thì van cân bằng thủy lực tĩnh không có ưu điểm điều chỉnh rõ ràng, vì vậy trong điều kiện công nghệ hiện tại, việc sử dụng van cân bằng thủy lực tĩnh trực tiếp thay vì van điều khiển thủy lực truyền thống không đủ chín muồi."

Trong thị trường van cân bằng thủy lực tĩnh hiện nay, sản phẩm van cân bằng với chức năng đo lưu lượng, màn hình mở van, lưu lượng trước, xả và các chức năng khác đang được lưu thông. Việc sử dụng van cân bằng thủy lực tĩnh có thể đo lường lưu lượng một cách kịp thời thông qua một thiết bị cụ thể trên lưu lượng, đồng thời cũng có thể đóng vai trò của công tắc. Khi van cân bằng hoàn tất sau khi được vận hành, chúng ta không thể mở van để thay đổi theo ý muốn. Điều này chủ yếu là để giải quyết vấn đề bảo dưỡng sau này, chúng tôi đã xử lý kín trục van. Công việc như đo lường không cần chạy trong trường hợp gián đoạn của hệ thống, có thể thực hiện tại chỗ, và không cần phá hủy cách nhiệt tổng thể của hệ thống có thể thực hiện. Tuy nhiên, từ quan điểm về hiệu quả chi phí, giá cả của nó so với cùng lưu lượng của bơm ly tâm không có ưu điểm, trong khi trên thị trường trong nước hiện nay, van cân bằng thủy lực tĩnh vẫn còn một số vấn đề. Đối với các chất lỏng không nén được, van cân bằng thủy lực tĩnh có thể được sử dụng như một phần tử điều chỉnh kháng cự cục bộ.

Van cân bằng thủy lực tĩnh có thể dựa vào việc mở van để điều chỉnh sự kháng dòng của van, các mở van tương ứng với giá trị KV, và các mở van khác nhau của giá trị KV là cố định, vì vậy chúng ta chỉ cần lấy Δp trên hiện trường để suy ra giá trị Q của nó. Để thuận tiện cho việc đo lường, chúng ta thường thiết lập một lỗ kiểm tra áp suất đặc biệt cho hai cổng của van cân bằng thủy lực tĩnh, thành phần này thường được sử dụng như một van giảm áp. Khi chúng ta thực hiện công việc điều chỉnh kỹ thuật, chúng ta sử dụng thiết bị điều chỉnh cân bằng thủy lực liên quan do nhà sản xuất cung cấp để đo giá trị Δp, sau đó sử dụng phần mềm liên quan để tìm ra giá trị KV tương ứng, để tính toán giá trị Q cụ thể. Lúc này, Δp là một giá trị đo cụ thể; KV là một giá trị thiết lập, khi nó đáp ứng điều kiện ΔP = 0.1MPa; Q là giá trị tính toán cụ thể, các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ tính toán của nó chủ yếu bao gồm diện tích tràn thực tế của van cũng như độ thô của giá trị ước lượng chính xác.

Cần chú ý rằng chúng ta sử dụng van cân bằng để xử lý vấn đề mất cân bằng thủy lực liên quan đến điều kiện hỗ trợ cần thiết. Dựa trên cơ chế hoạt động của van cân bằng thủy lực tĩnh, chúng ta có thể biết rằng sau khi khóa, các biến động Δp trong giá trị nước chảy qua van sẽ gây hại đến sự ổn định của nước, dẫn đến việc hiệu chỉnh giá trị tốc độ dòng chảy thay đổi.

Trong thị trường hiện nay, nhiều nhà cung cấp van cân bằng thủy lực tĩnh đã giải thích rằng sản phẩm của họ có chức năng cài đặt dòng chảy, nhưng trong thực tế, việc chọn giá trị KVS phù hợp khó khăn, vì van cân bằng thị trường hiện nay không cung cấp giá trị KVS liên tục, và không phù hợp với nhu cầu thực tế để cung cấp giá trị điều chỉnh của KVS, do đó, khi chúng ta thiết lập dòng chảy theo giá trị KVS do nhà cung cấp cung cấp, sẽ có một sai số nhất định, không đáp ứng nhu cầu điều chỉnh thực tế. Do không thể làm rõ giá trị Δp trường và điều chỉnh mở van do thay đổi giá trị KV gây ra, trong quá trình cụ thể của thực hành, phát hiện rằng nếu bạn không thể làm rõ hệ số bẩn của bề mặt trong của van hoặc khi giá trị RE của nó không vượt quá 3.500, giá trị dòng Q có thể xuất hiện sai lệch lớn trong tính toán. Do đó, trong việc đánh giá cân bằng thủy lực tĩnh, cần đảm bảo rằng tất cả các van tự vận hành đã đạt đến các giá trị tham số thiết kế tương ứng, đảm bảo rằng tất cả các van điều khiển nhiệt độ thiết bị cuối cùng ở trạng thái hoàn toàn mở, và có thể đảm bảo rằng dòng chảy của nó đáp ứng lượng cần thiết được thiết kế.

Không quan trọng xem van cân bằng có chức năng cài đặt dòng chảy hay không, sau khi hoàn thành việc lắp đặt hệ thống nước, cần điều chỉnh tất cả các van để đảm bảo rằng giá trị dòng chảy Q của van cân bằng nước tĩnh có thể đạt đến yêu cầu thiết kế, từ đó đảm bảo rằng mạng ống có thể thực hiện trong trạng thái cân bằng nước khi hoạt động. Lúc này, van cân bằng nước tĩnh bị khóa ở mức độ mở, và trong quá trình vận hành không thể thiết lập được trên mức độ mở một cách mượt mà. Đồng thời, chúng ta cũng nên làm tốt việc ghi lại các dữ liệu liên quan được lưu trữ trong các tệp hồ sơ vận hành thiết bị hệ thống, để thuận tiện cho việc phát triển công việc bảo trì trong tương lai.

Ngoài ra, do các nhà cung cấp thiết bị khác nhau cung cấp giá trị KV của phần mềm máy tính không đồng nhất, dẫn đến các nhà cung cấp khác nhau cung cấp các sản phẩm hỗ trợ thiết bị điều chỉnh không thể thực hiện được tính tương tác. Trong van cân bằng thủy lực tĩnh, tất cả các van cân bằng thủy lực tĩnh được thiết lập với một lỗ sau ống cắm tóc của họ, và lỗ này trở thành điểm giữ chất bẩn chính trong quá trình vận hành trực tuyến.

Van tự điều khiển dòng chảy.

Nguyên lý hoạt động của van điều khiển dòng tự vận hành 2.1

Van tự vận hành là một loại van điều khiển mới trên thị trường, so với van điều khiển dòng chảy thủ công truyền thống, van tự vận hành vượt trội về khả năng điều chỉnh dòng chảy tự động, không cần năng lượng bên ngoài có thể hoàn thành. Trong quá trình sử dụng thực tế, phát hiện rằng trong hệ thống tuần hoàn nước đóng bằng cách sử dụng van điều khiển dòng chảy tự vận hành này có thể giúp thực hiện phân phối dòng chảy của hệ thống, cân bằng động, từ đó đơn giản hóa mục đích điều chỉnh hệ thống. Dựa trên những ưu điểm này, van điều khiển tự vận hành trong dự án sưởi ấm và điều hòa không khí đã được nhiều nhà sản xuất ưa chuộng. Van điều khiển dòng chảy tự vận hành thuộc cấu trúc kết hợp hai van, bao gồm van điều khiển thủ công và van cân bằng tự động, chúng chịu trách nhiệm thiết lập tốc độ dòng chảy và duy trì tốc độ dòng chảy không đổi.

Trong van điều khiển thủ công, KVS là hệ số dòng của cổng van điều khiển thủ công, và P2-P3 là hệ số chênh lệch áp suất giữa hai bên của cổng van điều khiển thủ công. Kích thước của KVS liên quan chặt chẽ đến mức độ mở cửa, mở cửa không thay đổi, KVS là một biến số, nếu P2-P3 không thay đổi, thì C không thay đổi. P2-P3 được giữ không thay đổi chủ yếu phụ thuộc vào van cân bằng. Ví dụ, chênh lệch áp suất nhập và xuất Pl-P3 trở nên lớn hơn, việc sử dụng lực động và lực lò xo thúc đẩy công tắc cân bằng tự động điều chỉnh nhỏ, P1-P2 sẽ trở nên lớn hơn, để duy trì P2-P3 không thay đổi, vì vậy hình thành một cố định; ngược lại, P1-P3 trở nên nhỏ hơn, công tắc cân bằng tự động điều chỉnh lớn, P1-P2 sẽ trở nên nhỏ hơn, để duy trì P2-P3 không thay đổi, để hoàn thành việc cố định của "nhóm van điều chỉnh công tắc thủ công của góc mở mỗi van. Kích thước của mỗi van của nhóm van điều chỉnh thủ công có một tỷ lệ dòng tương ứng, mối quan hệ giữa góc mở mỗi van và dòng tương ứng được thể hiện bằng bàn thử nghiệm để quyết định tiêu chuẩn thử nghiệm, nhưng cũng có thiết bị hiển thị và khóa tương ứng với sự mở cửa.

Van tự điều chỉnh dòng 2.2 trong ứng dụng hệ thống pha trộn nước.

Van một cách tự vận hành không cần phụ thuộc vào nguồn năng lượng bên ngoài mà dựa vào sự chênh lệch áp suất của chất truyền thông của chính mình để đạt được kiểm soát, van kiểm soát dòng tự vận hành được trang bị các thành phần kiểm soát dòng tự động, các thành phần này có thể thực hiện sự cân bằng dòng, thông qua chức năng này từ việc giải quyết căn bản vấn đề mất cân bằng thủy lực. Van kiểm soát dòng tự vận hành rất đơn giản để lắp đặt và dễ điều chỉnh, việc sử dụng trong quá trình tiêu thụ ít năng lượng hơn, mà tăng diện tích sưởi đạt giữa 25% -30%, cải thiện đáng kể tính ổn định của hoạt động, đảm bảo chất lượng sưởi ấm. Khi chúng ta thực hiện biến đổi hệ thống pha trộn nước, trước hết, cần phải tính toán thủy lực, diện tích sưởi, lưu lượng vòng và đường kính ống sưởi tương ứng và các yếu tố khác để phân tích, dựa vào thông tin dữ liệu này để chọn lựa van kiểm soát dòng phù hợp, dựa vào nhiệt độ để điều chỉnh kích thước dòng, và sau đó với sự trợ giúp của van kiểm soát dòng tự vận hành với chức năng độc đáo để đạt được sự ổn định của việc pha trộn áp suất nước, dòng và nhiệt độ, đảm bảo rằng trạm pha trộn nước này có thể đạt được một dòng tương đối ổn định giữa hệ thống để đảm bảo sự cân bằng của hoạt động.