自动调节阀选择不合理对系统调节质量和稳定性的影响解析

【规范规定】

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）

9.2.5 自动调节阀的选择，应符合下列规定：

1.阀权度的确定应综合考虑调节性能和输送能耗的影响，宜取0.3～0.7。阀权度应按下式计算：

式中 S——阀权度；

——调节阀全开时的压力损失（Pa）；

Δp——调节阀所在串联支路的总压力损失（Pa）。

2.调节阀的流量特性应根据调节对象特性和阀权度选择，并宜符合下列规定：

1）水路两通阀宜采用等百分比特性的阀门。

2）水路三通阀宜采用抛物线特性或线性特性的阀门。

3）蒸汽两通阀，当阀权度大于或等于0.6时，宜采用线性特性的；当阀权度小于0.6时，宜采用等百分比特性的阀门。(www.xing528.com)

3.调节阀的口径应根据使用对象要求的流通能力，通过计算选择确定。

【解析】

（1）为了调节系统正常工作，保证在负荷全部变化范围内的调节质量和稳定性，提高设备的利用率和经济性，正确选择调节阀的特性十分重要。

调节阀的选择原则，应以调节阀的工作流量特性即调节阀的放大系数来补偿对象放大系数的变化，以保证系统总开环放大系数不变，进而使系统达到较好的控制效果。但实际上由于影响对象特性的因素很多，用分析法难以求解，多数是通过经验法粗定，并以此来选用不同特性的调节阀。

此外，在系统中由于配管阻力的存在，阀权度S值的不同，调节阀的工作流量特性并不同于理想的流量特性。如理想线性流量特性，当S＜0.3时，工作流量特性近似为快开特性，等百分比特性也畸变为接近线性特性，可调比显著减小，因此通常是不希望S＜0.3的。而S值过高则可能导致通过阀门的水流速过高和/或水泵输送能耗增大，不利于设备安全和运行节能，因此管路设计时选取的S值一般不大于0.7。

（2）关于水路两通阀流量特性的选择，由试验可知，空气加热器和空气冷却器的放大系数是随流量的增大而变小，而等百分比特性阀门的放大系数是随开度的加大而增大，同时由于水系统管道压力损失往往较大，S＜0.6的情况居多，因而选用等百分比特性阀门具有较强的适应性。

关于三通阀的选择，总的原则是要求通过三通阀的总流量保持不变，抛物线特性的三通阀当S=0.3～0.5时，其总流量变化较小，在设计上一般常使三通阀的压力损失与热交换器和管道的总压力损失相同，即S=0.5，此时无论从总流量变化角度，还是从三通阀的工作流量特性补偿热交换器的静态特性考虑，均以抛物线特性的三通阀为宜，当系统压力损失较小，通过三通阀的压力损失较大时，亦可选用线性三通阀。

关于蒸汽两通阀的选择，如果蒸汽加热中的蒸汽作自由冷凝，那么加热器每小时所放出的热量等于蒸汽冷凝潜热和进入加热器蒸汽量的乘积。当通过加热器的空气量一定时，经推导可以证明，蒸汽加热器的静态特性是一条直线，但实际上蒸汽在加热器中不能实现自由冷凝，有一部分蒸汽冷凝后再冷却使加热器的实际特性有微量的弯曲，但这种弯曲可以忽略不计。从对象特性考虑可以选用线性调节阀，但根据配管状态当S＜0.6时工作流量特性发生畸变，此时宜选用等百分比特性的阀。

（3）调节阀的口径应根据使用对象要求的流通能力来定。口径选用过大或过小会导致满足不了调节质量或不经济。