電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冷卻水系統(tǒng)控制部件設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種電動直通調(diào)節(jié)閥選型方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在核電站空調(diào)冷水系統(tǒng)中，電動直通調(diào)節(jié)閥作為一類自動調(diào)節(jié)機構(gòu)，其選型參數(shù)， 包括流量特性、閥座直徑等，直接決定了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效率及精準程度。
[0003] 在現(xiàn)有的空調(diào)冷水系統(tǒng)設(shè)計中，設(shè)計人員一般以冷水管徑為依據(jù)，對電動直通調(diào) 節(jié)閥進行設(shè)計選型。常用方法是基于系統(tǒng)流量與阻力的關(guān)系，使閥門的閥座直徑比連接管 道的直徑小一個級別。該設(shè)計選型方法易使閥門的流量特性曲線與冷水系統(tǒng)的設(shè)計工況間 出現(xiàn)較大偏差，從而使電動直通調(diào)節(jié)閥的實際調(diào)節(jié)能力不滿足調(diào)節(jié)要求或調(diào)節(jié)失效。
[0004] 另一種設(shè)計選型方法是由設(shè)計人員向閥門生產(chǎn)廠家提供冷水系統(tǒng)的運行工況流 量范圍，即電動直通調(diào)節(jié)閥所通過的最大流量與最小流量，及兩種工況下對應的壓差。閥門 生產(chǎn)廠家根據(jù)這些參數(shù)，及閥門的最佳開度范圍，通過電動直通調(diào)節(jié)閥的理想流量特性公 式，包括理想工況下的線性流量特性公式d(Q/Q_)/d(K) =C，及理想工況下的等百分比流 量特性公式d(Q/Q_)/d(K) =C(Q/Q_)，來選擇閥門的型號。該方法的弊端是廠家難以結(jié) 合空調(diào)水路的施工圖設(shè)計來選擇閥門，其選型計算依據(jù)閥門的理想流量特性公式，與閥門 的實際運行工況偏離程度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，保證閥 門的選型參數(shù)與冷卻水系統(tǒng)運行工況相匹配，從而發(fā)揮閥門更好的調(diào)節(jié)性能；邏輯清晰，簡 單易行。
[0006] 為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法， 包括如下步驟：
[0007] 1)根據(jù)電動直通調(diào)節(jié)閥的使用功能選擇閥門的流量特性曲線類型；
[0008] 2)初選電動直通調(diào)節(jié)閥的閥座直徑；
[0009] 3)根據(jù)閥座直徑，查詢相關(guān)設(shè)計手冊，得出閥門理想可調(diào)比R、閥門的流通能力 kv、閥權(quán)度S;
[0010] 4)確定閥座直徑的最大開度值K= 90%和最小開度值K= 30% ;
[0011] 5)將上述步驟3)中獲得的參數(shù)R、kv、S以及步驟4)中的確定的最大開度值和最 小開度值分別代入電動直通調(diào)節(jié)閥的實際流量特性公式，得到電動直通調(diào)節(jié)閥最大開度下 流量q9。％和最小開度下流量
[0012] 6)確定冷水系統(tǒng)連接管的流量范圍Q_~Q_是否在Q3Q%與Q9。％之間，如果Q_~ 〇_在〇3。％與〇9。 ％之間，選型完成。
[0013] 進一步，在上述步驟1)之前，確定電動直通調(diào)節(jié)閥的使用性能。
[0014] 進一步，在上述步驟2)中，所述閥座直徑根據(jù)連接管徑進行初選，閥座直徑與連 接管徑相同。
[0015] 進一步，在步驟5)中，電動直通調(diào)節(jié)閥的實際流量特性公式，包括線性流量特性 公式（1)和百分比流量特性公式（2)
[0016]
[0017]
[0018] 其中：K為閥門開度，R為閥門理想可調(diào)比，Kv為閥門流通能力，ΔΡ,&為閥門所在 環(huán)路的總壓差，S為所在環(huán)路的閥權(quán)度。
[0019] 進一步，在步驟6)中，如果Q_~Q_不在Q3。％與Q9Q%之間，返回上述步驟2)，繼 續(xù)選型，直至閥座直徑滿足條件為止。
[0020] 進一步，如果Q_〈Q3Q%，減小閥門閥座直徑；如果Q_>Q9Q%，增大閥門閥座直徑。
[0021] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：
[0022] (1)本發(fā)明提供的電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，基于反饋計算確定閥門的型號，保證 閥門選型參數(shù)與空調(diào)冷水系統(tǒng)運行工況相匹配，從而發(fā)揮閥門更好的調(diào)節(jié)性能；
[0023] (2)邏輯清晰，簡單易行。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法的流程圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明設(shè)置在支路上電動直通調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖中：
[0027] 1-空調(diào)末端設(shè)備 2-電動直通調(diào)節(jié)閥
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
[0029] 如圖1所示，是本發(fā)明電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法流程圖。該電動直通調(diào)節(jié)閥選型 方法包括如下步驟：
[0030] 1)確定電動直通調(diào)節(jié)閥的使用功能；
[0031] 2)根據(jù)使用功能選擇閥門的流量特性曲線類型，當閥門用作空調(diào)冷水系統(tǒng)末端控 制閥時，控制流量變化范圍較大，宜采用等百分比流量特性的閥門；當閥門用作旁通調(diào)節(jié)閥 時，控制流量變化基本穩(wěn)定，可采用等百分比流量特性或線性流量特性的閥門；
[0032] 3)初選閥門的閥座直徑，該閥座直徑可選擇與連接管徑相同；
[0033] 4)根據(jù)初選的閥座直徑，查詢閥門廠家設(shè)備樣本或設(shè)計手冊和計算，得出閥門理 想可調(diào)比R，閥門的流通能力kv、所在環(huán)路的閥權(quán)度S;
[0034] 5)確定閥座直徑的最大開度值K= 90%和最小開度值K= 30% ;
[0035] 6)將步驟4)中得到的參數(shù)R、kv、S和閥座直徑的最小開度值K=30%代入電動 直通調(diào)節(jié)閥的實際流量公式，即線性流量特性公式（1)或百分比流量特性公式（2)中，得出 30%開度下的流量Q3(：%;將參數(shù)R、kv、S、ΔΡ@和最大開度值K= 90%帶入線性流量特性公 式⑴或百分比流量特性公式（2)中，得出90%開度下的流量Q9Q%;
[0036]
[0037]
[0038] 式中，K為閥門開度，R為閥門理想可調(diào)比，Kv為閥門流通能力，ΔΡ,&為閥門所在 環(huán)路的總壓差，S為所在環(huán)路的閥權(quán)度。
[0039] 7)確定冷水系統(tǒng)連接管的流量調(diào)節(jié)范圍Q_~Q_是否在Q3。％與Q9(]%之間；如果 Q_~在〇3。％與〇9。％之間，確定電動直通調(diào)節(jié)閥的閥座直徑，設(shè)計選型完成；如果Q_~ 不在Q3。％與〇9。%之間，分兩種情況，當連接管的最小流量Q_小于Q 寸，減小閥門閥座 直徑，重新回到步驟3)，繼續(xù)選型；當冷水系統(tǒng)連接管的最大流量〇_大于q9(]%時，增大閥座 直徑，重新回到步驟3)，繼續(xù)選型，反復循環(huán)直至閥座直徑滿足條件為止。
[0040] 綜上所述，本方法的核心內(nèi)容在于閥座直徑的選擇與校核，主要根據(jù)電動直通調(diào) 節(jié)閥的實際流量特性公式來實現(xiàn)。根據(jù)電動直通調(diào)節(jié)閥的理想流量特性公式，結(jié)合空調(diào)冷 水系統(tǒng)設(shè)計的主要參數(shù)，得出閥門的實際流量特性公式。本設(shè)計選型方法遵循反饋計算驗 證的設(shè)計方式，其創(chuàng)新內(nèi)容為基于電動直通調(diào)節(jié)閥的實際流量特性公式來校核閥門的閥座 直徑，并通過循環(huán)反饋計算驗證，使閥門的流量特性曲線與最佳開度范圍均能滿足空調(diào)冷 水系統(tǒng)的工況運行要求，從而實現(xiàn)電動直通調(diào)節(jié)閥理想的調(diào)節(jié)效果，即一方面閥門的動作 反應快速靈敏，另一方面閥門的控制穩(wěn)定型較強，不易出現(xiàn)系統(tǒng)流量的振蕩現(xiàn)象。
[0041] 針對本發(fā)明的【具體實施方式】，現(xiàn)舉例說明：
[0042] 如圖2所示，根據(jù)選型條件，為空調(diào)末端設(shè)備1新風機組選擇電動直通調(diào)節(jié)閥2的 型號。選型條件為：
[0043] (1)支路A中，空調(diào)末端設(shè)備1為新風機組，空調(diào)冷水通過該機組。
[0044] (2)支路A的額定最大冷水流量Q_= 140m3/h，最小流量為Q_= 25m3/h。
[0045](3)支路A兩端壓力恒定，為ΔΡ總=180X103Pa;且在額定流量下，支路A的管道 及末端設(shè)備阻力為AP_= 80X10 3Pa。
[0046] (4)支路A的管路管徑為DN150mm。
[0047] 根據(jù)上述選型條件，選型過程為：
[0048] 1、電動直通調(diào)節(jié)閥的使用功能為空調(diào)冷水末端控制閥，因此選擇等百分比流量特 性的調(diào)節(jié)閥；
[0049] 2、閥座直徑初選為DN150mm，與支路A的管路管徑一致；
[0050] 3、根據(jù)流量特性及閥座直徑，在設(shè)備手冊上找出電動直通調(diào)節(jié)閥相應的參數(shù)：流 通能力Kv= 280,理想可調(diào)比R= 30。并通過計算，得到電動直通調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度S為
[0051]
[0052] 4、將Kv、R、S與開度Κ= 30%代入等百分比流量特性公式（公式2)，得出Q3Q% = 34m3/h;再將Kv、R、S與開度K= 90%代入等百分比流量特性公式（公式2)，得出Q9Q% = 165m3/h〇
[0053] 5、比較Q3Q%~〇9。％與〇_~〇_的范圍。因為〇_〈〇3。 ％，所以將閥門的閥座直徑減 小一個型號，即閥座直徑為DN125mm。
[0054] 6、重復步驟 3 ~步驟 5,得到Q3()%=24m3/h與Q9()%=141m3/h，Qmin~Qmax在Q3()%~ Q9Q%間，因此選型完成。最后選型為閥座直徑DN125mm、等百分比特性曲線的電動直通調(diào)節(jié) 閥。
[0055] 本發(fā)明的電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法并不限于上述【具體實施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，包括如下步驟： 1) 根據(jù)電動直通調(diào)節(jié)閥的使用功能選擇閥門的流量特性曲線類型； 2) 初選電動直通調(diào)節(jié)閥的閥座直徑； 3) 根據(jù)閥座直徑，查詢相關(guān)設(shè)計手冊和計算，得出閥門理想可調(diào)比R、閥門的流通能力 kv、閥權(quán)度S ; 4) 確定閥座直徑的最大開度值K = 90%和最小開度值K = 30% ; 5) 將上述步驟3)中獲得的參數(shù)R、kv、S以及步驟4)中的確定的最大開度值和最小開 度值分別代入電動直通調(diào)節(jié)閥的實際流量特性公式，得到電動直通調(diào)節(jié)閥最大開度下流量 q9。%和最小開度下流量q3。％; 6) 確定冷水系統(tǒng)連接管的流量范圍Q_~Q _是否在Q 3。％與Q9。％之間，如果Q_~Q _ 在〇3。％與〇9。％之間，選型完成。2. 如權(quán)利要求1所述的電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，其特征是：在上述步驟1)之前，確 定電動直通調(diào)節(jié)閥的使用性能。3. 如權(quán)利要求1所述的電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，其特征是：在上述步驟2)中，所述 閥座直徑根據(jù)連接管徑進行初選，閥座直徑與連接管徑相同。4. 如權(quán)利要求1所述的電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，其特征是：在步驟5)中，電動直通 調(diào)節(jié)閥的實際流量特性公式，包括線性流量特性公式（1)和百分比流量特性公式（2)其中：K為閥門開度，R為閥門理想可調(diào)比，Kv為閥門流通能力，閥門所在環(huán)路 的總壓差，S為所在環(huán)路的閥權(quán)度。5. 如權(quán)利要求1所述的電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，其特征是：在步驟6)中，如果Q_~ 不在Q 3。％與〇9。％之間，返回上述步驟2)，繼續(xù)選型，直至閥座直徑滿足條件為止。6. 如權(quán)利要求5所述的電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，其特征是：如果Q_〈Q3(]%，減小閥門 閥座直徑；如果Q_>QM%，增大閥門閥座直徑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動直通調(diào)節(jié)閥選型方法，包括如下步驟：確定電動直通調(diào)節(jié)閥的使用性能；根據(jù)使用性能選擇閥門的流量特性曲線類型；初選閥門閥座直徑；根據(jù)初選閥座直徑，查詢設(shè)計手冊，得出閥門可調(diào)比R、閥門的流通能力kv以及閥權(quán)度S；確定閥座直徑的最大開度值K＝90％和最小開度值K＝30％；將參數(shù)R、kv、S、K＝30％、K＝90％分別代入電動直通調(diào)節(jié)閥的實際流量特性公式中，得到30％開度下的流量和90％開度下的流量；確定冷水系統(tǒng)連接管的流量范圍Qmin～Qmax是否在Q30％與Q90％之間；如果Qmin～Qmax在Q30％與Q90％之間，選型完成；如果Qmin～Qmax不在Q30％與Q90％之間，返回初選閥座直徑步驟，繼續(xù)選型，直至閥座直徑滿足條件為止。本方法保證閥門的選型參數(shù)與冷卻水系統(tǒng)運行工況相匹配，從而發(fā)揮閥門更好的調(diào)節(jié)性能。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105335621
【申請?zhí)枴緾N201510778474
【發(fā)明人】閆征
【申請人】中國核電工程有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月13日