Zadaniem samoczynnie uruchamiającego się zaworu regulacji różnicy ciśnień jest kontrolowanie różnicy ciśnień gałęzi lub użytkownika w sieci i utrzymywanie jej w zasadzie na stałym poziomie, podczas gdy różnica ciśnień zużywana przez siebie ulega zmianie. Ten zawór regulujący różnicę ciśnień jest szeroko stosowany w technice grzewczej i klimatyzacyjnej, zwłaszcza w pomiarach domowych. W artykule przedstawiono rodzaj samoczynnie działającego zaworu regulacji różnicy ciśnień o różnych funkcjach. Jednocześnie omawiane jest jego zastosowanie w inżynierii HVAC.
1. Struktura i zasada działania
Na przykładzie zaworu regulacji różnicy ciśnień zy47-16c przedstawiono zasadę działania zaworu regulacji różnicy ciśnień. Rysunek 1 przedstawia budowę i zasadę działania zaworu. Sprężyna, membrana wrażliwa na ciśnienie i trzpień są ze sobą sklejone, a ciśnienie wylotowe P2 jest wprowadzane do uszczelnionej wnęki powyżej membrany wrażliwej na ciśnienie przez prowadnicę ciśnieniową, a dolna część membrany wrażliwej na ciśnienie jest ciśnieniem wlotowym P1. Zgodnie z ustawioną wartością P1 i P2 Δ Ps (zwaną dalej nastawioną różnicą ciśnień) do określenia wstępnego docisku sprężyny, nawet jeśli napięcie sprężyny i ustawienie różnicy siły sprężyny są równe w warunkach folii samoprzylepnej. I zgodnie z skokiem wtyczki znacznie mniej niż sprężyna wstępnego docisku zasady wyboru sprężyny. Dzięki temu każdy zawór równoważący otwarcia, różnica ciśnień na wlocie i wylocie zaworu Δ P i ustawienie różnicy Δ Ps będą w przybliżeniu równe. Ściśle mówiąc, otwór jest inny, równowaga Δ P nie jest równa. Oczywiście wraz ze wzrostem otwarcia równowaga Δ P powiększa się. Ale poprzez dobór sprężyny, można całkowicie w ciągu całej drogi świecy, stan równowagi Δ P w stosunku do Ps kontrolować odchylenie w pewnym zakresie (na przykład 10%).
Działanie samoczynnego zaworu regulacji różnicy ciśnień w instalacji można wyjaśnić w dwóch przypadkach: aktualny stan zasilania jest zamknięty. Jeżeli różnica ciśnień na zaworze przed i po Δ P jest mniejsza niż nastawiona różnica ciśnień Δ Ps, przy dalszym zamykaniu, wówczas jest to zawór odcinający. Jeśli Δ P jest większe niż Δ Ps, folia wrażliwa na nacisk, aby przezwyciężyć napięcie sprężyny, wbić grzyb zaworu, otworzyć zawór; Różnica ciśnień na wlocie i wylocie stanu równowagi, przybliż Δ P z powrotem, aby ustawić różnicę Δ Ps. Bieżący stan wywołania jest włączony. Jeśli system pracuje stabilnie, różnica ciśnień na wlocie i wylocie Δ P przybliżona do ustawienia różnicy ciśnień. Jeśli zmiana warunków pracy systemu, P wzrasta, zawór otwiera się mocno, wzrost ruchu, Równowaga, Δ P przybliża się z powrotem do Δ Ps. Zawór do największego otwarcia, Δ P> Δ W przypadku Ps nie ma już możliwości kontrolowania różnicy ciśnień zaworu. Jeżeli w wyniku zmiany trybu pracy instalacji różnica ciśnień na wlocie i wylocie Δ P< δ="" ps,="" mały="" zawór,="" przepływ="" zmniejsza="" się="" i="" osiąga="" stan="" równowagi,="" δ="" p="" i="" przybliżony="" wzrost="" do="" δ="" ps.="" dopóki="" zawór="" nie="" zostanie="" zamknięty,="" pojawi="" się="" δ="">< δ="" ps,="" nie="" mają="" już="" możliwości="" kontrolowania="" różnicy="" ciśnień="" i="" stają="" się="" zaworem="" odcinającym.="" sam="" typ="" samodzielny,="" w="" skrócie,="" zawór="" regulacji="" różnicy="" ciśnień="" w="" pozycji="" zamkniętej,="" δ="" p="" musi="" być="" większy="" niż="" δ="" ps="" może="" się="" otworzyć;="" w="" stanie="" otwartym="" otwarcie="" można="" automatycznie="" regulować,="" aby="" utrzymać="" zasadniczo="" stałą="" różnicę="" ciśnień="" przed="" i="" za="">
2. Zastosowanie samoczynnego zaworu regulacyjnego różnicy ciśnień w inżynierii HVAC
2.1 zastosowanie w ochronie źródeł zimna i ciepła
W ostatnich latach w ciepłownictwie coraz więcej zastosowań znajdują instalacje olejowe i gazowe. W wyniku opomiarowania i pobierania opłat za ogrzewanie użytkownicy' świadomość samoregulacji przepływu jest znacznie zwiększona. Ponadto zużycie ciepłej wody użytkowej bardzo się zmienia w ciągu doby, co sprawia, że przepływy instalacji grzewczej mają duży zakres zmian. Zbyt małe natężenie przepływu może spowodować częściowe zagotowanie agregatów paliwowo-gazowych, a tym samym uszkodzenie agregatów. W przypadku agregatu chłodniczego w układzie klimatyzacji zbyt mały przepływ wody chłodniczej może spowodować częściowe zamarznięcie rury odprowadzania par, co spowoduje uszkodzenie agregatu. W powyższych dwóch przypadkach, jak pokazano na FIG. 2, samoobsługowe zawory regulacyjne różnicy ciśnień mogą być instalowane na drodze obejścia. Z powodów takich jak regulacja przez użytkownika przepływ w instalacji maleje, a różnica ciśnień przed i za zaworem regulacji różnicy ciśnień Δ P wzrośnie, gdy Δ Ps Δ P jest większa od ustawionej różnicy ciśnień, zawór regulacji różnicy ciśnień otwiera się, zwiększona o przepływ źródeł chłodzenia i ciepła, aby zapewnić bezpieczną pracę urządzenia. Gdy zawór regulacji różnicy ciśnień jest otwarty, różnica ciśnień przed i za zaworem może być zawsze utrzymywana w zasadzie na stałym poziomie. Przepływ przez zawór zmienia się odwrotnie niż w systemie użytkownika. Oznacza to, że natężenie przepływu systemu użytkownika maleje, a natężenie przepływu przez zawór regulacji różnicy ciśnień wzrasta. Wręcz przeciwnie, jeśli natężenie przepływu systemu użytkownika wzrasta, natężenie przepływu maleje przez zawór regulacji różnicy ciśnień. W ten sposób może zagwarantować, że przepływ przez źródło zimne i gorące nie zmieni się zbytnio, co nie tylko chroni źródło zimne i gorące, ale także poprawia stabilność pracy urządzenia.
Tradycyjnym sposobem ochrony źródła zimna i ciepła jest zainstalowanie elektrycznego zaworu regulacji różnicy ciśnień na rurociągu obejściowym. Gdy natężenie przepływu w instalacji maleje, powodując, że przednia i tylna różnica ciśnień zaworu elektrycznego jest większa niż ustawiona różnica ciśnień, sygnał elektryczny powoduje otwarcie zaworu elektrycznego, dzięki czemu jednostka chłodząca i grzewcza utrzymuje przepływ minimalny. Jednak elektryczny zawór regulacji różnicy ciśnień nie jest tak niezawodny jak samoobsługowy zawór regulacji różnicy ciśnień ze względu na jego zależność od zasilania i linii przesyłowej. Ponadto cena jest znacznie wyższa niż ta ostatnia. Dlatego tradycyjny elektryczny zawór sterujący można zastąpić samoczynnym zaworem regulacji różnicy ciśnień w celu ochrony źródła zimna i ciepła. Nawiasem mówiąc, niewłaściwe jest instalowanie elektrozaworu na drodze rury obejściowej, jak pokazano na RYS. 2, ponieważ zawór elektromagnetyczny znajduje się tylko w stanie zamkniętym i całkowicie otwartym, więc każde działanie zaworu elektromagnetycznego będzie miało znaczący wpływ na przepływ systemu użytkownika.
2.2 zastosowanie w instalacji centralnego ogrzewania
W ciepłownictwie występują budynki niskie (krótsze lub nisko położone) oraz wysokie (wysokie lub wysoko położone) do ogrzewania użytkowników. Jeżeli stan ciśnieniowy sieci ciepłowniczej spełnia warunek, aby grzejnik budynków niskich nie uległ uszkodzeniu, budynki wysokie zostaną opróżnione. Jeżeli ciśnieniowy stan pracy sieci ciepłowniczej spełnia warunek, aby budynek wysoki nie był opróżniany, ciśnienie na grzejniku budynku niskiego przekroczy jego nośność. Dzięki własnemu zaworowi regulacji różnicy ciśnień często można rozwiązać tę sprzeczność.
Rysunek 3 przedstawia przykład nisko położonego źródła ciepła o dużej różnicy wysokości. Zgodnie z charakterystyką topograficzną, pompa ciśnieniowa jest ustawiona we właściwym położeniu rurociągu wodociągowego, a samoczynny zawór regulacji różnicy ciśnień jest ustawiony we właściwym położeniu rurociągu cofkowego. Podczas pracy systemu różnica ciśnień przed i za zaworem regulacji różnicy ciśnień może być utrzymywana w zasadzie na stałym poziomie. W ten sposób linia dynamicznego ciśnienia wody sieci zostaje podzielona na dwie części. Dynamiczny przewód ciśnieniowy frontu jest stosunkowo niski, co może spełnić wymóg, aby grzejnik niskiej zabudowy nie uległ uszkodzeniu. Linia ciśnienia hydrodynamicznego z tyłu jest stosunkowo wysoka, co może spełnić wymóg, aby wysoka zabudowa nie była opróżniana. Kiedy system przestaje działać, głowica hydrauliczna całej sieci ma stały trend, podczas gdy zawór regulacji różnicy ciśnień stara się utrzymać pierwotną różnicę ciśnień zasadniczo niezmienioną, zmniejszając otwarcie, aż do zamknięcia zaworu regulacji różnicy ciśnień. W tym momencie zawór regulacji różnicy ciśnień wraz z zaworem zwrotnym na linii zasilającej oddziela tylną część sieci od przodu. Hydrostatyczny przewód ciśnieniowy z przodu sieci zapewnia urządzenie do uzupełniania wody i utrzymywania ciśnienia, ustawione na źródle ciepła. Statyczny przewód ciśnieniowy wody z tyłu sieci zapewnia dodatkowa pompa wodna o stałym ciśnieniu wyposażona w zawór regulacji różnicy ciśnień.
1 źródło ciepła 2 pompa cyrkulacyjna 3 pompa zasilająca instalację 4 własny regulator różnicy ciśnień 5 pompa ciśnieniowa 6 zawór zwrotny 7 tylna pompa zasilająca sieciowa 8 zawór regulacyjny wody zasilającej 9 odbiorniki ciepła
Wręcz przeciwnie, jeśli teren jest bardzo różny, a źródło ciepła jest wysokie, jak pokazano na FIG. 4, zawór regulacji różnicy ciśnień jest zainstalowany w odpowiednim miejscu w rurociągu wodociągowym, a pompa ciśnieniowa jest zainstalowana w odpowiednim miejscu w rurociągu cofki zgodnie z cechami terenu. Podczas pracy instalacji różnica ciśnień przed i za zaworem regulacji różnicy ciśnień może być utrzymywana w zasadzie na stałym poziomie, dzięki czemu hydrodynamiczny przewód ciśnieniowy z tyłu sieci jest stosunkowo niski, co może spełnić wymagania grzejnika do zabudowy nie jest uszkodzony. Linia ciśnienia hydrodynamicznego z przodu sieci jest stosunkowo wysoka, co może spełnić wymóg, aby w wysokich budynkach nie występowało opróżnianie. Gdy system przestaje działać, zawór regulacji różnicy ciśnień zamyka się automatycznie wraz z zaworem zwrotnym na rurze powrotnej, izolując tył sieci od przodu. Statyczny przewód ciśnieniowy wody z przodu sieci zapewnia urządzenie dopływu i regulacji ciśnienia umieszczone w źródle ciepła, natomiast przewód statycznego ciśnieniowego wody z tyłu sieci zapewnia zawór regulacji wody na doprowadzeniu wody droga rurowa przed i po połączeniu.
1 źródło ciepła 2 pompa cyrkulacyjna 3 pompa zasilająca instalację 4 własny regulator różnicy ciśnień 5 pompa ciśnieniowa 6 zawór zwrotny 7 tylny zawór regulujący ciśnienie wody zasilającej 8 odbiorniki ciepła
3, zakończenie
Gdy samoczynny zawór regulacji różnicy ciśnień jest zamknięty, jeśli różnica ciśnień przed i za zaworem jest mniejsza niż ustawiona różnica ciśnień, zawór będzie się nadal zamykał. Jeżeli różnica ciśnień przed i za zaworem jest większa niż ustawiona różnica ciśnień, zawór otwiera się. W stanie otwartym otwarcie można regulować automatycznie, dzięki czemu różnica ciśnień przed i za zaworem jest zasadniczo stała.
Samoobsługowy zawór regulacji różnicy ciśnień może być używany do ochrony źródła zimnego i gorącego. W porównaniu z tradycyjnym elektrycznym zabezpieczeniem sterowania ma zalety niezawodnego sterowania i niskiej ceny.
Zawór regulujący różnicę ciśnień samowyzwalacza może być użyty do rozwiązania sprzeczności różnych wymagań dotyczących warunków ciśnieniowych, spowodowanej różnicą pomiędzy wysokością wysokiego i niskiego budynku w technice centralnego ogrzewania.
E-mail:sprzedaz@tedin-łożysko.com