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浅谈空调冷冻水系统中不同阀的选择

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：金飞1 欧阳祖军2 薛小娟3

[导读] 摘要：本文就空调冷冻水系统中阀的重要性及其调节原理进行了分析，并对其选型计算进行了详细阐述，得出一些结论和选择计算时应注意的问题。

        1.身份证号码：33032419840321xxxx；
        2.身份证号码：36042719800113xxxx；3.身份证号码：33032719840813xxxx
        摘要：本文就空调冷冻水系统中阀的重要性及其调节原理进行了分析，并对其选型计算进行了详细阐述，得出一些结论和选择计算时应注意的问题。
        关键词：压差调节装置；电动阀；防火阀
        引言：
        为保证空调冷冻水系统运行恒定；冷冻水泵运行工况稳定，一般采用的方法是：负荷侧设计为变流量，控制末端设备的水流量，即采用电动二通阀作为末端设备的调节装置以控制流入末端设备的冷冻水流量。在冷源侧设置压差旁通控制装置以保证冷源部分冷冻水流量保持恒定，但是在实际工程中，由于设计人员往往忽视了调节阀选择计算的重要性，本文就冷冻系统阀的选择计算方法作简要分析。
        1 压差调节装置的设置
        压差调节装置由压差控制器、电动执行机构、调节阀、测压管以及旁通管道等组成，其工作原理是压差控制器通过测压管对空调系统的供回水管的压差进行检测，根据其结果与设定压差值的比较，输出控制信号由电动执行机构通过控制阀杆的行程或转角改变调节阀的开度，从而控制供水管与回水管之间旁通管道的冷冻水流量，最终保证系统的压差恒定在设定的压差值。当系统运行压差高于设定压差时，压差控制器输出信号，使电动调节阀打开或开度加大，旁通管路水量增加，使系统压差趋于设定值；当系统压差低于设定压差时，电动调节阀开度减小，旁通流量减小，使系统压差维持在设定值。
        ○1确定调节阀压差值（⊿P）
        作用在调节阀上的压差值E和F之间的压差值，由于C-D旁通管路与经过末端用户的D-U-C管路的阻力相当，所以E-F之间的压差值应等于D-U-C管路压差（指末端用户最不利环路压差）减去C-E管段和F-D管段的压差值。
        ○2计算调节阀需要旁通的最大和最小流量
        对于单机组空调机系统，根据末端用户实际使用的最低负荷就可以确定最小负荷所需的流量，从而确定最大旁通流量，其公式为：
        G=（Q-Qmin）*3.6/CP*⊿T（1）
        公式中，G为流量单位为（m3/h），Q为冷水机组的制冷量（KW），Qmin空调系统最小负荷（KW），CP为水的比热，CP=4.187kJ/kg.oC，⊿T为冷冻水供回水温差，一般为5 oC
        根据实际可调比 RS＝10（PV）1/2（2）
        即可算出调节阀的旁通最小流量
        ○3计算压差调节阀所需的流通能力C
        C=316G*（⊿P/ρ）-1/2（3）
        公式中，ρ为密度，单位为（g/cm3），G为流量，单位为（m3/h），⊿P为调节阀两端压差，单位为（Pa）。根据计算出的C值选择调节阀使其流通能力大于且最接近计算值。
        ○4调节阀的开度以及可调比的验算。根据所选调节阀的C值计算当调节阀处于最小开度以及最大开度情况下其可调比是否满足要求，根据计算出的可调比求出最大流量和最小流量与调节阀在最小开度及最大开度下的流量进行比较，反复验算，直至合格为止。

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        2 中央空调电动阀选择
        中央空调电动阀又称为风机盘管电动阀，它属于中央空调末端控制类产品，作为控制风机盘管内水流的执行部件它受控于中央空调温控器（或三速开关）。中央空调温控器通过控制它的工作与否来接通或截止风机盘管内的水流（制冷时为冷冻水，制热时为热水），以此达到改变中央空调工作状态的作用。
        风机盘管机组主要由低噪声电机、翅片和换热盘管等组成。盘管内的冷（热）媒水由空调主机房集中供给。风机盘管产品标准必须依据GB/T 19232-2003《风机盘管机组》生产，国家空调设备质量监督检验中心承担了国家质量监督检验检疫总局委托的多次全国风机盘管机组产品的质量监督抽查任务中，风机盘管检测不合格的项目主要以噪声和制冷量居多。
        风机盘管机体结构精致、紧凑、坚固耐用、外型美观且高贵幽雅。风机盘管采用优质镀锌板机壳，冷凝水盘采用模压工艺一体成型，无焊缝、焊点、符合防火规范的保温材料整体连接于水盘。风机盘管体积小，机体设计轻巧。排水管及线路安装简便，左右接管及回风方式可随时变换，以配合现场情况。风机盘管效率高，先进的胀管工艺，保证了换热器铜管和铝箔的紧密接触，传热性能好；风机盘管噪音低，合理的风机与气流结构设计，优质的吸音保温材料，使机组噪音低于国家标准1-3dB（A）；风机盘管能耗低，风机与换热器合理匹配，三档可调风量，使风机用电最省电。
        风机盘管电动阀一般分常闭和常开两种，常闭型是指断电时阀门处于关闭状态，常开型即是断电时阀门处于开启状态；另外接线还分三线和两线制，大口径大多是三线制的，小口径的会有两线和三线制两种。
        3 中央空调防火阀
        防火阀安装在中央空调风道系统中，工作原理是极易熔合金的温度控制，利用重力作用和弹簧机构的作用关闭阀门。当火灾发生时，火焰入侵风道，高温使阀门上的易熔合金熔解，或使记忆合金产生形变使阀门自动关闭，用于风道与防火分区贯穿的场合。在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求，起排烟作用的阀门。
        防火阀可与通风机、排烟风机联锁。阀门的操作机构一侧应有不小于 200mm 的净空间以利检修。安装阀门前必须检查阀门的操作机构是否完好，动作是否灵活有效。防火阀应安装在紧靠墙或楼板的风管管段中，防火分区隔墙两侧的防火阀距墙表面不应大于 200mm，防火阀两侧各 2.0m 范围内的管道及其绝热材料应采用不燃材料。防火阀应单独设支吊架，以防止发生火灾时管道变形影响其性能。防火阀的熔断片应装在朝向火灾危险性较大的一侧。
        1. 防火阀选用主要控制参数为规格等。
        2 . 防火阀适用于通风空调系统，除公共建筑的厨房排油烟系统用防火阀，动作温度为 150 ℃外，一般通风空调系统用防火阀动作温度为 70 ℃。
        3. 防火阀适用于通风、空调或排烟系统的管道上，基本功能和适用范围见表 1。
        4. 选用阀门时应注意阀门的功能，如常开还是常闭、自动关闭开启、手动关闭开启、手动复位、讯号输出、远距离控制等要求。
        5. 阀门若与风机联动的应选用带双微动开关装置。
        6. 阀体叶片应为钢板，厚度为 2~6mm，阀体为不燃材料制作，转动部件应采用耐腐蚀的金属材料，并转动灵活。阀门的外壳厚度不得小于 2mm。易融部件应符合消防部门的认可标准。
        结束语
        阀的作用是非常大的，可以人为的调节温度，能够更好的控制室内的温度，现在，阀的种类也是非常多的，不同的阀也有不同的特点，具体选择哪种阀，还是需要根据我们的实际需求而定，这样才能让阀更好的发挥作用。
        参考文献：
        [1]翁政军。超高层商用建筑暖通空调设计要点[J].山西建筑，2017，（02）：136-137.
        [2]陈金锡。浅谈暖通空调系统的节能问题[J]. 福建建材，2016，（12）：102-103. [1]