کاربرد و تجزیه و تحلیل شیرها در طراحی مهندسی

کاربرد و تجزیه و تحلیل شیرها در طراحی مهندسی

با تجزیه و تحلیل شرایط طراحی و ویژگی‌های اصل عملکرد شیرهای تعادلی هیدرولیک استاتیک، شیرهای کنترل جریان خودکار و غیره، این مطالعه از دیدگاه کاهش مقدار سرمایه‌گذاری سیستم و مصرف انرژی، نیاز به استفاده از دو نوع شیر و طراحی واقعی دو نوع شیر تعادلی و تنظیم و تنظیم دیگر توضیح داده شد.

بحث در مورد کاربرد شیر تعادل هیدرولیک استاتیک

شرایط طراحی اختلالات هیدرولیکی

یک سیستم HVAC عالی می‌تواند به طور کامل تضمین کند که تجهیزات تحت شرایط بار کامل، تمام کاربران بتوانند مقدار آب مورد نیاز طراحی را بدست آورند، همچنین از ایمنی و کارایی اقتصادی عملکرد سیستم به طور کامل اطمینان حاصل شود، کاهش موثر شکایت‌های مشتریان در مورد آب و هدررفت آب و وضعیت‌های دیگر، تنها چنین سیستمی می‌تواند به عنوان تعادل هیدرولیکی سیستم مورد نظر در نظر گرفته شود. اگر سیستم این ویژگی‌ها را نداشته باشد، آن را سیستم ناهماهنگ می‌نامیم. به طور کلی، اگر بخشی از سیستم هیدرولیکی، فشار استفاده‌کننده بیشتر از فشار طراحی شده باشد، آنگاه جریان آب واقعی استفاده‌کننده از جریان طراحی شده بیشتر خواهد بود که بر جریان واقعی حلقه‌های دیگر تأثیر خواهد گذاشت، ما این حالت را برای عدم تعادل هیدرولیکی نامیده‌ایم، عدم تعادل هیدرولیکی استاتیک به طور معمول به دلیل طراحی سیستم یا عوامل ساختمانی است، عدم تعادل هیدرولیکی استاتیک یک مشکلی است که نمی‌توان از آن پرهیز کرد.

وضعیت دیگری نیز وجود دارد که نرخ جریان واقعی تمام ترمینال‌های کاربر در سیستم بیشتر یا مساوی مقدار طراحی سیستم است. در این حالت، نرخ جریان می‌تواند به طور کامل نیاز مشتری را برآورده کند، بنابراین این وضعیت به طور کلی منجر به شکایت مشتری نمی‌شود، بنابراین این وضعیت نگرانی طراح را ایجاد نمی‌کند. به طور کلی، ما از فرمول ΔP = SG2 برای توصیف رابطه‌ای که بین عوامل فیزیکی مختلف وضعیت هیدرولیکی در شبکه لوله بسته (Δp فشار تفاضلی، S مقاومت شبکه لوله، G نرخ جریان) وجود دارد، استفاده می‌کنیم.

در کشور مفهوم والو تعادل هیدرولیک استاتیک معرفی نشده است، معمولا از شیرهای گلوب یا شیرهای پروانه ای برای کنترل سیستم هیدرولیک استاتیک استفاده می شود. زیرا این شیرها دارای مزایای ساختار ساده، آسانی در عملکرد، قابل تحمل و غیره هستند که در کشورها به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.

در طراحی واضح بر اساس انتخاب، در شرایط بار کامل در سیستم باید پایان همه شرایط کنترل دما را باز کند، و یک تا سه پایان جریان طراحی شده برای 33 متر مکعب در ساعت باشد. در صورتی که شیرهای آن 100٪ باز باقی می‌مانند، آنگاه جریان واقعی پایان اول 39 متر مکعب در ساعت؛ دوم 35 متر مکعب در ساعت؛ سوم 31 متر مکعب در ساعت خواهد بود، زمانی که پارامترهای نقطه کاری پمپ حدود 19 متر باشد، جریان حدود 105 متر مکعب در ساعت باشد، به طوری که سیستم دارای پدیده عدم تعادل هیدرولیکی باشد.

می‌توان با تنظیم باز کردن شیر کنترل گرمایش اول و دوم، سیستم را تنظیم کرد. عملکرد خاص به این صورت است: فشار تفاضلی شیر کنترل گرمایش اول را به 40 کیلوپاسکال کاهش دهید؛ فشار تفاضلی دوم را به 20 کیلوپاسکال کاهش دهید، تا اطمینان حاصل شود که مقاومت شیر کنترل گرمایش گره‌های سه پایانی در هر دو سر 80 کیلوپاسکال باقی می‌ماند و در عین حال با طراحی جریان 33 متر مکعب در ساعت، سر پمپ در 20 متر، جریان 100 متر مکعب در ساعت، تعادل استاتیک سیستم را برقرار کند. بنابراین، نیازی به تنظیم تمام شیر بخش نیست تا تعادل هیدرولیک استاتیک سیستم را برقرار کند، بنابراین در تنظیم تعادل هیدرولیک استاتیک انتهای شاخه، نیازی به پیکربندی شیر بخش به صورت تک تک نیست، یعنی تعادل هیدرولیک استاتیک شیر تنظیمی تنها راه حل برای برخورد با این نوع مشکل نیست.

در شرایط فعلی، اکثریت قابل توجهی از طراحی سیستم هیدرولیک HVAC فقط برای انتهای شاخه برای طراحی میزان جریان برچسب، اساسا به مقدار فشار تفاضلی انتهای مربوط به استانداردها و الزامات توجه نمی‌کند، در فرآیند عملی خاص، برخی از نیازها به تعادل دستی برای تنظیم اساسا به طراحی، ساخت و نگهداری و عملیات و تعمیرات تکیه می‌کند تا تجربه انجام شود و سیستم به یک نوع پشتیبانی نظری برای روش تنظیم سیستم تعلق داشته باشد. این به یک روش تنظیم سیستم بدون پشتیبانی نظری تعلق دارد. اما از اثر واقعی، این نوع روش تنظیم بدون پشتیبانی نظری برای سیستم‌های اختلالات هیدرولیکی برخی اثرات را به همراه دارد.

وازل استاتیک تعادل هیدرولیکی و تعادل هیدرولیک

تعادل هیدرولیکی استاتیک در واقع یک شیر کنترل دستی چند منظوره است، شیر تعادل استاتیک ویژگی‌های چند منظوره یک شیر تکی دارد، "بر اساس داده‌های آزمایشی بتوان مشخص کرد، هنگامی که Δp در وضعیت ثابت است، آنگاه شیر تعادل هیدرولیکی استاتیک مزایای قابل ملاحظه‌ای در تنظیم ندارد، بنابراین در شرایط فناوری فعلی، استفاده از شیر تعادل هیدرولیکی استاتیک به جای شیر کنترل هیدرولیکی سنتی کافی‌ساز نیست."

در بازار فعلی تعادلی با سیستم های اندازه گیری جریان، صفحه باز شدن شیر، جریان اولیه، تخلیه و سایر وظایف موجود است. استفاده از شیرهای تعادلی هیدرولیک استاتیک می تواند به وسیله یک ابزار خاص برای اندازه گیری جریان به صورت به موقع انجام شود، همچنین می تواند نقش کلید را ایفا کند. یک بار پس از اتمام تنظیم شیر تعادلی، ما نمی توانیم شیر را به دلخواه باز کنیم. این اصلآ به دلیل مشکلات بعدی نگهداری است، ما درمان تراشه بدنه شیر را داریم. کارهایی مانند اندازه گیری نیازی به اجرا در صورت قطع سیستم ندارند، می توانند در محل انجام شوند، و نیازی به تخریب عایق کلی سیستم ندارند. با این حال، از نظر کارایی هزینه ای، قیمت آن نسبت به پمپ های مرکزی با همان نرخ جریان مزیتی ندارد، در حالی که در بازار داخلی فعلی شیر تعادلی هیدرولیک استاتیک هنوز هم برخی مشکلات وجود دارد. برای مایعات غیر فشرده، شیر تعادلی هیدرولیک استاتیک می تواند به عنوان یک تنظیم مقاومت محلی از جزء تروتل استفاده شود.

متوازن هیدرولیک استاتیک می‌تواند بر اساس باز شدن شیر خود برای تنظیم مقاومت جریان شیر، باز شدن‌های شیر متناظر با مقدار KV است و باز شدن‌های مختلف مقدار KV ثابت است، بنابراین تنها نیاز داریم تا مقدار Δp را در محل بدست آوریم تا مقدار Q آن را مشتق کنیم. به منظور تسهیل اندازه‌گیری، معمولاً یک سوراخ آزمایش فشار ویژه برای دو پورت شیر تعادل هیدرولیک استاتیک تعیین می‌کنیم، این مؤلفه معمولاً به عنوان یک تروتل استفاده می‌شود. هنگامی که ما کارهای راه‌اندازی مهندسی را انجام می‌دهیم، از تجهیزات مربوط به تعادل هیدرولیک ارائه شده توسط تولید کننده برای اندازه‌گیری مقدار Δp استفاده می‌کنیم، و سپس از نرم‌افزارهای مربوطه برای پیدا کردن مقدار متناظر KV استفاده می‌کنیم، تا مقدار خاص Q را محاسبه کنیم. در این حالت، Δp به عنوان یک مقدار اندازه‌گیری خاص؛ KV به عنوان یک مقدار تنظیم شده؛ هنگامی که شرایط ΔP = 0.1MPa را برآورده می‌کند؛ Q مقدار محاسبه شده خاص است، عواملی که بر سرعت محاسبه آن تأثیر می‌گذارند عمدتاً شامل مساحت واپسی واقعی شیر و همچنین خشونت مقدار تخمینی دقت می‌باشد.

توجه به این نکته لازم است که ما از شیر تعادل برای برطرف کردن مشکل عدم تعادل هیدرولیک مربوط استفاده می کنیم نیاز به شرایط حمایتی خاص است "بر اساس مکانیزم عملکردی شیر تعادل هیدرولیک استاتیک می توانیم بدانیم که شیر تعادل هیدرولیک استاتیک، اما پس از قفل کردن، نوسانات Δp در ارزش آب جاری از طریق شیر خسارت به ثبات آب ایجاد خواهد کرد، منجر به کالیبره شدن تغییرات ارزش نرخ جریان می شود.

در بازار فعلی، بسیاری از تأمین‌کنندگان شیرهای تعادل هیدرولیک استاتیک توضیح داده‌اند که محصولات خود دارای تابع تنظیم جریان هستند، اما در عمل، انتخاب مقدار مناسب KVS دشوار است، زیرا شیرهای تعادل بازار فعلی مقدار KVS پیوسته‌ای ارائه نمی‌دهند و با نیاز واقعی برای ارائه مقدار تنظیم KVS همخوانی ندارند، بنابراین، هنگام تنظیم جریان بر اساس مقدار KVS ارائه شده توسط تأمین‌کننده، اختلافی وجود خواهد داشت که نیازهای تنظیم واقعی را برآورده نمی‌کند. به دلیل عدم توانایی در روشن‌سازی مقدار Δp میدان و تنظیم باز شدن شیر ناشی از تغییر در مقدار KV، در فرآیند خاص عملیاتی متوجه شدیم که اگر نتوانیم ضریب لکه‌داری دیوار داخلی شیر را روشن کنیم یا زمانی که مقدار RE آن از 3,500 تجاوز نکند، ممکن است در محاسبه مقدار جریان Q اختلاف بزرگی وجود داشته باشد. بنابراین، در ارزیابی تعادل هیدرولیک استاتیک، لازم است اطمینان حاصل شود که تمام شیرهای خودکار به مقادیر پارامترهای طراحی مربوط رسیده‌اند، تا اطمینان حاصل شود که تمام شیرهای کنترل دمای تجهیزات پایانی در حالت کاملاً باز قرار دارند و می‌توانند تضمین کنند که مقدار جریان آن‌ها با مقدار مورد نیاز طراحی همخوانی داشته باشد.

بدون توجه به اینکه ولو تعادل دارای تابع تنظیم جریان است یا خیر، پس از اتمام نصب سیستم آب، لازم است تمام ولوها را تنظیم کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان Q مقدار ولو تعادل آب استاتیک به مقادیر طراحی شده می‌رسد، تا اطمینان حاصل شود که شبکه لوله‌ها در شرایط کاری تعادل آب قرار دارد. در این حالت، ولو تعادل آب استاتیک بر روی درجه باز شدگی قفل شده است و در فرآیند عملی نمی‌توان بر روی درجه باز شدگی تنظیم صاف انجام داد. در عین حال، باید اطلاعات مربوطه ذخیره شده در فایل‌های راه‌اندازی تجهیزات سیستم را ثبت کنید تا در توسعه کارهای نگهداری آینده کمک کند.

علاوه بر این، به دلیل اینکه تامین کنندگان تجهیزات مختلف مقدار KV نرم‌افزار کامپیوتری را یکسان ارائه نمی‌دهند، منجر به عدم تعمیم‌پذیری ابزارهای تنظیمی پشتیبانی شده توسط تامین‌کنندگان مختلف می‌شود. در شیرهای تعادل هیدرولیکی استاتیک، تمام شیرهای تعادل هیدرولیکی استاتیک با یک حفره پشت سرپیچ‌های موهای خود تنظیم شده‌اند، و این حفره نقطه اصلی نگهداری ذرات آلودگی در طول عملیات آنلاین می‌شود.

۲ شیر کنترل جریان خودکار

اصل عملیاتی شیر کنترل جریان خودکار 2.1

کنترل جریان خودکار یک نوع جدیدی از شیر کنترل در بازار است که در مقایسه با شیر کنترل دستی سنتی، توانایی دستیابی به تنظیم خودکار جریان را دارد و بدون نیاز به تغذیه خارجی قادر به انجام آن است. در فرآیند استفاده واقعی متوجه شدیم که استفاده از این شیرهای کنترل جریان خودکار در سیستم گردش آب بسته می‌تواند به تسهیل توزیع جریان سیستم، تعادل پویا، و ساده‌تر کردن اهداف راه‌اندازی سیستم کمک کند. با توجه به این مزایا، شیرهای کنترل خودکار در پروژه‌های گرمایش و تهویه مطبوع توسط بسیاری از تولیدکنندگان مورد توجه قرار گرفته‌اند. شیر کنترل جریان خودکار به یک ساختار ترکیبی دو شیر تعلق دارد، که از یک شیر کنترل دستی و یک شیر تعادل خودکار تشکیل شده است، آن‌ها مسئول تنظیم نرخ جریان و حفظ نرخ جریان ثابت هستند.

در شیر کنترل دستی، KVS ضریب جریان دروازه شیر کنترل دستی است، و P2-P3 ضریب فشار مختلف بین دو طرف دروازه شیر کنترل دستی است. اندازه KVS به طور مستقیم با درجه باز بودن مرتبط است، اگر باز بودن ثابت باشد، KVS یک متغیر است، اگر P2-P3 ثابت باشد، C تغییر نمی‌کند. ثابت نگه داشتن P2-P3 بیشتر به تعادل شیر وزنی بستگی دارد. به عنوان مثال، اختلاف فشار ورودی و خروجی P1-P3 بزرگتر می‌شود، استفاده از فیلم فشار پویا و نیروی فنر باعث تنظیم خودکار سوئیچ تعادل کوچک می‌شود، P1-P2 بزرگتر خواهد شد، برای حفظ P2-P3 ثابت، بنابراین تشکیل یک ثابت؛ برعکس، P1-P3 کوچکتر می‌شود، سوئیچ تعادل به طور خودکار بزرگتر تنظیم می‌شود، P1-P2 کوچکتر خواهد شد، برای حفظ P2-P3 ثابت، به منظور تکمیل ثابت کردن "گروه تنظیم کننده سوئیچ دستی زاویه باز شدن هر شیر اندازه هر شیر گروه تنظیم کننده سوئیچ دستی دارای یک ضریب جریان متناظر است، رابطه بین زاویه باز شدن هر شیر و ضریب جریان توسط صندلی آزمایشی برای نمایش تصمیم آزمایشی استاندارد، اما همچنین دارای نمایش و تجهیزات قفل متناظر است.

واحد کنترل جریان خودکار 2.2 در سیستم‌های مخلوط‌سازی آب

کنترل جریان خودکار نیازی به اعتماد به تغذیه خارجی ندارد، بلکه بستگی به تفاوت فشار رسانه خود دارد تا کنترل را دستیابی کند، کنترل جریان خودکار با اجزای کنترل جریان خودکار تجهیز شده است، این اجزا می‌توانند تعادل جریان را تحقق بخشند، از طریق این عملکرد از ریشه مشکل عدم تعادل هیدرولیک حل می‌شود. کنترل جریان خودکار بسیار آسان برای نصب و تنظیم است، در فرآیند استفاده از انرژی کمتری مصرف می‌کند، که افزایش میزان حرارتی بین 25٪ تا 30٪ می‌تواند رسید، بهبود چشمگیری در پایداری عملکرد آن ایجاد می‌کند، برای تضمین کیفیت گرمایش. وقتی ما تبدیل سیستم مخلوط آب را انجام می‌دهیم، ابتدا محاسبه هیدرولیک، منطقه گرمایش، جریان حلقه و قطر لوله گرمایش متناظر و سایر عوامل را تجزیه و تحلیل می‌کنیم، بر اساس این اطلاعات داده‌ها برای انتخاب مناسب کنترل جریان، بر اساس دما اندازه جریان را تنظیم کرده و سپس با کمک کنترل جریان خودکار با عملکرد منحصر به فرد به دست آوردن پایداری فشار، جریان و دما آب مخلوط، که به طور کامل تضمین می‌کند که ایستگاه مخلوط آب این می‌تواند به طور کامل تضمین کند که ایستگاه مخلوط می‌تواند بین سیستم جریان نسبتاً پایداری را برای تضمین تعادل عملکرد به دست آورد.