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平衡阀流量测量的几个问题


第29卷第8期 2 0 0 3年7月


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文章编号

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平衡阀流量测量的几个问题
杨晓和苏保青
摘要:针对平衡阐的使用情况.就平衡阀的流量测量原理及其影响因素作了详细阐述,提出了平衡阀的选择原则,并指 出平衡阀测量的流量缺乏科学依据。 关键词:平衡阀,流量测量,原理 中圄分类号:Tu991.63 文献标识码:A 衡闽选择问题。另外,用平衡阀测量的流量数据平衡管网缺乏科 学依据。

1平衡阀的使用情况
平衡阀的主要功能是讽节流量,同时也可以测量流量,还能 关断流量。因此,平衡阀既是一个调节阔,又是一个流量计,还附 带一个关断阀。平衡阀广泛用于管网平衡。 平衡阀首先是一个调节阀,可以调节流量,使管网水力平衡, 而且可以使用二次仪表对通过平衡闽的流量进行粗略的测量。 这是平衡阀与手动调节阀相比的优势所在。 然而,平衡阀在使用过程中确有诸多问题尚未解决。比如. 平衡阀选择问题,虽然目前有些文章谈及此事,但仍不能解决平 首先进行速断整定值的校验,台断路器,将电阻R调为零, 过流动作时间整定值放大,然后合三相刀闸K。快速增加电流, 使开关跳闸,测动作电流应等于设计值,否则可调相应的电位器。 下面进行过流保护整定:将电阻R增大一些,用单相调压器 缓慢地增加电流,直至开关分闸,记录动作电流。在此电流下,测 过流动时间},应满足设计值,偏差较大时,可调相应的电位器。 e.绝缘电阻测量及交流耐压试验。 合断路器.用500 v兆欧表测量相对地及相间绝缘电阻应大
于5 Mn,交流耐压器可用2 500 v兆欧表代替,相间及对地加压


2平衡阀的流量测量原理
平衡阀测量流量的原理是将流量信号转换成差压信号,即差 压流量计测鼍原理。差压流量计是基于流量方程式测量流量的。 不可压缩流体的流量方程式如下:

Q=册[p(△P)]”,

式中:Q——通过节流件的流量,m3/s; a——流量系数; 2系统调试
2 1

一次回路检查,按系统划分,逐个进行检查,包括设备、连

线、绝缘检查。 2.2二次回路,外部接线应整齐、美观、接线正确、绝缘良好。


3控制网路操作试验。 首先,将与设备连接的接线断开,只试控制回路,根据碾理

图,按控制信号回路分别进行操作试验,如设两地控制,须就地及 盘面分别操作,动作可靠,相应的指示灯亮,模拟事故状态,例短 接保护继电器的触点,则接触释放,相应事故音响动作。
2 4

min,无击穿现象。



3低压母线的检查
1)根据实际负荷,核对母线截面容量。 2)母线固定应平整牢阉,无明显的棱角和毛刺,以防尖端放

低压电动机的启动试验。 1)电动机一次部分的绝缘良好,选到送电条件。 2)将电动机与设备的联结器打开,空转电机。 检查电机转向应与设备一致.瞬间点动即可。 3)测空载运行电流,用钳型电流表测量三相应平衡。 4)测零序电流,可用钳表小量程测量。 5)电动机带负荷运行,将电机与设备连接起来,启动后用钳

电。

3)母线相序的排列为:卜下布置时.由上到下为A、B、c;水平 布置时,从内到外A、B、c;引下线方式时.从左到右为A、B、c相。 4)母线绝缘试验用2
500

v的兆欧表代替交流耐压试验.历

时l m?n,记录绝缘电阻值。

型电流表测负载电流,应不超过电机的额定值。 晟后整理各项试验数据,准确清楚地填写调试报告。

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收稿日期:2∞3-03—01 作者简介:杨晓和(1963.),男,1985年毕业于太原工业大学燃气输配专业,工程师,大同市热力有限责仟公司,山西大1司037004 苏保青(1948.),男,1975年毕业干太原工学院暖通专业,副教授,太原理工大学,山西太原030024

万   方数据

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M——截面比(节流孔截面与连接管道截面之比); F——连接管道截面积,nf; △P——节流件两侧差压,Pa; p——通过节流件的流体密度,kg^一。
可见,在压差流量计测量流量的过程中必须保持a和M不 变。但在平衡阀调节过程中,M无法保持不变。而a与节流件 形式、取压方式、M、雷诺数R,有关,只有节流件形式、取压方式、 M保持不变、雷诺数R大于临界值,才能保持a不变。最小雷

能力;d根据流通能力初步选择阀径-e验算最大流量卜调节阀 两侧差压△P;f确定调节阀口径。 2)流量传感器选择 流量传感器选择属于仪表选择,仪表是根据其性能指标选择 的。仪表性能指标主要包括以下内容: a量程范围.b基本瀑差.c灵敏度和灵敏限;d变差|e稳定 性;f.反应时间;g.其它性能指标。 选择仪表时还要注意仪表的使用条件,在不满足仪表使用条 件时将会产生附加误差。 平衡吲具备流量测量的功能,但平衡阀厂家没有给出仪表性 能指标,就连最起码的量程范围和基本误差都未能提供,设计者 怎么能合理地选择所需要的平衡阀呢?怎么才能用平衡闽较为 准确地测量流量呢?

诺数K枷,不清楚,即通过节流件的最小流量不限制,如何保持a
不变?对于流量测量过程中。和M均在变化的平衡阀怎么能保 持流量与压差之间的稳定的单值函数关系?又怎样根据平衡阀 两侧压差测量流量?

3彩响平衡阀测量流量的因素

1)平衡阀是卟手动调节阀,义兼作流量传感器,其结构、加
工精度无法与标准孔板、标准喷嘴等标准件节流件相比。 2)差压流量计节流孔是经过精心设计和精密加工的,截面积 是不变的,而平衡阀在调节过程中节流孔大小是变化的,是按照 调节阀的要求设计和加工的。 3)平衡阁厂家没有对通过平衡阀的最小流量加以限制.流体

5平衡阀测量流量缺乏科学依据
为了满足各冷、热用户所需要的冷量和热量,为了节能,冷、 热水管网需要调节平衡,即合理地、较为准确地分配各支路流量。 特别是大型管网,各支路流量应尽可能准确分配,各支路流量分 目E越准确,节能越明显。 而根据平衡阀测量的流量数据平衡管网缺乏足够的科学依 据。理由如下: 1)平衡阀流量测量原理决定了其流量测量准确度极低=平 衡阎流量测量原理是根据平衡阀两侧差压测量流量的,即差压流 量计测量愿理,但是,在流量测量的过程中不能保持流量与差压 之问的单值稳定函数关系。 2)平衡阀用调节阀作为差压流量计的节流件是不合适的。 因为平衡阀在调节时其开度是变化的,即节流孔截面在变化,无 法满足差压流量计截面比必须保证不变的基本条件。 3)平衡阀厂家没有给出平衡阀的流量测量仪表性能指标.如 量程范围和基本误差等,使用者无法选择。 4)平衡阀~般安装在管道分支处,不能满足差压流鹭计使用 要求。 5)用平衡阀测量的流量数据平衡管网难以满足管网水力平 衡的允许范围,平衡阀的流量指示值可信度差,极易误导使用者。

雷诺数R。有可能小于最小雷诺数R…。
4)平衡阀厂家没有对平衡闽的使用条件提出要求,一般安装 在管道分支处.无直管段要求,即使有直管段要求也难以保证。 5)平衡阁厂家没有对通过平衡阀的流体条件提出要求。 6)如果平衡阀作为流量仪表.平衡阀厂家有义务提供最起码 的仪表基本误差、量程范围等指标,在平衡阀厂家提供的技术资 料中未能看到。

4平衡阀的选择
由于平衡阀是一个手动调节阀,叉兼作流量传感器,所以,其 选择应包括手动调节阀选择与流量传感器选择两部分内容: 1)手动调节阀选择 手动调节阀选择可参照现有的调节阀选择理论。手动捌节 阀的功能是改变阻力,实现管网水力平衡。它是一个可变阻力 件,相当于电路中可变电阻。 调节阀选择理论不完全适合,比如,闭环放大倍数为常数的 要求显然没有必要。手动调节阀选择主要考虑阀径,应具有足够 的可调比。 手动调节闷的流量特性选择并不重要,主要考虑阀径选择。 阍径选择分以下几个步骤: a.根据设计负荷求出设计流量,按照10%~15%富余量确 定最大流量.b根据管网供回水压差与资用压头之差确定调节阀 两侧差压△P’c根据最大流量和调节阀两侧差压△P计算流通

6结语
1)根据平衡阀测量的流量数据平衡管网缺乏足够的科学依 据。 2)平衡阀厂家没有给出平衡阈的流量测量仪表性能指标,使 用者无法选择。 3)平衡阀与二次仪表组成的流量仪表可以通过对平衡阀的 流量进行粗略的测量,平衡管网不能以此为依据,尚需借助其它 手段对管咧进行较为准确的平衡。

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平衡阀流量测量的几个问题
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 杨晓和, 苏保青 杨晓和(大同市热力有限责任公司,山西,大同,037004), 苏保青(太原理工大学,山西,太原 ,030024) 山西建筑 SHANXI ARCHITECTURE 2003,29(8)

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