电动直通调节阀选型方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冷却水系统控制部件设计领域，具体涉及一种电动直通调节阀选型方 法。
【背景技术】
[0002] 在核电站空调冷水系统中，电动直通调节阀作为一类自动调节机构，其选型参数， 包括流量特性、阀座直径等，直接决定了系统的调节效率及精准程度。
[0003] 在现有的空调冷水系统设计中，设计人员一般以冷水管径为依据，对电动直通调 节阀进行设计选型。常用方法是基于系统流量与阻力的关系，使阀门的阀座直径比连接管 道的直径小一个级别。该设计选型方法易使阀门的流量特性曲线与冷水系统的设计工况间 出现较大偏差，从而使电动直通调节阀的实际调节能力不满足调节要求或调节失效。
[0004] 另一种设计选型方法是由设计人员向阀门生产厂家提供冷水系统的运行工况流 量范围，即电动直通调节阀所通过的最大流量与最小流量，及两种工况下对应的压差。阀门 生产厂家根据这些参数，及阀门的最佳开度范围，通过电动直通调节阀的理想流量特性公 式，包括理想工况下的线性流量特性公式d(Q/Q_)/d(K) =C，及理想工况下的等百分比流 量特性公式d(Q/Q_)/d(K) =C(Q/Q_)，来选择阀门的型号。该方法的弊端是厂家难以结 合空调水路的施工图设计来选择阀门，其选型计算依据阀门的理想流量特性公式，与阀门 的实际运行工况偏离程度较大。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种电动直通调节阀选型方法，保证阀 门的选型参数与冷却水系统运行工况相匹配，从而发挥阀门更好的调节性能；逻辑清晰，简 单易行。
[0006] 为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电动直通调节阀选型方法， 包括如下步骤：
[0007] 1)根据电动直通调节阀的使用功能选择阀门的流量特性曲线类型；
[0008] 2)初选电动直通调节阀的阀座直径；
[0009] 3)根据阀座直径，查询相关设计手册，得出阀门理想可调比R、阀门的流通能力 kv、阀权度S;
[0010] 4)确定阀座直径的最大开度值K= 90%和最小开度值K= 30% ;
[0011] 5)将上述步骤3)中获得的参数R、kv、S以及步骤4)中的确定的最大开度值和最 小开度值分别代入电动直通调节阀的实际流量特性公式，得到电动直通调节阀最大开度下 流量q9。％和最小开度下流量
[0012] 6)确定冷水系统连接管的流量范围Q_~Q_是否在Q3Q%与Q9。％之间，如果Q_~ 〇_在〇3。％与〇9。 ％之间，选型完成。
[0013] 进一步，在上述步骤1)之前，确定电动直通调节阀的使用性能。
[0014] 进一步，在上述步骤2)中，所述阀座直径根据连接管径进行初选，阀座直径与连 接管径相同。
[0015] 进一步，在步骤5)中，电动直通调节阀的实际流量特性公式，包括线性流量特性 公式（1)和百分比流量特性公式（2)
[0016]
[0017]
[0018] 其中：K为阀门开度，R为阀门理想可调比，Kv为阀门流通能力，ΔΡ,&为阀门所在 环路的总压差，S为所在环路的阀权度。
[0019] 进一步，在步骤6)中，如果Q_~Q_不在Q3。％与Q9Q%之间，返回上述步骤2)，继 续选型，直至阀座直径满足条件为止。
[0020] 进一步，如果Q_〈Q3Q%，减小阀门阀座直径；如果Q_>Q9Q%，增大阀门阀座直径。
[0021] 本发明的有益技术效果在于：
[0022] (1)本发明提供的电动直通调节阀选型方法，基于反馈计算确定阀门的型号，保证 阀门选型参数与空调冷水系统运行工况相匹配，从而发挥阀门更好的调节性能；
[0023] (2)逻辑清晰，简单易行。
【附图说明】
[0024] 图1是本发明电动直通调节阀选型方法的流程图；
[0025] 图2是本发明设置在支路上电动直通调节阀的结构示意图。
[0026] 图中：
[0027] 1-空调末端设备 2-电动直通调节阀
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
[0029] 如图1所示，是本发明电动直通调节阀选型方法流程图。该电动直通调节阀选型 方法包括如下步骤：
[0030] 1)确定电动直通调节阀的使用功能；
[0031] 2)根据使用功能选择阀门的流量特性曲线类型，当阀门用作空调冷水系统末端控 制阀时，控制流量变化范围较大，宜采用等百分比流量特性的阀门；当阀门用作旁通调节阀 时，控制流量变化基本稳定，可采用等百分比流量特性或线性流量特性的阀门；
[0032] 3)初选阀门的阀座直径，该阀座直径可选择与连接管径相同；
[0033] 4)根据初选的阀座直径，查询阀门厂家设备样本或设计手册和计算，得出阀门理 想可调比R，阀门的流通能力kv、所在环路的阀权度S;
[0034] 5)确定阀座直径的最大开度值K= 90%和最小开度值K= 30% ;
[0035] 6)将步骤4)中得到的参数R、kv、S和阀座直径的最小开度值K=30%代入电动 直通调节阀的实际流量公式，即线性流量特性公式（1)或百分比流量特性公式（2)中，得出 30%开度下的流量Q3(：%;将参数R、kv、S、ΔΡ@和最大开度值K= 90%带入线性流量特性公 式⑴或百分比流量特性公式（2)中，得出90%开度下的流量Q9Q%;
[0036]
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[0038] 式中，K为阀门开度，R为阀门理想可调比，Kv为阀门流通能力，ΔΡ,&为阀门所在 环路的总压差，S为所在环路的阀权度。
[0039] 7)确定冷水系统连接管的流量调节范围Q_~Q_是否在Q3。％与Q9(]%之间；如果 Q_~在〇3。％与〇9。％之间，确定电动直通调节阀的阀座直径，设计选型完成；如果Q_~ 不在Q3。％与〇9。%之间，分两种情况，当连接管的最小流量Q_小于Q 寸，减小阀门阀座 直径，重新回到步骤3)，继续选型；当冷水系统连接管的最大流量〇_大于q9(]%时，增大阀座 直径，重新回到步骤3)，继续选型，反复循环直至阀座直径满足条件为止。
[0040] 综上所述，本方法的核心内容在于阀座直径的选择与校核，主要根据电动直通调 节阀的实际流量特性公式来实现。根据电动直通调节阀的理想流量特性公式，结合空调冷 水系统设计的主要参数，得出阀门的实际流量特性公式。本设计选型方法遵循反馈计算验 证的设计方式，其创新内容为基于电动直通调节阀的实际流量特性公式来校核阀门的阀座 直径，并通过循环反馈计算验证，使阀门的流量特性曲线与最佳开度范围均能满足空调冷 水系统的工况运行要求，从而实现电动直通调节阀理想的调节效果，即一方面阀门的动作 反应快速灵敏，另一方面阀门的控制稳定型较强，不易出现系统流量的振荡现象。
[0041] 针对本发明的【具体实施方式】，现举例说明：
[0042] 如图2所示，根据选型条件，为空调末端设备1新风机组选择电动直通调节阀2的 型号。选型条件为：
[0043] (1)支路A中，空调末端设备1为新风机组，空调冷水通过该机组。
[0044] (2)支路A的额定最大冷水流量Q_= 140m3/h，最小流量为Q_= 25m3/h。
[0045](3)支路A两端压力恒定，为ΔΡ总=180X103Pa;且在额定流量下，支路A的管道 及末端设备阻力为AP_= 80X10 3Pa。
[0046] (4)支路A的管路管径为DN150mm。
[0047] 根据上述选型条件，选型过程为：
[0048] 1、电动直通调节阀的使用功能为空调冷水末端控制阀，因此选择等百分比流量特 性的调节阀；
[0049] 2、阀座直径初选为DN150mm，与支路A的管路管径一致；
[0050] 3、根据流量特性及阀座直径，在设备手册上找出电动直通调节阀相应的参数：流 通能力Kv= 280,理想可调比R= 30。并通过计算，得到电动直通调节阀的阀权度S为
[0051]
[0052] 4、将Kv、R、S与开度Κ= 30%代入等百分比流量特性公式（公式2)，得出Q3Q% = 34m3/h;再将Kv、R、S与开度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、比较Q3Q%~〇9。％与〇_~〇_的范围。因为〇_〈〇3。 ％，所以将阀门的阀座直径减 小一个型号，即阀座直径为DN125mm。
[0054] 6、重复步骤 3 ~步骤 5,得到Q3()%=24m3/h与Q9()%=141m3/h，Qmin~Qmax在Q3()%~ Q9Q%间，因此选型完成。最后选型为阀座直径DN125mm、等百分比特性曲线的电动直通调节 阀。
[0055] 本发明的电动直通调节阀选型方法并不限于上述【具体实施方式】，本领域技术人员 根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
【主权项】
1. 一种电动直通调节阀选型方法，包括如下步骤： 1) 根据电动直通调节阀的使用功能选择阀门的流量特性曲线类型； 2) 初选电动直通调节阀的阀座直径； 3) 根据阀座直径，查询相关设计手册和计算，得出阀门理想可调比R、阀门的流通能力 kv、阀权度S ; 4) 确定阀座直径的最大开度值K = 90%和最小开度值K = 30% ; 5) 将上述步骤3)中获得的参数R、kv、S以及步骤4)中的确定的最大开度值和最小开 度值分别代入电动直通调节阀的实际流量特性公式，得到电动直通调节阀最大开度下流量 q9。%和最小开度下流量q3。％; 6) 确定冷水系统连接管的流量范围Q_~Q _是否在Q 3。％与Q9。％之间，如果Q_~Q _ 在〇3。％与〇9。％之间，选型完成。2. 如权利要求1所述的电动直通调节阀选型方法，其特征是：在上述步骤1)之前，确 定电动直通调节阀的使用性能。3. 如权利要求1所述的电动直通调节阀选型方法，其特征是：在上述步骤2)中，所述 阀座直径根据连接管径进行初选，阀座直径与连接管径相同。4. 如权利要求1所述的电动直通调节阀选型方法，其特征是：在步骤5)中，电动直通 调节阀的实际流量特性公式，包括线性流量特性公式（1)和百分比流量特性公式（2)其中：K为阀门开度，R为阀门理想可调比，Kv为阀门流通能力，阀门所在环路 的总压差，S为所在环路的阀权度。5. 如权利要求1所述的电动直通调节阀选型方法，其特征是：在步骤6)中，如果Q_~ 不在Q 3。％与〇9。％之间，返回上述步骤2)，继续选型，直至阀座直径满足条件为止。6. 如权利要求5所述的电动直通调节阀选型方法，其特征是：如果Q_〈Q3(]%，减小阀门 阀座直径；如果Q_>QM%，增大阀门阀座直径。
【专利摘要】本发明涉及一种电动直通调节阀选型方法，包括如下步骤：确定电动直通调节阀的使用性能；根据使用性能选择阀门的流量特性曲线类型；初选阀门阀座直径；根据初选阀座直径，查询设计手册，得出阀门可调比R、阀门的流通能力kv以及阀权度S；确定阀座直径的最大开度值K＝90％和最小开度值K＝30％；将参数R、kv、S、K＝30％、K＝90％分别代入电动直通调节阀的实际流量特性公式中，得到30％开度下的流量和90％开度下的流量；确定冷水系统连接管的流量范围Qmin～Qmax是否在Q30％与Q90％之间；如果Qmin～Qmax在Q30％与Q90％之间，选型完成；如果Qmin～Qmax不在Q30％与Q90％之间，返回初选阀座直径步骤，继续选型，直至阀座直径满足条件为止。本方法保证阀门的选型参数与冷却水系统运行工况相匹配，从而发挥阀门更好的调节性能。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105335621
【申请号】CN201510778474
【发明人】闫征
【申请人】中国核电工程有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月13日