Гидравлика систем отопления и охлаждения

Пропорциональный метол

Метод основан на закономерностях отклонения потоков в парал­лельных участках системы, возникающего при регулировании одного из них. Предполагается, что в разветвленных системах регулирование одного из клапанов внутри модуля не влечет пропорционального изме­нения параметров в остальных клапанах модуля. В то же время пропор­циональная зависимость между ними происходит при возмущениях, со­здаваемых общим регулирующим клапаном модуля. Модулем системы может быть совокупность стояков либо приборных веток, регулируе­мых общим клапаном, причем на каждом стояке либо ветке также дол­жен быть регулирующий клапан. Тогда по данному методу балансиров­ки можно вначале достичь одинаковой разбалансировки (равенства со­отношений фактического расхода Степлоносителя к номинальному ГД) стояков либо веток внутри модуля, затем установить номинальный поток в них регулировкой общего клапана.

Для осуществления этого метода необходимо разделить систему на иерархические модули с общими регулирующими клапанами. Совокуп­ность модулей низших уровней составляет модуль высшего уровня. Балансировку начинают внутри модулей низшего уровня. Затем, посте­пенно поднимаясь по иерархии модулей, увязывают их между собой, приближаясь к главному регулирующему клапану всей системы.

Такой подход имеет множество комбинаций практического реше­ния данной задачи. Выбирают наиболее экономичную. При этом выпол­няют оптимизацию по следующим критериям:

• достижение наиболее низкого располагаемого давления в системе;

• достижение наиболее высоких внешних авторитетов клапанов.

В обоих случаях наилучшим вариантом являются минимальные

потери давления в основном циркуляционном кольце системы. Для этого потери давления в регулирующем клапане также должны быть минимальными. Их принимают, исходя из точности приборов изме­рения перепада давления, как правило, не ниже 3 кПа. В регулирую­щих клапанах с расходомерной шайбой (MSV-C) — не ниже 1 кПа [38].

Основные составляющие данного метода представлены в табл. 10.2 на примере одного модуля, состоящего из трех стояков с регулирую­щими клапанами MSV-C. Общий клапан модуля также MSV-C либо MSV-F. Стрелками изображено действие, которое следует произвести на клапанах: против часовой стрелки — частично открыть клапан; по часовой — частично прикрыть. Стрелка с обозначением шах означает полное открытие клапана.

На первом этапе балансировки системы для уменьшения потерь давления на перекачивание теплоносителя полностью открывают регу­лирующий клапан основного циркуляционного кольца модуля. Чаще всего — это наиболее удаленный клапан. Допускается при этом несколь­ко прикрыть остальные клапаны модуля. Если нет однозначной уверен­ности в установлении основного циркуляционного кольца, то полностью открывают все клапаны модуля. Затем прибором PFM 3000 определяют расход V на каждом клапане. Сопоставляют полученные значения с но­минальными расходами I тм по отношению V! VM. У клапана 3 основного циркуляционного кольца модуля это соотношение будет наименьшим.

Задача второго этапа состоит в обеспечении на клапанах 2 и 1 путем их частичного прикрывания примерно такого же отношения V/V^, как у клапана 3. Равенства этих отношений достигают методом последова­тельных приближений. При этом следует учитывать, что приемлемая невязка по перепаду давления — 10...15 %, по расходу соответственно —

3.. .4 %.

Третий этап является окончательным в балансировке модуля систе­мы. Регулировкой общего клапана модуля выставляют на нем по PFM 3000 номинальный поток, т. е. V'VW = 1. По закону пропорциональ­ности на всех клапанах модуля установится также V'VW = 1. На этом ре­гулировка модуля закончена.

Аналогично поступают с остальными модулями системы. Затем из этих модулей составляют общий модуль и также регулируют его. Фор­мируя и регулируя модули высших уровней, доходят до общего (глав­ного) регулирующего клапана всей системы, установленного у насоса зачастую на обратной магистрали. По степени его необходимого пере­крытия определяют целесообразность замены клапана либо насоса на другой типоразмер.

Сбалансировав систему таким методом, в конечном итоге устраняют несоответствие реальных и номинальных расходов теплоносителя в ее циркуляционных кольцах. Следует отметить, что реализовать это гораздо проще клапанами со встроенной расходомерной шайбой, каковыми явля­ются MSV-C. Измерение расхода в них осуществляют не по потерям да­вления в регулирующем отверстии, имеющем разную пропускную способ­ность при каждой настройке, а по потерям давления на расходомерной шайбе с постоянной пропускной способностью (см. пример 7). Для клапа­на без расходомерной шайбы необходимо каждое изменение его настрой­ки указывать в PFM 3000. Для MSV-C с расходомерной шайбой — указать пропускную способность шайбы лишь один раз для всех измерений.

Клапаны MSV-C и MSV-F создают незначительное гидравлическое сопротивление в открытом положении. Имеют соответственно лога­рифмическую и логарифмическо-линейную расходную характеристику. Это наилучшим образом соответствует работоспособности системы. В то же время необходимость наличия большого количества регулирую­щих клапанов (на каждом иерархическом уровне) приводит к уменьше­нию внешних авторитетов терморегуляторов и, следовательно, отдаля­ет проектировщика от создания системы с идеальным регулированием (см. рис. 6.5). Кроме того, из-за такого количества клапанов следует вы­бирать насос с большим напором, что увеличивает потери энергии на перекачивание теплоносителя. Все эти недостатки отсутствуют при ис­пользовании автоматических регуляторов перепада давления вместо клапанов 1, 2 и 3, при этом отпадает необходимость в общих клапанах и процедуре балансировки циркуляционных колец. Балансировка систе­мы производится автоматически.

Пропорциональный метод балансировки применяют для развет­вленных систем со сложной конфигурацией модулей; для систем с даль­нейшим расширением и для систем с поэтапным вводом в эксплуата­цию. Осуществляют этот метод один либо два наладчика. Основным не­достатком является необходимость многократных измерений и опреде­лений для последовательного приближения к необходимому результату.

Пропорциональный метод требует наличия измерительного прибо­ра и затрат времени для проведения наладки каждого клапана в несколько этапов.