تتمثل وظيفة صمام التحكم في فرق الضغط الذي يتم تشغيله ذاتيًا في التحكم في فرق الضغط لفرع أو مستخدم في الشبكة وجعله ثابتًا بشكل أساسي ، بينما يتم تغيير فرق الضغط الذي يستهلكه بنفسه. تم استخدام صمام التحكم في فرق الضغط على نطاق واسع في هندسة التدفئة وتكييف الهواء ، خاصة في هندسة التدفئة المنزلية. يقدم هذا البحث نوعًا من صمامات التحكم في فرق الضغط ذاتية التشغيل بوظائف مختلفة. في الوقت نفسه ، تمت مناقشة تطبيقه في هندسة التكييف.
1. الهيكل ومبدأ العمل
بأخذ صمام التحكم في فرق الضغط الذاتي zy47-16c كمثال ، يتم تقديم مبدأ العمل لصمام التحكم في فرق الضغط الذاتي. يوضح الشكل 1 هيكل ومبدأ عمل الصمام. يتم لصق الزنبرك والغشاء الحساس للضغط والساق معًا ، ويتم استيراد ضغط المخرج P2 إلى التجويف المختوم فوق الغشاء الحساس للضغط من خلال دليل الضغط ، والجزء السفلي من الغشاء الحساس للضغط هو ضغط المدخل P1. وفقًا للقيمة المحددة لـ P1 و P2 Ps (المشار إليها فيما يلي باسم فرق الضغط المحدد) لتحديد ضغط الزنبرك المسبق ، حتى لو كان توتر الزنبرك وضبط تفاضل قوة الزنبرك متساويًا في حالة الفيلم الحساس للضغط. ووفقًا لضربة السدادة ، فهي أقل بكثير من ضغط الزنبرك المسبق لمبدأ اختيار الزنبرك. هذا يجعل أي صمام توازن فتح ، فرق ضغط مدخل ومخرج الصمام P وضبط التفاضل Δ Ps متساويًا تقريبًا. بالمعنى الدقيق للكلمة ، الافتتاح مختلف ، التوازن Δ P ليس متساويًا. من الواضح ، مع زيادة الفتحة ، يتم توسيع التوازن Δ P. ولكن من خلال اختيار الربيع ، يمكن تمامًا خلال الرحلة الكاملة للقابس ، حالة التوازن لـ Δ P بالنسبة إلى Δ Ps التحكم في الانحراف ضمن نطاق معين (على سبيل المثال ، 10٪).
يمكن شرح تشغيل صمام التحكم في فرق الضغط ذاتي التشغيل في النظام في حالتين: الوضع الحالي للتغذية مغلق. إذا كان فرق ضغط الصمام قبل وبعد Δ P أقل من فارق الضغط المحدد Δ Ps ، استمر في الإغلاق ، فعندئذ يكون صمام الإغلاق. إذا كانت P أكبر من Δ Ps ، فإن الفيلم الحساس للضغط للتغلب على توتر الزنبرك ، قم بقيادة سدادة الصمام ، وافتح الصمام ؛ الضغط التفاضلي عند مدخل ومخرج حالة التوازن ، تقريبًا P للخلف لضبط التفاضل Δ Ps. حالة الاحتجاج الحالية قيد التشغيل. إذا كان النظام يعمل بشكل مستقر ، فإن ضغط المدخل والمخرج التفاضلي Δ تقريب P لتحديد فرق الضغط. إذا كان التغيير في حالة عمل النظام ، فاجعل P يزداد ، والصمام يفتح بشكل كبير ، ويزيد من حركة المرور ، ويوازن ، Δ P يعود تقريبيًا إلى Ps. صمام لأكبر فتحة ، Δ P> ؛ Δ حالة PS ، لم يعد لديها القدرة على التحكم في فرق ضغط الصمام. إذا كان ذلك بسبب تغيير وضع تشغيل النظام ، فإن فرق ضغط المدخل والمخرج Δ P< ؛ Δ Ps ، الصمام الصغير ، ينخفض التدفق ، ويصل إلى حالة التوازن ، P والارتفاع التقريبي إلى Δ Ps. حتى يتم إغلاق الصمام ، تظهر Δ P< ؛ Δ Ps ، لم يعد لديهم القدرة على التحكم في فرق الضغط ، وأصبح صمام إغلاق. الاعتماد على الذات من النوع نفسه ، باختصار ، صمام التحكم في الضغط التفاضلي في الوضع المغلق ، يجب أن يكون Δ P أكبر من Δ Ps يمكن فتحه ؛ في حالة الفتح ، يمكن ضبط الفتحة تلقائيًا للحفاظ على فرق الضغط قبل وبعد الصمام ثابتًا بشكل أساسي.
2. تطبيق صمام التحكم في فرق الضغط الذاتي في هندسة التكييف
2.1 تطبيق في حماية مصادر البرودة والحرارة
في السنوات الأخيرة ، في هندسة التدفئة ، تمتلك وحدات زيت الوقود والغاز المزيد من التطبيقات. نتيجة القياس والشحن للتدفئة ، المستخدمون 39 ؛ تم تحسين الوعي بالتنظيم الذاتي للتدفق بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، يتغير استهلاك الماء الساخن المنزلي بشكل كبير في يوم واحد ، مما يجعل تدفق نظام التدفئة له مجموعة كبيرة من التغييرات. إذا كان معدل التدفق صغيرًا جدًا ، فقد يتسبب ذلك في غليان جزئي لوحدات الوقود والغاز ، وبالتالي إتلاف الوحدات. بالنسبة لوحدة المبرد في نظام تكييف الهواء ، إذا كان تدفق الماء المبرد صغيرًا جدًا ، فقد يتسبب ذلك في تجميد جزئي لأنبوب التفريغ التبخيري ، مما يؤدي إلى إتلاف المبرد. للحالتين المذكورتين أعلاه ، كما هو موضح في FIG. 2 ، يمكن تركيب صمامات التحكم في الضغط التفاضلي ذاتية التشغيل على طريق الأنابيب الالتفافية. نظرًا لأسباب مثل قيام المستخدم بضبط تدفق النظام ، سيزداد الضغط التفاضلي قبل وبعد صمام التحكم في فرق الضغط Δ P ، عندما يكون Δ Ps P أكبر من فرق الضغط المحدد ، يفتح صمام التحكم في فرق الضغط ، يزيد من تدفق مصادر التبريد والحرارة ، لضمان التشغيل الآمن للوحدة. عندما يكون صمام التحكم في فرق الضغط مفتوحًا ، يمكن دائمًا الحفاظ على فرق الضغط قبل الصمام وبعده ثابتًا بشكل أساسي. يتغير التدفق عبر الصمام عكس ذلك الخاص بنظام المستخدم. أي أن معدل تدفق نظام المستخدم ينخفض ، ويزداد معدل التدفق من خلال صمام التحكم في فرق الضغط. على العكس من ذلك ، إذا زاد معدل تدفق نظام المستخدم ، ينخفض معدل التدفق من خلال صمام التحكم في فرق الضغط. وبهذه الطريقة ، يمكن أن يضمن أن التدفق عبر المصدر البارد والساخن لا يتغير كثيرًا ، مما لا يحمي فقط المصدر البارد والساخن ، بل يحسن أيضًا من استقرار تشغيل الوحدة.
تتمثل الطريقة التقليدية لحماية مصدر البرودة والحرارة في تثبيت صمام التحكم في فرق الضغط الكهربائي على طريق الأنابيب الالتفافية. عندما ينخفض معدل تدفق النظام ، مما يجعل فرق الضغط الأمامي والخلفي للصمام الكهربائي أكبر من فرق الضغط المحدد ، تدفع الإشارة الكهربائية الصمام الكهربائي للفتح ، مما يجعل وحدة التبريد ومصدر الحرارة تحافظ على الحد الأدنى من التدفق. ومع ذلك ، فإن صمام التحكم في فرق الضغط الكهربائي ليس موثوقًا به مثل صمام التحكم في فرق الضغط الذي يعمل ذاتيًا نظرًا لاعتماده على مصدر الطاقة وخط النقل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن السعر أعلى بكثير من الأخير. لذلك ، يمكن استبدال صمام التحكم الكهربائي التقليدي بصمام التحكم في الضغط التفاضلي ذاتي التشغيل لحماية مصدر البرودة والحرارة. بالمناسبة ، من غير المناسب تركيب صمام الملف اللولبي على طريق الأنابيب الالتفافية كما هو موضح في الشكل. 2 ، نظرًا لأن صمام الملف اللولبي يكون فقط في حالة الفتح الكامل والمغلق ، لذلك سيكون لكل إجراء من صمام الملف اللولبي تأثير كبير على تدفق نظام المستخدم.
2.2 تطبيق في نظام التدفئة المركزية
في هندسة التدفئة المركزية ، توجد مباني منخفضة (مباني أقصر أو مباني منخفضة) ومباني عالية (مباني شاهقة أو مباني عالية) لمستخدمي التدفئة. إذا كانت حالة الضغط للشبكة الحرارية تفي بمتطلبات عدم تلف الرادياتير للمباني المنخفضة ، فسيتم تفريغ المباني العالية. إذا كانت حالة عمل الضغط للشبكة الحرارية تفي بمتطلبات عدم إفراغ المبنى العالي ، فإن الضغط على المبرد للمبنى المنخفض سيتجاوز قدرته على تحمل الضغط. يمكن لصمام التحكم في فرق الضغط الخاص به حل هذا التناقض في كثير من الأحيان.
الشكل 3 هو مثال لمصدر حرارة منخفض مع اختلاف كبير في الارتفاع. وفقًا للميزات الطبوغرافية ، يتم ضبط المضخة المضغوطة في الموضع المناسب لخط أنابيب إمداد المياه ، ويتم ضبط صمام التحكم في الضغط التفاضلي الذي يعمل ذاتيًا في الموضع المناسب لخط أنابيب المياه الخلفية. أثناء تشغيل النظام ، يمكن الحفاظ على فرق الضغط قبل وبعد صمام التحكم في فرق الضغط ثابتًا بشكل أساسي. بهذه الطريقة ، ينقسم خط ضغط الماء الديناميكي للشبكة إلى جزأين. خط ضغط الماء الديناميكي في المقدمة منخفض نسبيًا ، والذي يمكن أن يفي بمتطلبات عدم تلف المبرد الخاص بالمبنى المنخفض. يعتبر خط الضغط الهيدروديناميكي الموجود في الخلف مرتفعًا نسبيًا ، والذي يمكن أن يلبي متطلبات المبنى العالي الذي لا يفرغ. عندما يتوقف النظام عن العمل ، يكون للرأس الهيدروليكي للشبكة بأكملها اتجاه ثابت ، بينما يحاول صمام التحكم في فرق الضغط الحفاظ على اختلاف الضغط الأصلي بشكل أساسي عن طريق تقليل الفتحة ، حتى يتم إغلاق صمام التحكم في فرق الضغط. في هذه المرحلة ، يفصل صمام التحكم في فرق الضغط ، مع صمام الفحص الموجود على خط الإمداد ، الجزء الخلفي من الشبكة عن الجزء الأمامي. يتم ضمان خط الضغط الهيدروستاتيكي في مقدمة الشبكة عن طريق تجديد المياه وجهاز تثبيت الضغط على مصدر حرارة. يتم ضمان خط ضغط الماء الساكن في الجزء الخلفي من الشبكة بواسطة مضخة المياه الإضافية ذات الضغط الثابت والمجهزة بصمام التحكم في فرق الضغط.
1 مصدر الحرارة 2 مضخة التدوير 3 مضخة إمداد النظام 4 صمام التحكم في الضغط التفاضلي الخاص 5 المضخة المضغوطة 6 صمام الفحص 7 مضخة الإمداد الخلفي للشبكة 8 صمام تنظيم ضغط إمداد المياه 9 مستخدمين رائعين
على العكس من ذلك ، إذا كانت التضاريس مختلفة جدًا ، وكان مصدر الحرارة مرتفعًا ، كما هو موضح في الشكل. 4 ، يتم تثبيت صمام التحكم في فرق الضغط في الموضع المناسب في خط أنابيب إمداد المياه ويتم تثبيت مضخة الضغط في الموضع المناسب في خط أنابيب المياه الخلفية وفقًا لخصائص التضاريس. أثناء تشغيل النظام ، يمكن الحفاظ على فرق الضغط قبل وبعد صمام التحكم في فرق الضغط ثابتًا بشكل أساسي ، وبالتالي فإن خط الضغط الهيدروديناميكي الموجود في الجزء الخلفي من الشبكة منخفض نسبيًا ، والذي يمكن أن يلبي متطلبات المبرد منخفض البناء لا تتضرر. يعتبر خط الضغط الهيدروديناميكي الموجود في مقدمة الشبكة مرتفعًا نسبيًا ، والذي يمكن أن يفي بمتطلبات عدم حدوث تفريغ في المباني العالية. عندما يتوقف النظام عن العمل ، يتم إغلاق صمام التحكم في فرق الضغط تلقائيًا ، جنبًا إلى جنب مع صمام الفحص الموجود على أنبوب الإرجاع ، مما يؤدي إلى عزل الجزء الخلفي من الشبكة من الأمام. يتم ضمان خط ضغط الماء الساكن في مقدمة الشبكة من خلال جهاز تزويد المياه وتثبيت الضغط الموجود في مصدر الحرارة ، بينما يتم ضمان خط ضغط الماء الساكن في الجزء الخلفي من الشبكة بواسطة صمام تنظيم المياه الموجود على مصدر المياه طريق الأنابيب قبل وبعد التوصيل.
1 مصدر الحرارة 2 مضخة التدوير 3 مضخة إمداد النظام 4 صمام التحكم في الضغط التفاضلي الخاص 5 المضخة المضغوطة 6 صمام الفحص 7 صمام تنظيم ضغط إمداد المياه الخلفي 8 مستخدمين رائعين
3 - الخلاصة
عندما يتم إغلاق صمام التحكم في فرق الضغط الذي يتم تشغيله ذاتيًا ، إذا كان فرق الضغط قبل الصمام وبعده أقل من فرق الضغط المحدد ، فسيستمر الصمام في الإغلاق. إذا كان فرق الضغط قبل الصمام وبعده أكبر من فرق الضغط المحدد ، يفتح الصمام. في حالة الفتح ، يمكن ضبط الفتحة تلقائيًا ، بحيث يكون فرق الضغط قبل الصمام وبعده ثابتًا بشكل أساسي.
يمكن استخدام صمام التحكم في الضغط التفاضلي ذاتي التشغيل لحماية المصدر البارد والساخن. بالمقارنة مع حماية التحكم الكهربائي التقليدية ، فهي تتمتع بمزايا التحكم الموثوق به والسعر المنخفض.
يمكن استخدام صمام التحكم في فرق الضغط الذي يتم تشغيله ذاتيًا لحل تناقض الطلبات المختلفة على حالة الضغط الناتجة عن الاختلاف بين ارتفاع المبنى وارتفاع المبنى المنخفض في هندسة التدفئة المركزية.
بريد الالكتروني:sales@tedin-bearing.com
