西門(mén)子調(diào)節(jié)閥閥芯改造

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之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹西門(mén)子調(diào)節(jié)閥閥芯改造本文描述的是將西門(mén)子VVF系列調(diào)節(jié)閥閥芯改造后以減少閥門(mén)前后壓差，解決因壓差過(guò)大，閥門(mén)不能正常打開(kāi)或關(guān)閉的問(wèn)題。本文就西門(mén)子調(diào)節(jié)閥的壓力平衡式閥芯的改造進(jìn)行討論。
一、西門(mén)子調(diào)節(jié)閥閥芯改造基本概況
新疆奎屯換熱站一次供水調(diào)節(jié)閥，設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)為電動(dòng)三通閥。三通閥為分流型。當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的時(shí)候主要調(diào)節(jié)主通道的流量，多余的部分通過(guò)旁通返回?zé)嵩础?br />但是在使用的時(shí)候，熱力公司認(rèn)為此處安裝三通閥不合理，應(yīng)當(dāng)改成兩通閥。原因就是熱力公司的熱網(wǎng)循環(huán)泵采用變頻恒壓差控制。當(dāng)各個(gè)分支換熱站調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量的時(shí)候，熱網(wǎng)循環(huán)泵變頻會(huì)自動(dòng)根據(jù)供水壓差調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。這樣，既可以穩(wěn)定壓差，也可以因水泵調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速而節(jié)省電費(fèi)。 
如果換熱站采用三通調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)的時(shí)候，進(jìn)出水的總流量不發(fā)生變化，因此壓差也不會(huì)發(fā)生變化，所以這樣鍋爐房的供回水總管壓差不會(huì)發(fā)生變化，變頻循環(huán)泵不會(huì)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，循環(huán)泵一直以大恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。這樣導(dǎo)致循環(huán)泵的能耗一直居高不下。鍋爐房技術(shù)管理要求將三通閥更換為兩通閥。但是因?yàn)閾Q熱站已經(jīng)運(yùn)行使用，為了避免更換調(diào)節(jié)閥停暖，現(xiàn)將三通閥旁通出口處的關(guān)斷閥關(guān)閉，并且將手柄鎖止，不允許打開(kāi)。如下圖1：

當(dāng)分流截止閥關(guān)閉時(shí)，產(chǎn)生調(diào)節(jié)閥打不開(kāi)的現(xiàn)象。打開(kāi)執(zhí)行器接線盒蓋，可發(fā)現(xiàn)執(zhí)行器的紅色指示燈閃爍，此紅燈閃爍表明閥芯被卡住了。
現(xiàn)場(chǎng)壓力表顯示，供水總管壓力P1=0.9Mpa，回水總管壓力是P3=0.7Mpa。由于調(diào)節(jié)閥后沒(méi)有安裝壓力表P2，所以調(diào)節(jié)閥前后壓差無(wú)法得出。P1，P2壓力幾乎不會(huì)因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥開(kāi)度產(chǎn)生變化，所以變化的是閥后壓力P2。當(dāng)調(diào)節(jié)閥打開(kāi)時(shí)P2>P3，調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)P2’=P3(如下圖2所示)，所以調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)前后壓差大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)象也可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)調(diào)節(jié)閥手動(dòng)一定開(kāi)度后，jam指示燈不再閃爍，恢復(fù)正常。這說(shuō)明調(diào)節(jié)閥全關(guān)或開(kāi)度很小時(shí)，執(zhí)行器難以向下推動(dòng)閥芯。

查閱了執(zhí)行器的參數(shù)，根據(jù)執(zhí)行器和閥門(mén)的參數(shù)可知，電動(dòng)液壓型執(zhí)行器SKC用于DN150的調(diào)節(jié)閥時(shí)，大允許壓差為0.1Mpa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行條件。

二、西門(mén)子調(diào)節(jié)閥的改造
為了解決執(zhí)行器推力不夠的情況，通常的做法是用大小閥并聯(lián)，對(duì)于小閥，執(zhí)行器可使用的大壓差滿足條件。
大小閥并聯(lián)使用。因?yàn)樾￠y閥芯截面小，大壓差作用在閥芯前后壓力比大閥閥芯承受的壓力小?？稍诳刂破髦性O(shè)置開(kāi)關(guān)閥順序。開(kāi)閥順序?yàn)椋合乳_(kāi)小閥，小閥全開(kāi)以后，再開(kāi)大閥。關(guān)閥時(shí)，先關(guān)大閥，大閥全部關(guān)閉后，再關(guān)小閥。

上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥解決執(zhí)行器推力不夠的另一種方法是將調(diào)節(jié)閥更換成壓力平衡型的閥門(mén)。普通調(diào)節(jié)閥（非平衡）工作時(shí),作用力*作用在閥芯上,會(huì)使閥桿動(dòng)作需要很大的力，平衡式就是采取一些措施來(lái)將這個(gè)作用力減?。ǖ窒┑粢徊糠帧＠绺淖冮y芯后的通道并將部分壓力直接引導(dǎo)到閥芯后方來(lái)抵消作用力。較為簡(jiǎn)單并容易理解的是采用雙座結(jié)構(gòu)（如圖）,兩個(gè)閥芯的流向相反,產(chǎn)生的作用力抵消，這樣閥芯作用于執(zhí)行器的反向推力會(huì)降低很多，執(zhí)行器更容易打開(kāi)或關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。
壓力平衡型的閥門(mén)還有很多種形式，這里不再做說(shuō)明。但是壓力平衡式調(diào)節(jié)閥一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，而且泄漏系數(shù)較大。
對(duì)于此項(xiàng)目，上述兩種方法都需要停機(jī)重新焊割管道。但是由于受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，無(wú)法進(jìn)行焊割作業(yè)。
為此，我們決定將調(diào)節(jié)閥芯進(jìn)行改造，將其改造成壓力平衡型的閥芯。
如下圖3的兩通閥閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和閥芯剖面圖。閥芯所承受的大壓差是在直通全關(guān)的情況下。ΔP=ΔP max=P1-P2’。閥門(mén)打開(kāi)時(shí)ΔP=P1-P2。

因此，在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，只要使閥芯前后的壓力相同或接近，ΔP趨于零。如此，執(zhí)行器受到閥芯大壓差產(chǎn)生的反作用力會(huì)大大減少。當(dāng)閥芯向上關(guān)閉時(shí)，
此調(diào)節(jié)閥的全開(kāi)行程是40mm，全開(kāi)時(shí)間是90s，所閥芯開(kāi)速度是0.44cm/s。閥芯向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上左圖P1腔體被壓縮，閥芯內(nèi)徑是10cm，內(nèi)腔截面積是78.5cm2 ，所以閥芯向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)壓孔的瞬時(shí)流量是78.5×0.44=34.54cm3/s。兩個(gè)導(dǎo)壓孔的截面積是0.15×0.15×3.14×2=0.1413 cm2 ，所以導(dǎo)壓孔內(nèi)流速為34.54/0.1413=244cm/s=0.244m/s。此流速遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般節(jié)流孔的流速，因此不會(huì)造成因腔體被壓縮而產(chǎn)生的額外反作用力。

 西門(mén)子樓宇科技(siemens hvac products)是樓宇管理、暖通空調(diào)控制、安防和消防系統(tǒng)的市場(chǎng)。西門(mén)子調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用于供熱、空調(diào)、通風(fēng)、制冷、洗浴等控制系統(tǒng)中。它不僅可用于調(diào)節(jié)溫度，配以不同的傳感器和控制器，也廣泛應(yīng)用于濕度、壓力、流量、壓差迭制。也適用于石化，治金，電力，輕工，紡織等各行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制及無(wú)人值守遠(yuǎn)程控制。
       (SIEMENS)西門(mén)子調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)由*產(chǎn)品組裝而成，可根據(jù)回水溫度或風(fēng)道溫度自動(dòng)調(diào)整出水溫度，或調(diào)整出水流量，與熱換機(jī)組或換熱器組合，可制成智能化換熱機(jī)組或智能換熱器。

西門(mén)子調(diào)節(jié)閥型號(hào)簡(jiǎn)介：

閥門(mén)口徑：DN15-DN600 
訂購(gòu)時(shí)請(qǐng)說(shuō)明您所需閥門(mén)的具體型號(hào)或您要求的基本參數(shù)(口徑、壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)為水或蒸汽等)

三、總結(jié)
在改造后的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，再也沒(méi)有出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥打不開(kāi)或關(guān)不上的現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況很正常。此后，在另一個(gè)換熱站，對(duì)一個(gè)兩通閥進(jìn)行了相同的改造，都是排除了這樣的故障。
后來(lái)在資料里見(jiàn)到其他對(duì)此種調(diào)節(jié)閥的改造，是在閥體外加裝導(dǎo)壓管，將兩個(gè)腔體導(dǎo)通。這樣的弊端是增加了閥門(mén)的外泄漏，增加了故障點(diǎn)。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求