动态平衡阀调节特性分析与实验研究

摘要

对承担输送热（冷）量任务的复杂流体管网而言，各支路流量和热量的平衡是保证管网输配功能、安全运行、降低能耗的基本条件，而热量平衡的关键在于流量平衡。动态流量平衡阀和压差控制阀，由于自身特殊的流量-阻力特性，能够使得安装支路自动消除其他支路阻力变化带来的干扰，使得流量调节避开了繁杂的影响因素，变得简单、快捷和准确，为从根本上解决水力失调问题提供了可能。本论文首先从静态平衡阀、动态流量平衡阀、自力式压差控制阀的结构、调节原理、阻力特性分析着手，对阀门与流体管网耦合作用下的阻力特征进行了研究，对比分析了三种不同的调节装置对多支路管网的调节作用。然后对中央空调水系统各个区域，包括末端设备回路、冷水机组回路、水泵机组、冷却水回路的水力特征进行了分析，分别针对定流量水系统和变流量水系统提出了水力平衡的方法。
　　 为了更好的了解平衡阀的调节特性以及管网特性，基于虚拟仪器技术，本文研制了多功能流体测控试验台。该试验台的测试系统是在美国NI公司LabVIEW软件平台上开发研制的阀门专业测试系统。试验台通过传感器实时监测采集阀门前后流量，压差等信号，从而实现了对平衡阀测试点的自动测量，克服了以往试验台测试时固定点取值的弊端。试验台通过数据采集卡的多个输入和输出通道，控制试验台所有电气设备，使试验台具有高度智能化和自动化的水平。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 中央空调系统水力平衡与调节装置

1．2 研究及发展现状

1．3 本论文研究的内容和意义

第二章 动态平衡装置调节特性分析

2．1 静态平衡阀工作原理与调节特性

2．2 动态流量平衡阀工作原理与调节特性

2．3 压差控制阀工作原理与调节特性

2．4 管网调节特性分析

2．4．1 静态调节

2．4．2 某一支路流量变化时调节特性分析

2．4．3 变流量调节特性分析

第三章 中央空调水系统平衡调节研究

3．1 中央空调水系统水力平衡分析

3．1．1 静态水力失调分析

3．1．2 动态水力失调分析

3．2 中央空调定流量系统水力平衡策略

3．2．1 中央空调定流量水系统

3．2．2 定流量系统水力平衡策略

3．3 中央空调变流量系统水力平衡策略

3．3．1 中央空调变流量水系统

3．3．2 变流量系统水力平衡策略

第四章 多功能流体测控试验台研制

4．1 多功能流体测控试验台

4．2 试验台硬件系统

4．2．1 试验台机械循环

4．2．2 水压式自动伸缩管道补偿器设计

4．3 试验台测控系统

4．3．1 NI DAQ数据采集卡

4．3．2 数据通信串口及通信协议

4．4 试验台软件系统

4．4．1 虚拟仪器技术

4．4．2 试验台软件LabVIEW

4．4．3 试验台程序编写

4．5 试验台测试主界面

4．5．1 流量—压差特性曲线测试界面

4．5．2 流量—开度特性曲线测试界面

4．5．3 压差控制阀特性曲线测试界面

第五章 平衡调节阀调节特性实验测试研究

5．1 动态流量平衡阀的流量—压差特性曲线

5．2 动态流量平衡阀的流量—开度特性曲线

5．3 压差控制阀特性曲线测试

5．4 某型动态流量平衡阀实际测试与分析

5．4．1 某型DN100动态流量平衡阀测试结果与分析

5．4．2 某型DN125动态流量平衡阀测试结果与分析

5．5 测试结果误差分析

5．5．1 测试数据误差分析

5．5．2 测试参数设置造成的误差分析

5．5．3 测试数据中负值分析

结论与展望

参考文献

致谢