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自动旁通阀在采暖系统中的作用

(2013-06-05 11:30:32)

 

  旁通阀顾名思义就是一种起旁通作用的阀门,在暖通领域中,虽然其体积较小,但其的作用却非常重要。按动作方式可分为自力式旁通阀和外力式旁通阀,自动旁通阀属于自力式旁通阀中的一种。

  旁通阀的工作原理为:是当阀体两侧的压差高于旁通阀设定的压力,旁通阀自动打开,将压力降至设定值以下,若阀门两侧压差低于旁通阀设定的压力,旁通阀自动关闭。

  旁通阀的工作原理图为(注:红色箭头表示系统正常水流方向,红色虚线箭头表示旁通时水流方向):



 http://s11/mw690/9b8a7938gde600f61a87a&690

 

  在系统处于设计状态下,所有设备都满负荷运行时,压差旁通阀开度为零(红色箭头表示的水流方向),这时自动旁通阀出入口处的压力差(又称用户侧供,回水压差)P0即是控制器的设定压差值。当末端负荷变小后,末端的流量变小,供回水压差P0将会提高而超过设定值,旁通阀将自动打开(红色虚线箭头表示的水流方向),由于旁通阀与用户侧水系统并联,它的开度加大将使供回水压差P0减小直至达到P0时才停止,部分水从旁通阀流过而直接进入回水管,与用户侧回水混合后进入水泵和冷热水机组,这样通过冷热水机组的水量是不变化的。
旁通阀的构造图为:
http://s6/mw690/9b8a7938gde60106e6ab5&690


 

  旁通阀主要由阀体、设定手柄、设定顶芯、弹簧、阀锥等构成。通过设定手柄设定旁通压差,当旁通阀出入口压差达到设定值后,阀锥5自动打开将压力降低至设定值,当出入口压差小于设定值时,阀锥5闭合。

  旁通阀的主要作用是保护系统管路、设备和系统的稳定性。例如在采暖系统中水泵的运行有个高工作效率点,流量的变化使电机在高效率点处左右移动,但最终的结果,只要管路特性不变化,水泵会自动调节到高效率工作点,我们可以通过调节管路特性去改变水泵的工作效率点,这样也就是说,在流量的变化的时候,水泵要不断的改变自己的运行状态,这导致了电流不段的变化(变大或者变小),这对电机的运行都是有害的,变频泵的电机容易烧毁也就是这个结果,因此,在一般的情况下,最好能使水泵在一个稳定的状态运行,这就要求我们用旁通,无论上面的负荷怎样变化,水泵都能在稳定的流量下运行,而不会导致电机的电流不段变化,使电机的寿命降低。

  那么自动旁通阀在采暖系统中又是如何运用和其的什么作用的呢?在下面我们就以户式供暖系统中壁挂炉和落地锅炉分别举例说明。

  在壁挂炉户式采暖系统中,壁挂炉生产厂家已在壁挂炉内部设置自动旁通阀(见下图),连接于壁挂炉出水管和回水管之间。当采暖系统在正常运行时,自动旁通阀处于关闭状态;采暖系统中的热媒介质从回水管中被循环水泵输送至主热换热器加热,然后经过供水管输送到采暖末端(散热器),经散热器散热后热媒介质温度降低重新被输送至主热换热器加热,这一循环过程就是壁挂炉采暖系统的循环过程。当采暖末端(散热器)全部关闭,供、回水管为一个断开的回路,系统中的热媒介质突然由流动状态转变为静止状态,供水达到设定温度后燃气阀会自动关闭,但循环水泵会延时运行一段时间才会停止(因为要把主热换热器中的余热带走或则防止主热换热器中的热媒介质气化而腐蚀主热换热器,所以需延时运行)。此时由于采暖末端的突然关闭,循环管路处于断开状态,此时循环水泵任在工作出水侧压力会逐渐升高,水泵进水侧压力会逐渐降低,当自动旁通阀出入口的压差达到一定值后旁通阀会自动打开,将自动旁通阀出入口的压差恢复到设定值以下,直到内置循环泵停止工作。正因为自动旁通阀的这一动作让水泵不会干转,延长了水泵的使用寿命,也不会损伤系统中的其它电子元件及设备,使整个壁挂炉系统在使用时更稳定、更智能。

 

 


  在落地锅炉户式采暖系统中,落地锅炉自身不带自动旁通阀,不像壁挂炉那样里面所有设备都含了,落地锅炉只有预混式燃烧器、换热器和控制器。若落地锅炉运用到采暖系统中,系统中必须设置安全阀、旁通阀、循环泵水、膨胀罐、烟道、采暖末端等。当一个稳定的、优化的采暖系统不仅需要设置以上设备,而且需合理的设置,不然系统会存在很在隐患。比如旁通阀设置的位置和型号不对,自动旁通阀不能起到旁通的作用,循环水泵的使用寿命会大大缩短、而且系统会问题不断,常常进行维修。在落地锅炉系统中循环水泵同样存在延时运转,此时自动旁通阀起的作用和壁挂炉户式采暖系统中起的作用是一样。

  另外落地锅炉在户式采暖系统中,由于其功率较壁挂炉大,且采暖末端的数量众多,对于循环水泵的流量和扬程的要求都比壁挂炉大。需配备较大功率的循环水泵,循环水泵的选择是按采暖末端满负荷运行时来选取的。然而采暖系统在实际运行中,采暖末端并非是满负荷运行的(少量采暖末端,甚至大部分采暖末端都关闭),为了使循环水泵的寿命达到设计要求、系统更稳定,循环水泵需一直在稳定的流量下的运行,此时必须通过自动旁通阀来达到这个要求,使部分供水(根据采暖末端开启的数量,自动旁通阀自动设置开度)通过自动旁通阀直接进入回水管,这样循环水泵的流量就一直是稳定的。而且这样会更节能,锅炉不用频繁的启停,浪费天然气。

  综上所诉,自动旁通阀在采暖系统中,甚至整个暖通领域里的作用是十分重要的。我们不光需要去了解自动旁通阀的作用,而且还需要去了解自动旁通阀的使用方式和位置。

 

 

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