多功能压差控制阀（共6篇）
多功能压差控制阀 篇1
供热管网的作用是以较低的能耗将热源提供的热量按要求输配给热用户。管网的布置是否合理直接影响到系统的水力工况,近而影响末端的采暖效果。因此管网的水力平衡是获得良好供热效果的保障。对于既定的设计管网布局,其实际运行工况往往与设计工况相差甚远,产生水力失调的现象,而作为热量的载体,热媒的水力失调势必导致热力失调。所以,对实际运行工况的调节是非常关键的环节。其中,实现管网水力平衡的一个重要手段就是安装阀门,通过调节阀门改变管网阻力分布,从而达到流量的合理分配。
1 多功能压差控制阀
虽然按热量计费的方式正在推行,但现实情况是有大量的供热系统,按计量收费设计、施工,热用户却未安装热量表,或安装了热量表未按热计量收热费,用户没有自主调节流量的需求,计量收费系统方式中的变频泵无法实现节能运行,因此我们有必要设计一种新型平衡阀:在完全计量收费时,该阀能完全支持用户自主调节需求;而对当前大量未完全采取计量收费的供热系统,该阀能像手动平衡阀一样,支持热源主导变流量,各分支(各用户)的流量变化一致等比。这就是本文介绍的多功能压差控制阀。
1.1 基本结构
多功能压差控制阀的结构主要由阀体、弹簧、阀杆、感压膜、调压装置、限位装置等组成。通过调压阀和阀塞定位杆来设置被控管路的压差。
1.2 工作原理
图1为多功能压差控制阀回水安装示意图,其中A,B,C三个热用户为压差控制对象,供水压力为P1,阀前压力为P2,回水压力为P3,供回水压差为ΔP1-3,控制压差为ΔP1-2,阀门工作压差为ΔP2-3。阀门通过导压管与供水管连接。
由于热水管网中,水的流动状态处于阻力平方区,流体的压力降与流量存在如下关系[2]:
ΔP=SQ2 (1)
其中,ΔP为网路计算管段的压力降,Pa;S为网路计算管段的阻力数,Pa/(m3/h)2;Q为网路计算管段的水流量,m3/h。
对于图1管路而言,控制压差ΔP1-2的变化直接影响A,B,C三用户的流量大小。
1.3 调节过程
多功能压差控制阀的调节过程比较简单,首先,把阀门调节到最大开度值;然后,根据被控管路的设计流量调节至合适的控制压差;最后,调节阀塞定位杆,将满足设计流量时的开度设定为最大工作开度。
2 多功能压差控制阀性能测试
本实验以ZYD 47自力式多功能压差控制阀DN50型号进行性能测试,采用回水安装方式,运用改变供水压力的方式模拟热源量调节工况,通过实测数据分析对其各项功能进行测试。
2.1 实验步骤
1)按图1方式安装被测阀门;2)三用户的设计流量均为2 m3/h,则总流量Q=6 m3/h;3)供水压力P1=280 kPa时,调节压差控制器至流量Q=6 m3/h,此时控制压差ΔP1-2=20 kPa;4)调节阀塞定位杆,当流量显示减小时,停止调节,此时阀塞定位杆即为设定位置;5)减小用户A流量直至为零,被控压差ΔP1-2=21.3 kPa,B,C用户流量分别为2.1 m3/h,2.05 m3/h;6)将用户A流量恢复到2 m3/h,此时系统恢复到步骤4)的状态;7)逐步增大供水压力(本实验增至320 kPa),被控压差及各用户流量均保持恒定;8)逐步减少供水压力,分别记录供水压力P1,阀前压力P2和总流量Q,见表1。
2.2 数据处理及分析
由表1数据计算各工况下控制压差ΔP1-2。由式(1)计算以上七种工况下,阀门的阻力数S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7分别为0.556,0.535,0.510,0.490,0.517,0.500,0.638,列入表2。
计算S平均值
1)根据步骤5)可知:多功能压差控制阀支持用户端自主调节,在误差允许范围内,维持被控压差恒定,避免对相邻用户的干扰。2)根据步骤7)可知:当管网供水压力增大时,被控管路的压差和流量均无变化,保持水力平衡。3)根据步骤8)中的数据显示,当用户端所需负荷较小时,热源端可以通过较少水泵运行台数,或者变频来实现量调节,此时,由于阀杆限位装置的作用,多功能压差控制阀相当于一个手动平衡阀,其流量呈抛物线形减小,所以多功能压差控制阀完全支持热源端的变流量调节。
3 结语
1)在供热管网运行过程中,由于某些原因造成供回水压力出现波动时,多功能压差控制阀可以通过自身开度的变化消除压力波动,保持被控管路的压差不变,从而保证被控管路流量的稳定,克服了管网压力波动对被控管路的影响;在被控管路中,用户可以在设计流量范围内进行自主调节,但又不影响其他用户。因此多功能压差控制阀可削弱被控环路内部各支路间的调节干扰,保持被控环路的压差恒定,从而满足被控环路不同用户的需求。2)当热源端根据热负荷降低相应减小流量时,多功能压差控制阀相当于流量系数恒定的手动平衡阀,使得各管路流量呈现一致等比变化,从而支持流量调节,达到节能的目的。3)当管网的水力工况发生变化时,多功能压差控制阀能够维持被控环路的压差稳定,有效地保障了管网的水力平衡;同时,在一定程度上,实现流量按需分配,缓解管网的输送压力,节省输送能耗。
摘要：阐述了多功能压差控制阀既支持热源变流量调节,又适应末端用户自主调节的原理、调节方法以及在管网平衡中发挥的巨大作用,并通过实验对其主要功能进行了测试,得出一些有指导意义的结论。
关键词：水力平衡,流量调节,多功能压差控制阀
参考文献
[1]符永正,崔笑千,刘万岭.自力式自压差控制阀在暖通工程中的应用[J].阀门,2003(6):71-72.
[2]李德英,许文发.供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
空调通风系统压差控制方案 篇2
众所周知,对于医药、电子洁净厂房的暖通空调系统,在设计时主要考虑以下内容:净化、送风量、温湿度、压差平衡。
一般情况下,对于净化、送风量、温湿度这3项控制内容都有成熟的设计及施工方案。但是,对于房间压差平衡(尤其是大多用户排风随机运行)则重视不够,存在较多问题,本文重点就此问题提出相应的控制策略与方案。
1问题的提出
某医药企业新建一研发中心,该研发中心大部分房间为实验室,主要功能为天然药及化学药实验分析, 实验过程中会产生大量水蒸气、有毒气体、有味气体, 因此,对新风及排风控制有较高的要求。
该实验室典型的空调通风系统如图1所示(为简明起见,本图没有给出与本文无关的中央空调送风及回风系统)。在系统中,有1个新风送风机和1个房间排风机,这2个风机的选型是按照房间排风量及4个通风橱的排风量设计匹配的。但是,在实际生产过程中,4个通风橱是随机运行的。因此,整个通风系统的运行工况变化很大。当通风橱都不工作或工作数量较少时,会产生2个问题:(1)房间总排风量减少,但送风机工作状态不变,造成房间正压变大;(2)房间排风口风量变大,造成该排风口处风速过大,产生啸叫。
2控制方案
针对以上问题,我们可设计2种解决方案。
方案1:对通风管路进行改造,在排风机入口加装调节阀,根据通风橱工作数量与调节阀门开度,调节排风机的排风量,避免房间排风口风速过大而产生啸叫。 在新风机出口加装调节阀,根据房间的压差调节送风阀的开度,调节送风量,保证房间压差平衡。
方案2:对电气控制柜进行改造,在电气控制柜内增加2个变频器和1个小型PLC,由PLC判断通风橱的开启数量,根据通风橱的开启数量调节送风机及排风机的转速,控制房间送排风量,从而保证房间压差平衡。
以上2个方案各有其特点,其中方案1涉及到通风管路和电气,既有数字量,又有模拟量,技术实现上偏向于弱电,适用于装在已有的空调自控系统中;方案2实现起来比较简单,只需要掌握变频器及PLC的基本知识即可,可作为一个独立系统使用。
2.1方案1的控制原理及实现方法
方案1的控制原理图如图2所示。
设备配置说明:空调自控系统(或PLC)1套、可调节风阀2个、房间压差变送器1个。
控制原理说明:(1)PLC接收4个通风橱的运行信号,根据通风橱的运行数量,调节排风阀的开度,使系统排风量与实际排风量匹配; ; (2)PLC接收房间压差传感器信号,根据房间压差调节新风阀的开度,控制新风送风量与实际排风量匹配,保证房间压差平衡。
2.2方案2的控制原理及实现方法
方案2的控制原理图如图3所示。
设备配置说明:1个PLC、2个变频器。
控制原理说明:(1) 当房间按钮1SB(或2SB)按下时,启动新风机(或排风机);(2)当房间按钮1SB(或2SB)按下,没有通风橱运行时,变频器的速度控制端子D11、D12、D13状态为1、0、0,新风机(排风机)以最低速Ⅰ段速运行;(3)当房间按钮1SB(或2SB)按下,有1个通风橱运行时,变频器的速度控制端子D11、D12、D13状态为0、1、0,新风机(排风机)以Ⅱ段速运行;(4)依次类推,有2~4个通风橱运行时,变频器的速度控制端子D11、D12、D13状态分别为(1、1、0)、 (0、0、1)、(1、0、1),则新风机(排风机)分别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 段速运行。
3结语
因为本案例属于项目改造,且没有空调自控系统, 所以最终采用了方案2。选用方案2后,安装工作比较简单,主要工作是现场调试,即根据现场运行情况对变频器的5个恒速逐一进行设定。方案2完成后运行情况良好,系统可以根据通风橱的运行数量,自动调整风机的运行速度, 从而调整房间的送排风量,很好地解决了房间压差平衡及啸叫问题。
综上所述,房间压差平衡是一个比较容易解决的问题,这个问题之所以经常出现,是因为建设方和设计方对此问题重视不够。因此,在项目建设初期,建设方和设计方应对此高度重视,尤其是涉及到多用户随机排风系统时更要慎重考虑,提前选择合适的控制方案, 以便有效地解决问题。
摘要：以某研发中心实验室的空调通风控制系统改造为例,对净化厂房的压差控制的方案进行了探讨,以期解决相关问题。
多功能压差控制阀 篇3
1 资料与方法
1.1 研究对象
2009-04~2010-10在佛山市中医院就诊的原发性高血压病患者150例[入选标准:按照1999年世界卫生组织和国际高血压联盟(WHO/ISH)制定的高血压诊断标准,收缩压≥140mm Hg和(或)舒张压≥90mmHg],其中男性92例,女性58例;年龄45~70岁,平均56±12.5岁。根据PP水平分成3组,每组50例,第1组PP<60mmHg,第2组60mm Hg≤PP<75mm Hg、第3组PP≥75mmHg。所有患者经体格检查和辅助检查剔除颈动脉内膜有斑块形成或颈动脉中段内中膜厚度(intimal-media thickness,IMT)>1.0mm的患者;排除继发性高血压、糖尿病、胰岛素抵抗、高脂血症、心律失常、心脏瓣膜病、外周血管疾病和其他系统严重疾病。同时期选择佛山市中医院正常志愿者50例为对照组,男性32例,女性18例;年龄48~68岁,平均54±11.7岁,对照组年龄、性别、BMI、心率与高血压组匹配。另在初次诊断高血压病且PP≥75mm Hg的患者中,选择30例作为观察对象,男性22例,女性8例;年龄57~70岁,规范治疗3个月后,观察血压、PP和ET各参数变化。PP≥60mm Hg为脉压增大;治疗组中设定控制组标准为:收缩压(systolic blood pressure,SBP)控制在140mm Hg以下、舒张压(diastolic blood pressure,DBP)控制在90mm Hg以下。
1.2 仪器与方法
1.2.1血压测量
受检者静息l5min后,应用标准台式血压计取坐位测量左上肢肱动脉血压,测定前60min内禁止吸烟、饮酒、喝咖啡。间隔2min测量一次,测3次取平均值,PP为收缩压与舒张压的差值。
1.2.2 ET操作方法
应用阿洛卡(ALOKA a-l0)彩色多普勒超声诊断仪,输入患者身高、体重,自动获得体重指数(body mass index,BMI),放大颈动脉的二维结构图像测量颈总动脉中段(窦部下1.5~2.0cm)IMT,开启ET功能,连接同步心电图,待连续获得5个以上稳定波形曲线(即管径增大波形,图1)时冻结并保留图像,输入血压值后仪器自动计算出颈动脉弹性功能参数,并显示颈动脉收缩期内径(systolic diameter,Ds)、舒张期内径(diastolic diameter,Dd)、动脉内径最大与最小内径差(Ds-Dd)。本组均选取患者左侧肱动脉血压值和左侧颈总动脉ET参数。
注:D2:收缩期压力波最高点;D1:外向脉搏波和反向折返波重合点;ΔD=D2-D1
1.3 统计学分析
应用SPSS 12.0统计软件,计量资料以均数±标准差表示,多组间比较采用方差分析检验组间差异,治疗前后比较采用配对t检验,各参数间进行单因素Pearson相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 对照组和高血压各组一般资料比较
对照组和高血压各组年龄、性别、BMI、心率、DBP组间差异无统计学意义(P>0.05),组间PP、SBP、IMT差异有统计学意义(P<0.05),各组基本资料见表1。
2.2 对照组和高血压各组动脉弹性参数比较
各组随PP增大,僵化系数(β)、压力应变-弹性系数(pressure-strain elastic modulus,Ep)、管径增大指数(augmentation index,AI)、单点脉搏波传导速度(pulse wave velocity,PWVβ)增大,血管顺应性(arterial compliance,AC)减小;Ds、Dd、(Ds-Dd)随PP增大而增大(表2)。
2.3 ET各动脉弹性参数与影响因素的相关性分析
血压、PP及年龄与动脉弹性参数、管径变化密切相关,其相关系数见表3。
注:(1)与对照组比较,P<0.05;(2)与高血压第一组比较,P<0.05;(3)与高血压第二组比较,P<0.05
注:(1)与对照组比较,P<0.05;(2)与高血压第一组比较,P<0.05;(3)与高血压第二组比较,P<0.05
注:(1)P<0.05;(2)P<0.001
2.4 治疗组治疗前、后血压及动脉弹性参数比较
控制组治疗后PP减小与动脉弹性功能的改变:按Ps控制在140mm Hg以下,分为控制组和未控制组,控制组23例,年龄56±11岁;未控制组7例,年龄63±7岁,其平均PP、SBP、DBP的减小与各参数的变化关系见表4、5。
注:(1)与治疗前比较,P<0.05
注:(1)与治疗前比较,P<0.05
3 讨论
动脉弹性又称动脉顺应性,是动脉舒张功能的表现,取决于动脉管壁的可扩张性,大动脉弹性减退导致脉搏波传导速度加快,反射波出现在收缩期从而导致收缩压增高,舒张压减低,脉压差增大[2]。脉压差是肱动脉血压最大和最小值的差,不能准确地反映大动脉功能,高血压患者经过系统降压治疗,即使血压控制在正常水平后,其心脑血管事件的发生率和死亡率仍高于正常人[3],因此在降压的过程中关注动脉弹性是治疗高血压的根本,其有关的检测技术、方法也备受临床关注。ET技术是以颈动脉作为窗口通过精确测量动脉内径的扩张程度来评估血管弹性功能,其距离测量精确度可以达到0.007~0.013mm。ET技术测量的准确、方便、快捷为临床评价大动脉弹性提供了新的方法[4]。卢漫等[5]应用ET技术对高血压病患者早期颈动脉硬化进行研究后发现,高血压组Ep、β值较正常对照组明显增加,AC值较正常对照组明显减小,差异有统计学意义。王宏宇等[6]应用ET技术对正常组及高血压组、冠状动脉粥样硬化性心脏病组的患者进行研究,结果显示高血压病及冠状动脉粥样硬化性心脏病患者外周动脉弹性功能明显降低。
本研究对照组与高血压组受检者其他条件匹配,高血压各组(包括PP正常范围组)较对照组ET动脉弹性各参数差别均有统计学意义(P<0.05),显示高血压病患者在脉压差增大之前动脉弹性功能已经开始减低,动脉壁弹性功能减低在高血压病早期就已经发生。研究显示随PP增大,弹性参数β、Ep、AI、PWVβ增大,呈显著正相关;AC随PP增大而减小,呈负相关;PP越大,动脉弹性减低越明显[7]。本组高血压患者脉压差增大主要因SBP增加所致,各组SBP差异有统计学意义(P<0.05),β、Ep、PWVβ随SBP、DBP升高而升高,伴随PP增大,从而引起Ds、Dd逐渐增大,表明血压升高能引起动脉弹性功能的减低,高血压患者不同脉压差组中β、Ep、PWVβ组间差异均有统计学意义,各参数与年龄、SBP密切相关,随年龄增加动脉弹性减低,SBP增高导致动脉弹性进一步减低。AI在高血压第1组和第2组间差异无统计学意义,可能与PP分组有关,AI与Ds、Dd、(Ds-Dd)、IMT、年龄相关,以脉压差为观察指标时,β、Ep、PWVβ更敏感于AI,除AI外其余各参数间密切相关。AI不受血压影响,公式[8]AI(%)=(D2-D1)/(Ds-Dd)×100%,直接由外周动脉管径增大波形(图1)所决定,AI是收缩期压力波最高点与外向脉搏波和反向折返波重合的位置之间的差值(D2-D1)与整个脉搏波的振幅(Ds-Dd)的比值,即增大部分(D2-D1)在管径扩张中比例对AI值的影响有直接关系[9],AI既受到脉搏波速度影响,也受到折返波强度的影响,而折返波的强度是由外周小动脉直径和弹性决定,所以AI既能反映被测动脉弹性功能,也能反映整体动脉硬化水平,能敏感地反映动脉弹性改变引起的压力波反射状况和血管管径的变化,AI与大、小动脉的弹性关系有待于进一步研究。
本组选取PP>75mm Hg未经规范治疗的患者30例,治疗3个月后,SBP控制在140mm Hg以下的23例患者,年龄56±11岁,病程2个月至2年;未控制7例,年龄63±7岁,病程均在5年以上,治疗后动脉参数改善程度不同。患病时间短、SBP增高为主的患者,治疗前后SBP、PP有显著差异,动脉弹性参数显著改善;老年人、患病时间长、DBP降低导致PP增大的患者,弹性参数无明显改善,与慢性长期高血压和衰老导致动脉弹性功能明显减退有关。研究显示,早期收缩压增加是外周血管阻力增加造成的,晚期SBP增加主要是大动脉因弹性降低所致,60岁以后,脉压增加和舒张压降低是大动脉弹性减低的标志[10]。本组通过降低SBP、减低PP观察到部分患者动脉弹性参数可以改善,显示血压、脉压与动脉弹性功能改变密切相关,并且弹性越低,动脉内径越增大,可能是代偿性动脉扩张,被监测治疗组病例较少,且患病时间、年龄及间断服药等干扰因素较多,未能做进一步分析。
ET技术精确反映颈动脉节段横断面顺应性,能早期、敏感发现高血压病患者脉压增大之前动脉弹性功能的减低并量化此病变,降压治疗不仅可以使血压降至正常,而且不同程度地改善血管弹性功能,利用ET技术检测颈动脉弹性功能,除AI外各参数间相互关联,且各参数与动脉弹性影响因素的相关性强弱不同,较PP更敏感、精确地反映动脉弹性功能的变化,对于控制高血压引发的各种心血管事件具有重要意义。
参考文献
[1]张维忠.高血压研究新视点:脉压与动脉弹性功能.高血压杂志,2003,11(6):506-507.
[2]蔡凯愉,张维忠,邱惠丽.动脉弹性功能参数与脉压的关系.诊断学理论与实践,2006,5(6):519-522.
[3]孙宁玲.在降压治疗中应重视对动脉弹性的改善.中国循环杂志,2003,18(6):161-163.
[4]肖沪生,银浩强,章怡祎,等.274例eTRACKING参数相关性分析及影响因素探讨.上海医学影像,2006,2(15):90-92.
[5]卢漫,唐红,黄鹤.血管回声跟踪技术对高血压患者早期颈动脉硬化的研究.中华超声影像学杂志,2005,9(14):713-714.
[6]王宏宇,王靖,刘望彭,等.回声跟踪技术评价高血压、冠心病患者外周血管功能.中华超声影像学杂志,2006,15(7):501-503.
[7]王杰超,王建华,张莉,等.血管回声跟踪技术定量评价高血压病患者颈总动脉弹性的临床研究.中华超声影像学杂志,2007,16(3):222-224.
[8]Shingu Y,Shiiya N,Ocka T,et al.Augmentation index is elevated in aortic aneurysm and dissection.Ann Thorac Surg,2009,87(5):1373-1377.
[9]彭欣,银浩强,肖沪生.动脉弹性测定中增大指数的分析与应用.上海医学影像,2007,16(1):65-67.
多功能压差控制阀 篇4
GMP第十六条规定:洁净室 (区) 的窗户、天棚及进入室内的管道、风口、灯具与墙壁或天棚的连接部位均应密封。空气洁净级别不同的相邻房间之间的静压差应>5 Pa, 洁净室 (区) 与室外大气的静压差应>10 Pa, 并应有指示压差的装置。为达到这一要求, 制药企业生产必须设置HVAC系统。
1 HVAC系统的构成
HVAC系统的任务是保证洁净室的空气参数达到所要求的状态, 通常由通风系统、空气处理设备、冷源/热源、空调水系统及自控系统组成, 其构造概况如图1所示。
(1) 通风系统:包括送风系统、回风系统及排风系统。 (2) 空气处理设备:利用物理方法对空气进行各种处理 (净化、加热、冷却、加湿、除湿等) 以达到规定状态。 (3) 冷、热源:冷源通常是各类冷水机组等制冷设备, 其为空气处理设备提供7~12℃低温水;热源通常包括电加热器、锅炉、热水及热泵机组等, 为空气处理设备提供热量。 (4) 空调水系统:包括循环水泵及其管路系统。 (5) 自控系统:包括空气净化、温湿度控制、压差控制及安全、节能方面的自动控制和调节装置。
2 HVAC系统基本流程
2.1 HVAC系统与一般空调系统的区别
由于制药企业生产工艺特殊性及GMP要求, 其HVAC系统工艺要求也有其特点, 以保证生产区域空气洁净度、温湿度、压差、风量、风速、微生物等技术要求, 其与一般空调系统的区别主要体现在空气过滤、气流组织、室内压力控制、风量能耗及造价等方面。
2.2 基本流程
室外大气 (新风) 通过送风管道进入空调机组, 经过相应温湿度处理, 并经过初、中效两级净化过滤, 由送风机送入送风管道分配到各送风口 (装有高效过滤器) 进入生产区域, 洁净室设有回风口或排风口, 一部分洁净室空气经回风口回到空调机组再利用, 另一部分经排风口由排风机排到室外。
3 洁净室压差控制
3.1 压差控制的目的
为保证洁净室在正常工作或空气平衡暂时受到破坏时, 气流能从空气洁净度高的区域流向空气洁净度低的区域, 使洁净室的洁净度不会受到污染空气的干扰, 因此洁净室必须保持一定的压差。
3.2 洁净室压差建立原理及压差风量确定
3.2.1 洁净室压差值的选择
洁净室压差值的选择应适当, 选择过小, 洁净室压差易被破坏, 洁净度受到干扰;选择过大, HVAC系统新风量增大, 负荷增加, 过滤器寿命缩短。因此, 洁净室压差值大小应合理确定。 (对一般洁净室为正压, 生物学安全洁净室为负压)
洁净室压差是由送入新风量的大小来保持的, 即:压差建立的基本原理是送风量大于回风量、排风量、漏风量之和, 其中漏风量大小取决于建筑物维护结构的密封程度, 如门缝、窗缝、壁板拼缝、各种管线接口等缝隙, 这些将影响到漏风量的大小, 使室内压差很难维持或不稳定。无论是全新风空气系统, 还是循环空气系统, 通过洁净室的送入风量与排风量和压差风量 (余风量) 之间达到平衡便建立了压差。
3.2.2 洁净室压差风量的确定
对于洁净室压差风量的确定一般采用换气次数法和缝隙法两种方法, 因缝隙法既考虑洁净室围护结构气密性又考虑维持室内压差控制值所需风量, 因此比换气次数法更合理准确。
根据洁净室维持的压差值, 其所需的压差风量可按下式计算:
Q=a·Σ (q·L)
式中Q——维持洁净室压差值所需的压差风量, m3/h;
a——根据围护结构气密性确定的安全系数, 可取1.1~1.2;
q——当洁净室为某一压差值时, 其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量, m3/h·m;
L——围护结构的缝隙长度, m。
3.3 洁净室压差实现
3.3.1 洁净室压差的波动因素
影响洁净室压差的波动因素:通常包括室外风压、风速的变化;HVAC系统阻力的变化;风管的泄漏及洁净室维护结构气密性变化等。
3.3.2 洁净室压差控制方法
洁净室压差控制方法基于压差建立的原理, 对其影响因素进行有效控制或调节, 以便保持洁净室压差的稳定。洁净室压差控制方法分为人为干预调节和自动化控制。
3.3.2.1 人为干预调节洁净室压差方法
(1) 定期检查并维护洁净厂房围护结构气密性, 减少漏风量;定期清洗或更换过滤器, 保证系统正常阻力。
(2) 回风口控制:是简单而又行之有效的方法, 通过调回风口上的百叶格栅或空气阻尼层改变其阻力来调整回风量, 达到压差控制的目的。因百叶的调量不大, 还会改变气流方向, 所以这种方法只能是粗调。
(3) 余压阀控制:洁净室内有足够剩余风量时, 可调节余压阀上的平衡压块, 改变其开度, 实现压差控制。
(4) 调节回风阀或排风阀。
(5) 调节新风阀或送风阀。
3.3.2.2 自动化控制洁净室压差方法
(1) 传感器控制:通过相应传感器检测室内压差或送、排风管路压力或风流量, 然后调整送风量或排风量, 可以通过管路上的电动阀门或风机的转速 (变频器控制风机) 来实现, 这是一种较精确的自动控制, 目前较多采用。
(2) 微机控制系统:包括直接数字控制系统和集散型控制系统, 它们以微处理器为基础, 实现了自动化监控, 可以在满足系统安全运行及各项指标的同时, 更好保证工艺要求, 最大限度实现节能控制。微机控制系统是将系统中的传感器或变送器的输出信号直接输入到微型计算机中, 由微机处理后直接驱动执行器 (电动密闭阀等) 动作, 实现洁净室压差、温湿度、洁净度等指标的检测、控制及管理。
4 结语
新版GMP即将实施, 其借鉴了国际先进标准和药品监管经验, 更加注重科学性, 其中着重细化了软件要求, 在硬件上也提出了较高的技术要求, 尤其是关键的洁净设计原则的变化, 压差及洁净级别的提高带来的将是能耗的增加, 合理布局、减少交叉污染和确保能耗降到最低是改造的关键, 制药企业面临着更大的机遇与挑战, 计算机控制与网络技术势必会在HVAC系统运行及维护管理中大量应用。
摘要：从GMP对洁净室 (区) 压差要求入手, 简述了HVAC系统的构成、基本流程、洁净室压差控制必要性、建立原理及压差风量的确定, 并结合实际论述了洁净室压差控制的方法。
关键词：HVAC,GMP,压差控制,漏风量,压差风量,换气次数法,缝隙法,自动化控制
参考文献
[1]国家食品药品监督管理局.药品生产质量管理规范, 1998
[2]李建云, 史志敬.制药企业HVAC系统的运行管理.机电信息, 2009, 10 (29) :36～39, 43
多功能压差控制阀 篇5
1 方案分析
方案1:压差控制阀仅设在建筑物的供暖引入口
由于是双管系统, 因此以户为单位, 供暖系统内各户之间是并联关系。每一用户户引入口作用压差ΔPS可以由下式计算:
式中:ΔP1———建筑物供暖引入口压差控制阀控制压差;
ΔP2———所计算用户随的自然作用压头;
ΔP3———从供暖引入口压差控制阀的压差控制点到所计算用户户引入口之间供回水管路的阻力损失。
式中各参数的讨论
a.建筑物供暖引入口压差控制阀控制压差ΔP1在系统运行过程中, ΔP1是定值, 它取决于设计工况下, 供暖系统最不利环路中, 从供暖引入口压差控制点到最末端用户户引入口之间供回水管路的阻力损失△P'3, 最末端用户户内系统的总阻力损失△P's以及最末端用户所随的自然作用压头△P'2。
根据式 (1) 有:
b.用户所随的自然作用压头ΔP2。ΔP2取决于用户所处的楼层以及供回水立管中供回水温度[2]。在系统的运行过程中, ΔP2是一个不断变化的量, 因此在设计工况下, 根据式 (1) 计算户引入口作用压差ΔPS时, 其自然作用压头ΔP2应取最小值。因为如果取值较大, 那么根据式 (1) 所计算的户引入口作用压差ΔPS就较大, 在根据ΔPS设计户内系统时, 其管道和温控阀的阻力损失就可能较大, 当实际的自然作用压头ΔP2小于所选定值时, 户引入口作用压差ΔPS就会低于设计值, 导致温控阀上的实际压差小于设计值, 此时, 温控阀即使全开, 散热器所提供的热量仍不足以维持设计室温, 所以在设计工况下, 自然作用压头ΔP2应取最小值。这样, 在实际运行时, 自然作用压头ΔP2总是大于等于最小值, 因此能保证温控阀的热权度总是大于等于1, 房间温度总是能达到设计值。不过, 由于自然作用压头ΔP2的影响因素较多, 要确定每一用户的最小值通常都很困难, 因此为便于设计, 在设计工况下计算户引入口作用压差ΔPS时, 自然作用压头ΔP2可以不考虑。
c.从供暖引入口压差控制阀的压差控制点到所计算用户户引入口之间供回水管路的阻力损失ΔP3。在变流量系统中, 供回水管路的阻力损失ΔP3是一变量, 它取决于管路中的流量以及管路的长度。在设计工况下, 其值最大, 当管路中的流量趋近于零时, ΔP3也趋近于零[1]。同一供暖系统当采用同程式时, 其ΔP3一般比采用异程式更大[2], 因此根据式 (1) 可知;各用户由ΔP3所引起的ΔPS波动, 同程式比率经异程式系统更大, 由此可见, 设计时应选择异程式系统。
d.户引入口作用压差ΔPS。对于双管系统, 在散热器热负荷一定的情况下, 当户引入口作用压差ΔPS大于设计值时, 由于散热器上温控阀的调节作用, 户内系统各管段的流量会保持不变[1], 因此各管段的阻力损失也不变, 户引入口作用压差ΔPS的增加值会等量地作用在户内系统每一个温控阀上。由此可见, 在系统设计时, 只要保证运行过程中, 户引入口作用压差ΔPS总是大于等于设计工况下户内系统总阻力损失, 就可以保证在任何情况下, 温控阀上的实际压差总是大于等于设计工况下的设计值, 因此温控阀的热权度总是大于等于1, 用户随时能获得设计所要求的室温。那么应如何设计才能使户引入口作用压差ΔPS总是大于等于设计工况下户内系统总阻力损失呢?
根据前面的分析可知:在设计工况下进行设计时, 自然作用压头可以不考虑, 管路的阻力损失ΔP3为最大。而在实际运行过程中, 由于存在自然作用压头, 管路的阻力损失ΔP3又较小, 故根据式 (1) 可知:运行过程中, 户引入口作用压差总是大于等于设计工况下的户引入口作用压差, 因此在设计工况下, 只要使户引入口作用压差大于等于户内系统的总阻力损失, 那么运行过程中, 户引入口作用压差就总是大于等于设计工况下户内系统的总阻力损失。而这一点在设计工况下进行水力计算时, 可以很容易做到。
方案2:在每组共用立管上设压差控制阀。本方案只适应于供下回式双管系统。参照前面对式 (1) 各参数的分析, 方案2在设计工况下进行水力计算时, 其自然作用压头同样可以不考虑, 因此压差控制阀的控制压差ΔP1等于共用立管上最不利环路在设计工况下的阻力损失 (△P'3+△P's) , 其中为△P'3为立管上压差控制点到户引入口之间供回水管路的阻力损失, 另外, 为保证共用立管上各用户在运行过程中户引入口作用压差ΔPS不超过30kPa, ΔP1同样应小于等于30-gHρh-ρg) /1000kPa, 当ΔP1大于该值时, 就不应采用方案2。
方案3:在每户引入口设压差控制阀。对于大型的供暖系统, 当无法采用方案1和2时, 就应采用本方案。其压差控制阀的控制压差ΔP1等于户内系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失, 其中包括户用热表和锁闭调节阀的阻力, ΔP1应小于等于30kPa[3,4]。此时, 各共用立管上只需设截止阀或闸阀, 起关闭作用。
在本方案中, 由于压差控制阀的调节作用, 在系统的运行过程中, 自然作用压头和系统流量的变化, 不会对户内系统温控阀的工作产生影响。不过, 为了在运行过程中保证压差控制阀的正常工作, 其资用压差应始终大于等于其设计压差。压差控制阀的设计压差应等于设计工况下其本身的阻力与其控制压差之和, 因此在设计工况下进行户外共用立管和供回水干管的水力计算时, 自然作用压头可作为安全裕量, 不予考虑。因为如果要考虑自然作用压头, 一方面会使水力计算更复杂, 另一方面自然作用压头不恰当的取值, 会导致运行过程中, 压差控制阀的资用压差小于其设计压差, 有可能导致压差控制阀即使全开, 通过的流量也不能满足用户要求。另外在设计时应注意的是:供暖系统中所使用的压差控制阀一般都有最大工作压差限制, 当作用在阀上的实际压差超过其最大工作压差时, 阀就会被压坏, 因此在使用方案2和3时, 如果运行过程中, 室外管网在供暖引入口的资用压差会超过供暖系统中所使用压差控制阀的最大工作压差时, 就必须在供暖引入口设其它型号的压差控制阀, 控制整个供暖系统的压差。此时, 该压差控制阀的控制压差应等于供暖系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失。户内和户外系统形式。对于户内系统, 根据前面对供回水管路阻力损失ΔP3分析的相同理由, 为减少运行过程中, 温控阀作用压差的波动范围, 应选择异程式系统。对于方案2和3的户外系统, 也建议采用异程式系统。因为同一供暖系统, 当采用异程式时, 其系统的总阻力损失一般要比采用同程式更小[2]。这样, 可以减小供暖系统引入口所需要的资用压头。
2 结论
分户计量双管供暖系统在设计工况下进行水力计算时, 其自然作用压头可以不考虑, 户内和户外系统应采用异程式。选用方案1时, 其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于供暖系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失 (△P'3+△P's) , 并且ΔP1应小于等于30-g Hρh-ρg) /1000 k Pa。选用方案2时, 其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于立管上最不利环路在设计工况下的总阻力损失 (△P'3+△P's) , 并且ΔP1也应小于等于30-g Hρh-ρg) /1000k Pa。
方案3适应于大型供暖系统, 其压差控制阀的控制压差ΔP1应等于户内系统最不利环路在设计工况下的总阻力损失, 并且包括户用热表和锁闭调节阀的阻力, ΔP1应小于等于30kPa。
参考文献
[1]戈特·磨擦勒, 雷纳特·奥贝尔, 编著, 供暖控制技术, 北京:中国建材工业出版社, 1998
[2]贺平, 孙刚, 编著, 供热工程 (新一版) , 北京:中国建材工业出版社, 1993
[3]DBJ01-605-2000新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程
多功能压差控制阀 篇6
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