温度调节阀的选法|温水或油温度不稳定的原因与正确选型步骤

当热水或油的温度无法如预期般稳定时,其原因之一可能是温调阀(温度调整阀)的选型与使用条件不匹配。先说结论,温调阀的选型要点在于理清以下五个方面:「加热·冷却的介质」「根据所需热量求得的流量」「温度设定范围」「阀前后的压差」「感温部的设置位置」。上述任何一项若不吻合,就容易发生温度过冲与回落反复出现的振荡(hunting)或响应滞后。本文将从实务角度出发,梳理温度无法稳定的主要原因,以及正确的选型步骤。

本文要点

  • 温调阀的选型基本在于理清介质、流量、设定温度、压差、感温部位置
  • 温度无法稳定的背景往往是尺寸过大、压差不匹配、感温部设置不当等因素叠加所致
  • 由所需热量求出流量,再针对压差匹配Cv值与口径,是稳定运行的选型参考

温度无法稳定的主要原因

自力式温调阀通常利用感温部(传感器)内流体因温度而膨胀·收缩的力,无需外部动力即可自动调整阀门开度。正因为具有这一特性,一旦选型或安装与条件不符,温度便容易波动。

阀门尺寸与流量范围的不匹配

若选用超出必要的大口径,微小的开度变化便会引起流量大幅波动,容易招致温度反复过冲与回落的振荡(hunting)。反之口径过小则无法确保所需的热量。不仅要看最大流量,还必须确认在启动时与稳态时等整个运行范围内,流量是否都落在控制范围之内。

压差与感温部的设置条件

当阀前后的压差与设想值相差较大时,即使开度相同流量也会改变,从而难以稳定在设定温度。压差过大时,还可能成为气蚀或噪声的诱因之一。此外,若将感温部设置在难以捕捉被加热侧代表性温度的位置,就会产生响应滞后(滞后时间),容易导致温度振荡。感温部宜设置在流动不停滞、易于反映实际被控温度的位置。

正确的选型步骤

依次理清各项条件,便能更接近适合温度稳定的规格。

步骤1〜3:确定介质、流量、设定温度

首先明确加热介质(蒸汽·热水·油等)与被加热流体,以及控制方式(是节流加热侧的流量,还是控制冷却侧)。其次根据所需热量算出流量,并确定温度设定范围。当介质为油时,粘度与使用温度范围也是需要确认的事项。

步骤4〜5:由压差选定Cv·口径、材质与连接方式

确认阀前后设想的压差,结合流量求出所需的Cv值,进而选定口径。以上数值均会因使用条件而变化,请仅作为参考。最后,选择适合流体·温度·压力的阀座、密封材质以及连接方式(螺纹·法兰等)。感温部的设置位置以及是否需要保护管,也应在此阶段作为整个系统统筹考虑,以利稳定运行。

常见问题

Q1. 为什么温度会周期性地上下波动

A1. 多见于阀门尺寸过大而引发振荡(hunting)的情况。压差过大或感温部的设置位置也可能成为诱因。重新审视运行范围内的流量与设置条件可作为参考。

Q2. 只知道最大流量能否进行选型

A2. 启动时与稳态时所需流量往往不同,掌握最小侧同样重要。了解运行范围后,更容易锁定符合控制范围的规格。请在理清条件后与我们商讨。

Q3. 感温部应设置在何处

A3. 基本原则是能够代表性地捕捉所要控制对象的温度,且流动不停滞的位置。设置场所不同,响应性也会改变。必要时也可将保护管的使用纳入考虑。

Q4. 压差需要确认到什么程度

A4. 了解阀前后设想的压差后,即可结合流量恰当地选定Cv·口径。压差过大时,也可能成为噪声或气蚀的诱因之一。建议理清条件。

Q5. 蒸汽加热与热水加热在选型上有区别吗

A5. 介质不同,所需的流量、压差以及适合的材质·规格也各异。蒸汽需增加对疏水与压力条件的确认,热水则需确认循环条件等。根据用途加以梳理会更为有效。

Q6. 想将既有温调阀更新为同等产品时应如何处理

A6. 需要确认口径·设定温度范围·流量·压差·材质·连接方式等规格。若有铭牌或图纸,选型会更顺畅。理清信息后与我们商讨,将更便于我们提出方案。

总结

热水或油温度无法稳定的背后,往往是阀门尺寸与流量范围的不匹配、压差的不一致、感温部的设置条件等多种因素叠加所致。依次理清介质·流量·设定温度·压差·感温部位置,并针对压差匹配Cv·口径,可作为面向稳定运行的选型参考。

如果您有「无法判断口径是否适当」「知道最大流量但不清楚最小流量」「对感温部的设置位置感到犹豫」「想选定既有阀门的同等产品」等困扰,欢迎随时向Yoshitake提出技术咨询·选型咨询。我们将在理清使用条件的基础上,与您一同探讨适合的规格选型。