了解空調(diào)水系統(tǒng)閥門及其設(shè)計(jì)、選擇與防腐
閥門的分類與基本結(jié)構(gòu)
閥門用于管路系統(tǒng)中，處理液體之控制裝置，選擇閥的第一步驟是必須了解各種閥的功能與作用。
按閥門的功能分類
1)切斷用：用來(lái)切斷〔 或接通)管路中的介質(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、蝶閥等。
2)止回用：用來(lái)防止介質(zhì)倒流。如止回閥。
3)調(diào)節(jié)用：用來(lái)調(diào)節(jié)管路中介質(zhì)的壓力和流量。如調(diào)節(jié)閥、減壓閥、節(jié)流閥、蝶閥、V 形開(kāi)口球閥、平衡閥等。
4)分配用：用來(lái)改變管路中介質(zhì)流動(dòng)的方向，起分配介質(zhì)的作用。如分配閥、三通或四通旋塞閥、三通或四通球閥等。
5)安全用：用于超壓安全保護(hù)，排放多余介質(zhì)，防止壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值。如安全閥、滋流閥等。
6)其他特殊用途：如蒸汽疏水閥、空氣疏水閥、排污閥、放空閣、呼吸閥、排渣閥、溫度調(diào)節(jié)閥等。
閥門的基本結(jié)構(gòu)有如下幾種類型
空調(diào)水的水質(zhì)
1、供暖水質(zhì)
二次水PH值9～12，溫度為40～80℃;壓力一般≤2.5MPa。
2、空調(diào)冷卻水水質(zhì)
乙二醇等，溫度為-6℃～37℃;壓力一般≤2.5MPa。
空調(diào)系統(tǒng)閥門的材質(zhì)
1、閥體分為球墨鑄鐵、鑄銅合金、不銹鋼等，一般DN50及以上采用球墨鑄鐵，DN50及以下采用鑄造同合金(不建議采用鑄鋼);球墨鑄鐵一般為QT500-7或QT450-10;同合金為ZCuAl9Mn2，含銅量不得低于59%。
2、閥桿：304不銹鋼、1Cr或2Cr不銹鋼或冷拔黃銅HT62;
3、閥瓣：閘閥建議采用球鐵包膠，蝶閥建議采用1Cr或2Cr不銹鋼;截止閥、水力閥、兩通閥、平衡閥等，建議采用銅合金或304不銹鋼;
4、密封件：建議采用EPDM三元乙丙，水溫低于120℃的情況下，不建議采用四氟密封或金屬硬密封。
空調(diào)系統(tǒng)閥門的防腐處理
1、閥體內(nèi)外表面防腐處理
(1)噴漆、烤漆、噴塑;其中噴塑防腐效果較好，正逐漸成為主流。
(2)前期除塵、除油、除銹很關(guān)鍵;防腐層的附著力很重要。
(3)并非越厚越好;合理厚度應(yīng)在150～300微米之間。
(4)零件要在裝配前涂裝。裝配后烤漆或噴塑會(huì)因過(guò)熱而破壞非金屬密封件，并且會(huì)有噴不到的地方，無(wú)法防腐。
2、閥門其他零件的防腐處理
(1)軟密封閘閥采用全包膠防腐。
(2)蝶閥閥板、閥桿;水力閥閥桿、彈簧;閘閥閥桿、過(guò)濾器過(guò)慮網(wǎng)等零件采用不銹鋼，無(wú)需涂層。
(3)水力閥平衡閥閥板、閥座、導(dǎo)閥、導(dǎo)管采用黃銅，無(wú)需涂層。
(4)橡膠密封零件為非金屬材料，無(wú)需涂層。
空調(diào)水系統(tǒng)關(guān)斷類閥門
1、閘閥;2、蝶閥;3、截止閥;4、球閥;5、鎖閉閥。
閘閥
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：CJ/T216-2005。
主要用于各種關(guān)斷點(diǎn)，應(yīng)用廣泛;采用閥板全包膠形式，密封可靠;
較大口徑可以到DN1400，連接尺寸小，DN500的軟密封閘閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為359mm;
在25Kg及以上壓力情況下，密封必蝶閥可靠;
DN50以下采用全銅絲接。
*鑄鋼閘閥、金屬硬密封閘閥不符合建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)，不適用于建筑水系統(tǒng)，而且允許滲漏。但適合用于高溫高壓、油、氣介質(zhì)。
蝶閥
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：CJ/T261-2007。
連接形式：對(duì)夾或法蘭;
密封件：三元乙丙(0～100℃);丁晴(0～60℃);
手動(dòng)驅(qū)動(dòng)形式：DN150以下，手柄式;DN150及以上，建議采用渦輪式;
建議采用中線蝶閥：中線蝶閥可以雙向承壓，不建議使用偏心蝶閥;
PN16以上壓力情況下，不建議使用蝶閥;
DN50以下不宜采用蝶閥，可用截止閥等。
空調(diào)水系統(tǒng)不適合采用金屬硬密封蝶閥或四氟蝶閥：
金屬硬密封蝶閥允許有可進(jìn)泄漏，且泄漏量很大：30毫升X DN(GB/T13927-92);
四氟蝶閥只適合用于較高溫度下(≥100℃)，因?yàn)樗姆鷮儆谒芰?，只有在較高溫度下才變軟，密封效果才好;
在技術(shù)要求中不要強(qiáng)調(diào)“鑄鋼”、“偏心”這樣的要求，因?yàn)檫@些都是四氟蝶閥或硬密封蝶閥的特征，橡膠軟密封蝶閥一般均采用球鐵閥體、中線蝶板;
三元乙丙橡膠耐溫可達(dá)120℃，可以長(zhǎng)時(shí)間工作在100 ℃以上，完全可以滿足采暖、空調(diào)系統(tǒng)的要求。
防結(jié)露蝶閥：
結(jié)露是潮濕環(huán)境、管道介質(zhì)和環(huán)境溫度溫差較大時(shí)必然出現(xiàn)的現(xiàn)，結(jié)露不僅容易使閥門生銹，使電動(dòng)、手動(dòng)執(zhí)行器出現(xiàn)故障，還會(huì)因?yàn)榈嗡绊懍F(xiàn)場(chǎng)工作、生活條件。
目前市場(chǎng)一些所謂“防結(jié)露涂料”和“壓鑄鋁合金閥體”防結(jié)露效果均不理想。
解決結(jié)露問(wèn)題較好的辦法是用非金屬材料將閥體和執(zhí)行隔開(kāi)，甚至適用非金屬的執(zhí)行器。
防結(jié)露蝶閥的價(jià)格必普通蝶閥稍貴一點(diǎn)，大概只高15%左右，因此很有推廣價(jià)值，尤其是用于電動(dòng)閥門上。
電動(dòng)蝶閥：
采用對(duì)加蝶閥或法蘭蝶閥作為工作部件，以電動(dòng)執(zhí)行器作為驅(qū)動(dòng)部件，接受并反饋遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)關(guān)斷或開(kāi)啟管道的作用。
適合用于需要遠(yuǎn)程控制或者不便手動(dòng)操作的地方;
閥體和普通中線軟密封蝶閥相同;
電動(dòng)執(zhí)行器采用角回轉(zhuǎn)式，可以接受遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)控制，并反饋開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)信號(hào);
驅(qū)動(dòng)電源一般為AC220V，也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件要求廠家定做;適合開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié)的用途。
截止閥
阻力較大，關(guān)斷可靠，體積較大;
有金屬密封，有橡膠密封，生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單;
在關(guān)斷閥門中，阻力較大，但是可以手動(dòng)調(diào)流，必要時(shí)可以起到手動(dòng)平衡的作用，且抗汽蝕能力較強(qiáng);
DN50及以下多為螺紋連接，多采用全銅結(jié)構(gòu)，但是一般由銅閥專業(yè)廠家生產(chǎn)，風(fēng)機(jī)盤管、排氣閥前用量很大;
要注意水流方向;DN200以上不宜采用截止閥，因?yàn)殛P(guān)斷力太大，人工幾乎不能關(guān)斷。
球閥
DN50及以下采用全銅絲接，球體一般為不銹鋼，密封環(huán)為四氟;
注意：安裝過(guò)程中容易“還扣”，造成泄漏。
鎖閉閥
多功能鎖閉閥;磁性鎖閉閥;IC卡鎖閉閥。
空調(diào)水系統(tǒng)止回類閥門
1、消聲止回閥;2、緩閉止回閥;3、無(wú)聲止回閥;4、蝶式止回閥閥。
消聲止回閥
多用于水泵出水口;
閥瓣為升降型，多為梭式或環(huán)噴式;
采用彈簧升降助力式，因此阻力較大，但是停泵后在尚有1~2米水頭時(shí)，在彈簧的作用小閥瓣已經(jīng)關(guān)閉，因此消除水錘效果很好;
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，幾乎不用維護(hù);
適合立式安裝，不適合臥裝;
適合用于水泵出口處，應(yīng)設(shè)置檢修用閘閥或蝶閥以及橡膠軟接頭或金屬軟接頭。
DN50以下一般為全銅絲接。
緩閉止回閥
《給排水用緩閉止回閥通用技術(shù)條件》CJ/T154-2001，為蝶式液壓阻尼式緩閉止回閥，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小，緩閉效果明顯，連接尺寸小;缺點(diǎn)：一般為速開(kāi)緩閉，不能緩開(kāi)，液壓阻尼機(jī)構(gòu)可靠性差。
目前較常用，較流行的是活塞式或膜片式緩閉止回閥，優(yōu)點(diǎn)是阻力小，緩開(kāi)緩閉，速度可調(diào)，防水錘效果好，維修方便，可靠性高;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，口徑一般不會(huì)大于一米貳，因此大型市政管道上的止回閥，適合用外掛阻尼裝置形式的緩閉止回閥。
安裝形式不限，適合用于給水，不適合用于排水，后面應(yīng)設(shè)置檢修用關(guān)斷閥門。較小口徑到DN50。
無(wú)聲止回閥
橡膠膜瓣止回原理;
無(wú)金屬機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，因此工作時(shí)無(wú)任何噪音;
柔性止回，消除水錘效果好;
橡膠膜采用高彈性、高強(qiáng)度三元乙丙，抗撕裂性好，而且即便撕裂，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)也可以正常工作。
蝶式止回閥閥
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小;維修方便，造價(jià)低廉;
但是密封效果差，無(wú)法防水錘，水擊聲音巨大;可用于流速不高、壓力較小的水泵出口處。
空調(diào)水系統(tǒng)平衡類閥門
1、靜態(tài)平衡閥閥;2、自力式壓差旁通閥閥;3、電動(dòng)壓差旁通閥;4、自力式壓差控制閥;5、自力式流量平衡閥;6、電動(dòng)兩通調(diào)節(jié)閥;7、風(fēng)機(jī)盤管用電動(dòng)兩通閥;8、電動(dòng)兩通動(dòng)態(tài)平衡閥(一體閥);9、電動(dòng)三通閥。
靜態(tài)平衡閥閥
靜態(tài)平衡閥閥(手動(dòng)平衡閥，數(shù)字鎖定平衡閥等)
升降閥板結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單可靠，造價(jià)低廉;
通過(guò)消能實(shí)現(xiàn)各區(qū)、各個(gè)之路之間的流量平衡，;
不能動(dòng)態(tài)自適應(yīng)供回水流量、壓差的變化，更適合用于定流量系統(tǒng);
不能實(shí)現(xiàn)線性調(diào)節(jié)，但是目前有進(jìn)口廠家在閥瓣上想辦法，線性有所好轉(zhuǎn);調(diào)試、整定繁瑣。
自力式壓差旁通閥閥
控制供水總管路和回水總管路之間的較高壓差。
可以現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)控制導(dǎo)閥調(diào)節(jié)較高壓差值，當(dāng)供回水壓差達(dá)到或超過(guò)設(shè)定值時(shí)，閥門主動(dòng)打開(kāi)，由供水管(分水器)直接泄壓到回水管(或集水器)，前后應(yīng)設(shè)置檢修用關(guān)斷閥門。
小開(kāi)度工礦多，應(yīng)考慮汽蝕問(wèn)題。
無(wú)需電控、程控，全自力式，故障率低，維護(hù)簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn)：控制精度較電動(dòng)式低。
電動(dòng)壓差旁通閥
安裝于分集水器之間，設(shè)定并控制供回水之間的壓差，前后應(yīng)設(shè)檢修用關(guān)斷閥門。
由電動(dòng)兩通閥、壓差變送器、壓差控制器三部分組成，或壓差傳感控制器，也可以置于大閉環(huán)中央控制下。
驅(qū)動(dòng)電源為AC24V，控制電源為0～10V或4～20mA，壓差控制器可采用機(jī)械顯示或數(shù)字顯示。
當(dāng)旁通管道口徑≥250時(shí)，可以選AC220V，模擬量控制的電動(dòng)蝶閥，其他不變。
≤200孔徑時(shí)，盡量選擇等百分比的座閥閥體。
自力式壓差控制閥
通過(guò)控制供回水管之間的壓差來(lái)控制流量。
優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單(通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧壓縮量來(lái)調(diào)節(jié)壓差控制范圍)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方案成熟，故障率低，安裝方便，無(wú)需電控。
缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)壓差的精度較低，較好和末端的電動(dòng)閥門聯(lián)合使用。通常安裝于回水管路上。
自力式壓差平衡閥不具備關(guān)斷功能，根據(jù)需要，應(yīng)另設(shè)關(guān)斷閥門。
自力式流量平衡閥
通過(guò)自動(dòng)控制流量，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量平衡的作用。
通常安裝于供水管道上，也可以安裝到回水管道上。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低，缺點(diǎn)是流量調(diào)節(jié)精度不及電動(dòng)調(diào)節(jié)。
流量設(shè)定方法：用專用扳手，打開(kāi)保護(hù)螺絲，旋轉(zhuǎn)直到達(dá)到設(shè)計(jì)值。
壓小于20kPa時(shí)，控制流量達(dá)不到設(shè)定值;壓差超過(guò)300kPa時(shí)，可能產(chǎn)生噪音。
自力式平衡閥不具備關(guān)斷功能，根據(jù)需要，應(yīng)另設(shè)關(guān)斷閥門。
限流型流量平衡閥
安裝于供水管道上，當(dāng)閥門前后壓差變大時(shí)，彈簧被壓縮，閥膽位移，減小過(guò)流面積，從而使流量保持在設(shè)計(jì)值。
優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，調(diào)節(jié)精度高，故障率低。
缺點(diǎn)是阻力很大，系統(tǒng)壓力損失計(jì)算一定要充分考慮。
和風(fēng)機(jī)盤管用電動(dòng)兩通閥配合使用，可以組成“動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)兩通調(diào)節(jié)閥”。
電動(dòng)兩通調(diào)節(jié)閥
電動(dòng)兩通調(diào)節(jié)閥用途非常廣泛，它可以根據(jù)系統(tǒng)中溫度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)流量。
需要和溫度傳感器、溫度控制(設(shè)定)器配套使用，可以實(shí)現(xiàn)等百分比線性調(diào)節(jié)。
優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)精度高，缺點(diǎn)是價(jià)格較高。
DN32～50多為螺紋連接，DN50以上多為法蘭連接。
接受0～10V或4～20mA控制。驅(qū)動(dòng)電源一般為AC24V。
風(fēng)機(jī)盤管用電動(dòng)兩通閥
和溫度傳感器、溫度顯示器、溫度控制器配合使用。通過(guò)控制盤管的過(guò)流時(shí)間控制末端空間的溫度。開(kāi)關(guān)式，分常開(kāi)、常關(guān)兩種。
較大口徑為DN25，電壓為220V。采用螺紋連接。
應(yīng)設(shè)置Y型過(guò)濾器和檢修截止閥。
應(yīng)設(shè)置橡膠軟接或金屬軟管。
應(yīng)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)操作裝置。
電動(dòng)兩通動(dòng)態(tài)平衡閥(一體閥)
由動(dòng)態(tài)平衡閥和電動(dòng)兩通調(diào)節(jié)閥兩個(gè)功能，通過(guò)一個(gè)閥體實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)點(diǎn)是適用壓差范圍大，調(diào)節(jié)精度較高，體積小。
缺點(diǎn)是造價(jià)較高。
目前鑒于上述問(wèn)題，很多用戶采取了用自力式平衡閥串連電動(dòng)兩通調(diào)節(jié)閥的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)一體閥的功能，效果很好，造價(jià)降低一半。風(fēng)盤用一體閥意義不大，且由于流量損失大，不經(jīng)濟(jì)。
分為分流與合流兩種。
調(diào)節(jié)性電動(dòng)三通閥采用AC24V電源，接受并反饋0～10V或4～20mA控制信號(hào)，線性調(diào)節(jié)。開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)電源為220V。
空調(diào)水系統(tǒng)輔助類閥門
倒流防止器
用于空調(diào)水補(bǔ)水部分?？梢試?yán)格防止倒流污染。
安裝于飲用水和非飲用水之間。
DN50以下采用全銅、不銹鋼螺紋連接， DN65及以上采用球墨鑄鐵閥體，法蘭連接。
水錘吸納器
由于系統(tǒng)壓力較高或流速較高，因此開(kāi)閥水錘和停泵水錘都較嚴(yán)重的場(chǎng)合，因此應(yīng)采用活塞式水錘吸納器。
水錘吸納器一般安裝于水泵出口止回閥的下游。
自動(dòng)脫氣機(jī)
采用循環(huán)形式主動(dòng)去處掉絕大部分溶解在水中的空氣，可以部分甚至全部取消系統(tǒng)中的自動(dòng)排氣閥，減少了出現(xiàn)末端設(shè)備泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
脫氣核心部件是脫氣輪和集氣膠膽。
優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行可靠，占地面積小，效率高，能耗低，安全可靠。
可根據(jù)系統(tǒng)的大小采用不同規(guī)格，或單機(jī)布設(shè)，也可多聯(lián)機(jī)。
閥門選用原則與設(shè)計(jì)
閥門選用原則
1、根據(jù)工作介質(zhì)(水、蒸汽)選用;
2、根據(jù)工作介質(zhì)參數(shù)選用：設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、流量;
3、閥門應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)要求：流阻、流量特性、密封等級(jí)等;
4、調(diào)節(jié)類閥門必須確定如下參數(shù)：流量要求、正常流動(dòng)和關(guān)閉時(shí)的壓力降、閥門的進(jìn)、出口壓力狀況、流量特性、流通能力、可調(diào)比、閥權(quán)度和工作壓力等;
5、選擇閥門與管道的連接方式，一般有法蘭、螺紋、對(duì)夾、卡箍等;
6、考慮選擇閥門的幾何參數(shù)：結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、開(kāi)啟和關(guān)閉后閥門高度方向的尺寸、整個(gè)閥門外形尺寸和安全操作距離等;
7、參考現(xiàn)有閥門產(chǎn)品樣本選擇適用的閥門。
閥門的阻力
流動(dòng)介質(zhì)的壓力損失：△h=K*V2/2g(其中，K為壓力損失系數(shù)，V為介質(zhì)流速)。
各類閥門選用原則
手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的典型設(shè)計(jì)方式：
1、手動(dòng)平衡閥應(yīng)分級(jí)安裝，即干管、立管支管均應(yīng)安裝。
2、各并聯(lián)支路應(yīng)同時(shí)安裝。
3、必須根據(jù)閥門的流通能力值選型。
4、手動(dòng)平衡閥建議安裝在回水側(cè)。
自動(dòng)流量平衡閥(動(dòng)態(tài)流量平衡閥)的典型設(shè)計(jì)方式：
1、自動(dòng)流量平衡閥必須根據(jù)設(shè)計(jì)流量選型。
2、自動(dòng)流量平衡閥宜安裝在末端位置(風(fēng)機(jī)盤管、空調(diào)機(jī)組)的回水管上。
3、自動(dòng)流量平衡閥不必逐級(jí)安裝。
4、冷水機(jī)組、鍋爐、熱水器等需要限流量的設(shè)備，宜安裝自動(dòng)流量平衡閥以避免設(shè)備的過(guò)流。
5、自動(dòng)流量平衡閥宜根據(jù)流量選型，流量根據(jù)被控設(shè)備的設(shè)計(jì)流量確定。
6、選擇時(shí)應(yīng)確定合適的壓差范圍。
7、被控設(shè)備為空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管時(shí)，閥門流量與設(shè)備流量相等;為冷水機(jī)組時(shí)，閥門流量宜取設(shè)備流量的1.05倍。
自力式壓差控制閥的典型設(shè)計(jì)方式：
1、自力式壓差控制閥可控制立管、支管和末端設(shè)備的壓差。
2、自力式壓差控制閥不應(yīng)重疊設(shè)置。
3、選擇時(shí)首先要明確被控支路或者末端設(shè)備的壓差。
4、自力式壓差控制閥應(yīng)按閥門的KV值選擇，計(jì)算時(shí)采用的▽P是采用的是閥門的壓降，而非控制壓差。
5、自力式壓差控制閥一般由兩部分組成，一個(gè)是安裝在供水管道上帶有壓力傳感器的斷流閥，一個(gè)是安裝在回水管道上的壓差調(diào)節(jié)器。
電動(dòng)平衡型兩通閥和電動(dòng)平衡型調(diào)節(jié)閥的典型設(shè)計(jì)方式：
1、電動(dòng)平衡型兩通閥根據(jù)壓差和流量計(jì)算出KV值選型。
2、選型方法與控制閥選型方法相同。
