很多實驗室都需要負壓控制，以防止室內(nèi)生物擴展造成人員污染和感染其他周邊人員。而負壓控制就是合實驗室的生物從使致終不離開實驗室，下面科瓦特實驗室為大家講解實驗室壓差調(diào)節(jié)閥的有關知識：

一、壓差調(diào)節(jié)裝置的工作原理

壓差調(diào)節(jié)裝置由壓差控制器、電動執(zhí)行機構、調(diào)節(jié)閥、測壓管以及旁通管道等組成，其工作原理是壓差控制器通過測壓管對空調(diào)系統(tǒng)的供回水管的壓差進行檢測，根據(jù)其結果與設定壓差值的比較，輸出控制信號由電動執(zhí)行機構通過控制閥桿的行程或轉角改變調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制供水管與回水管之間旁通管道的冷凍水流量，最終保證系統(tǒng)的壓差恒定在設定的壓差值。當系統(tǒng)運行壓差高于設定壓差時，壓差控制器輸出信號，使電動調(diào)節(jié)閥打開或開度加大，旁通管路水量增加，使系統(tǒng)壓差趨于設定值；當系統(tǒng)壓差低于設定壓差時，電動調(diào)節(jié)閥開度減小，旁通流量減小，使系統(tǒng)壓差維持在設定值。

二、選擇調(diào)節(jié)閥應考慮的因素

調(diào)節(jié)閥的口徑是選擇計算時最重要的因素之一，調(diào)節(jié)閥選型如果太小，在最大負荷時可能不能提供足夠的流量，如果太大又可能經(jīng)常處于小開度狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥的開啟度過小會導致閥塞的頻繁振蕩和過渡磨損，并且系統(tǒng)不穩(wěn)定而且增加了工程造價。

通過計算得到的調(diào)節(jié)閥應在10％－90％的開啟度區(qū)間進行調(diào)節(jié),同時還應避免使用低于10％。

另外，安裝調(diào)節(jié)閥時還要考慮其閥門能力PV(即調(diào)節(jié)閥全開時閥門上的壓差占管段總壓差的比例)，從調(diào)節(jié)閥壓降情況來分析，選擇調(diào)節(jié)閥時必須結合調(diào)節(jié)閥的前后配管情況，當PV值小于0.3時，線性流量特性的調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線會嚴重偏離理想流量特性，近似快開特性，不適宜閥門的調(diào)節(jié)。

三、調(diào)節(jié)閥的選擇計算

調(diào)節(jié)閥的尺寸由其流通能力所決定，流通能力是指當調(diào)節(jié)閥全開時，閥兩端壓力降為105Pa,流體密度為1g/cm3時，每小時流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體的立方米數(shù)。進口調(diào)節(jié)閥流通能力的表示方式通常有cv和kv兩種，其中kv=c,而cv是指當調(diào)節(jié)閥全開時，流通60oF的清水，閥兩端壓力降為1b/in2時每分鐘流過閥門的流量，cv=1.167kv。

壓差旁通調(diào)節(jié)裝置示意圖如下:

（1）確定調(diào)節(jié)閥壓差值（⊿P）

如上圖所示,作用在調(diào)節(jié)閥上的壓差值就是E和F之間的壓差值,由于C-D旁通管路與經(jīng)過末端用戶的D-U-C管路的阻力相當,所以E-F之間的壓差值應等于D-U-C管路壓差(指末端用戶最不利環(huán)路壓差)減去C-E管段和F-D管段的壓差值。

（2）計算調(diào)節(jié)閥需要旁通的最大和最小流量

對于單機組空調(diào)機系統(tǒng),根據(jù)末端用戶實際使用的最低負荷就可以確定最小負荷所需的流量,從而確定最大旁通流量,其公式為:

G=(Q-Qmin)*3.6/CP*⊿T (1)

公式中,G為流量單位為（m3/h），Q為冷水機組的制冷量(KW),Qmin空調(diào)系統(tǒng)最小負荷(KW), CP為水的比熱, CP=4.187kJ/kg.oC,⊿T為冷凍水供回水溫差,一般為5 oC

根據(jù)實際可調(diào)比 RS＝10（PV）1/2 (2)

即可算出調(diào)節(jié)閥的旁通最小流量

C=316G*(⊿P/ρ)-1/2 (3)

公式中, ρ為密度,單位為（g/cm3）,G為流量，單位為（m3/h）,⊿P為調(diào)節(jié)閥兩端壓差，單位為（Pa）。根據(jù)計算出的C值選擇調(diào)節(jié)閥使其流通能力大于且最接近計算值。

（4）調(diào)節(jié)閥的開度以及可調(diào)比的驗算。根據(jù)所選調(diào)節(jié)閥的C值計算當調(diào)節(jié)閥處于最小開度以及最大開度情況下其可調(diào)比是否滿足要求，根據(jù)計算出的可調(diào)比求出最大流量和最小流量與調(diào)節(jié)閥在最小開度及最大開度下的流量進行比較，反復驗算，直至合格為止。

四、調(diào)節(jié)閥選型實例

某寫字樓共十二層,建筑面積約為11000平米,層高3.6米,采用一臺約克螺桿冷水機組,制冷量為1122KW。

（1）壓差的確定

經(jīng)水力計算,系統(tǒng)在最小負荷（旁通管處于最大負荷）情況下總阻力損失H約為235KPa在系統(tǒng)冷凍水供回水主干管處設置壓差旁通控制裝置,旁通管處冷源側水管道阻力損失為80KPa,末端最不利環(huán)路阻力損失為155 KPa。

（2）通調(diào)節(jié)閥水量計算：

經(jīng)過計算知，該空調(diào)系統(tǒng)在其最小支路循環(huán)時，其負荷為最小負荷，約為總負荷的35％，利用公式（1） G=(Q-Qmin)*3.6/CP*⊿T，算得所需旁通得最大流量為125.4m3/h,再由最不利環(huán)路壓差155 KPa。

（3）流通能力的計算

根據(jù)公式（2）C=316G*(⊿P/ρ)-1/2 算得C=100.6

（4）調(diào)節(jié)閥選型

下表為上海恒星泵閥制造有限公司的ZDLN型電子式電動直通雙座調(diào)節(jié)閥的技術參數(shù)表，由公式（2）算得C=100.6,該調(diào)節(jié)閥的固有流量特性為直線型和等百分比特性，按照等百分比特性選擇最接近的C值，得到管徑為DN80,C值為110，符合選型要求。

（5）調(diào)節(jié)閥的開度及可調(diào)比驗算

旁通管段總長為6m,查上表當C=110時，由公式(4) ⊿P=ρ(316G/C)2 得到⊿P＝129.8 KPa,當旁通管道采用與調(diào)節(jié)閥相同的管徑時，當旁通管道最大水量為125.4m3/h，經(jīng)過水力計算，總沿程損失為42.8 KPa,總局部損失為23 KPa，調(diào)節(jié)閥兩端壓差為129.8－42.8－23=64KPa<129.8 KPa,閥門能力PV=64/129.8=0.49,這時調(diào)節(jié)閥的流量特征曲線為等百分比特性，此時處理的實際最大旁通水量為88.1m3/h<125.4m3/h,其流量只有系統(tǒng)要求的最大旁通流量的70%，由公式(2)可以求得實際可調(diào)比Rs=7,即實際最小流量為88.1/7=12.6m3/h，最大流量與最小流量顯然均不能滿足實際要求，所以旁通管的管徑選擇DN80不合適。

按照上述計算方法，繼續(xù)試算，當選用DN125的旁通管時，計算得調(diào)節(jié)閥兩端壓差為123.2 KPa，PV=0.95，此時處理的最大旁通水量為122.1m3/h,相對開度為90％，相對流量為97.3%，由公式（2）可以求得實際可調(diào)比Rs=9.7，即最小旁通水量為122.1/9.7=12.6 m3/h與調(diào)節(jié)閥工作在10％的開度下的流量12.21 m3/h相比已非常接近。此時調(diào)節(jié)閥的流量特性已接近理想流量特性曲線，已能滿足系統(tǒng)需要。

五、結論

通過以上分析，可以得出如下結論：

（1）調(diào)節(jié)閥流通能力C的確定是選擇調(diào)節(jié)閥至關重要的一步，只有流通能力C計算正確，調(diào)節(jié)閥才有可能滿足工藝要求。

（2）調(diào)節(jié)閥的閥門能力PV也是選擇調(diào)節(jié)閥的重要指標之一，原則上要盡可能選擇大的Pv值。

（3）調(diào)節(jié)閥的實際可調(diào)比Rs是決定調(diào)節(jié)閥能否滿足工藝要求的參數(shù)之一。實際可調(diào)比往往遠遠小于理想可調(diào)比，但是在選擇調(diào)節(jié)閥時要盡可能使實際可調(diào)比接近最大值。

（4）調(diào)節(jié)閥所能通過的最大流量與最小流量是選擇計算的關鍵環(huán)節(jié)，這兩個數(shù)值應該由實際可調(diào)比與工藝要求共同決定。

（5）通過工程實例可以看出旁通管的管徑的計算也很重要，如果未經(jīng)計算就選擇與調(diào)節(jié)閥相同的口徑則無法滿足工藝要求。

通過以上5點可以看出壓差調(diào)節(jié)閥在空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制中占有比較重要的地位，只有經(jīng)過仔細計算，才能使所選擇的壓差調(diào)節(jié)閥滿足工藝要求。