王曉春
(黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150025)
我國(guó)北方冬季采暖的集中供熱系統(tǒng)主要由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶三大部分組成。在供熱過(guò)程中,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)末端用戶的有效調(diào)節(jié),就需要將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為控制設(shè)備,進(jìn)行利用。以換熱站為例,由于其位于整個(gè)供熱系統(tǒng)的中樞環(huán)節(jié),因此只有確保換熱站內(nèi)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥運(yùn)行穩(wěn)定,才能夠使整個(gè)供熱系統(tǒng)高效運(yùn)行。
智慧供熱在現(xiàn)代城市的能源管理中發(fā)揮著重要作用。而在智慧供熱系統(tǒng)中,換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是一個(gè)至關(guān)重要的設(shè)備,其具體作用和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常值得深入探討。
(1)控制熱水流量。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)用戶需求,在供熱管網(wǎng)中精確地調(diào)節(jié)熱水流量。通過(guò)改變閥門開度,可以實(shí)現(xiàn)從完全關(guān)閉到最大通量之間的連續(xù)調(diào)節(jié),保證每個(gè)用戶獲得適宜的供熱量。
(2)平衡供熱系統(tǒng)。由于供熱網(wǎng)絡(luò)中不同樓層、不同房間的供熱需求存在差異,因此需要進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各個(gè)分支進(jìn)行調(diào)節(jié),使得整個(gè)供熱系統(tǒng)能夠均衡運(yùn)行,避免部分用戶過(guò)熱或供熱不足的問(wèn)題。
(3)節(jié)約能源。通過(guò)智慧供熱系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和分析功能,換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)室內(nèi)溫度、天氣等因素自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。合理控制供熱流量,最大限度地減少能源消耗,提高整個(gè)供熱系統(tǒng)的能效。
(4)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。配合智慧供熱系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制功能,換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)測(cè)。運(yùn)維人員可以通過(guò)云平臺(tái)或移動(dòng)應(yīng)用程序?qū)φ{(diào)節(jié)閥進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置和故障診斷,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行處理,從而提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。
(1)提高供熱質(zhì)量。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)不同用戶的需求進(jìn)行精確調(diào)節(jié),避免供熱過(guò)剩或不足的問(wèn)題,提高供熱質(zhì)量和用戶滿意度。
(2)節(jié)約能源成本。智慧供熱系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析功能可以幫助確定最佳的供熱策略,合理利用供熱資源,降低能源消耗和運(yùn)營(yíng)成本。
(3)降低環(huán)境污染。通過(guò)準(zhǔn)確控制供熱流量,智慧供熱系統(tǒng)可以減少能源的浪費(fèi),從而降低環(huán)境污染和碳排放。
(4)提升系統(tǒng)可靠性。遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理功能使得運(yùn)維人員能夠及時(shí)對(duì)供熱設(shè)備進(jìn)行故障診斷和處理,降低停機(jī)維修時(shí)間,提高整個(gè)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
(5)適應(yīng)不同用戶需求。通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的靈活調(diào)節(jié),智慧供熱系統(tǒng)可以滿足用戶多樣化的供熱需求,包括不同溫度、時(shí)間段和房間空間的需求。
(6)未來(lái)發(fā)展?jié)摿?。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,智慧供熱系統(tǒng)將更加智能化。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥將與其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng),形成一個(gè)智能化的供熱網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)化和智能化管理。
換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在智慧供熱系統(tǒng)中具有重要作用,并帶來(lái)了許多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。通過(guò)精確調(diào)節(jié)熱水流量、平衡供熱系統(tǒng)、節(jié)約能源成本、遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理等功能,它為城市的供熱系統(tǒng)提供了更加高效、可靠和環(huán)保的解決方案。隨著智慧供熱技術(shù)的不斷發(fā)展,換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥將在未來(lái)發(fā)揮更大的作用,并促進(jìn)城市能源管理水平的提升。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在進(jìn)行安裝時(shí),需要將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝在便于操作的位置,從而便于工作人員進(jìn)行操作。然而,很多工作人員在對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行安裝時(shí),往往會(huì)忽略這一點(diǎn),從而導(dǎo)致電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝位置不合理,影響其正常運(yùn)行。在換熱站內(nèi),由于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥處于整個(gè)供熱系統(tǒng)的末端,因此其工作環(huán)境十分惡劣。再加上換熱站內(nèi)經(jīng)常會(huì)有大量的雜物和污水進(jìn)入電動(dòng)調(diào)節(jié)閥中,導(dǎo)致電動(dòng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)堵塞、腐蝕等問(wèn)題。
電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的故障主要有兩種類型:(1)由于閥門自身問(wèn)題而引起的故障;(2)由于外部環(huán)境因素引起的故障。在閥門出現(xiàn)故障后,其定位難度較大,如果不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除,就會(huì)使閥門出現(xiàn)進(jìn)一步損壞的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響整個(gè)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
閥門啟閉不暢主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)閥芯卡?。唬?)閥桿和填料卡死。對(duì)于閥芯卡住問(wèn)題,需要將閥芯清理干凈,保證其干凈、無(wú)雜質(zhì),同時(shí)檢查閥桿與填料的間隙是否符合要求,如果不符合要求,需要及時(shí)更換新的填料。對(duì)于閥桿和填料卡死問(wèn)題,需要對(duì)填料進(jìn)行檢查更換。閥門啟閉不暢不僅會(huì)對(duì)閥桿與填料的密封效果產(chǎn)生影響,還會(huì)對(duì)整個(gè)閥門的密封性能產(chǎn)生影響。因此,需要對(duì)閥門的密封性進(jìn)行檢查,并及時(shí)進(jìn)行更換。
該方案包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥本體和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)裝置。在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥本體上設(shè)置有閥體,在閥體上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和開關(guān)機(jī)構(gòu),在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和開關(guān)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有傳感器。在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥本體上設(shè)置有控制單元,包括電源、信號(hào)采集裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、通訊裝置和電源接口。該方案中,控制單元通過(guò)信號(hào)采集裝置接收來(lái)自用戶端的信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)。該脈沖信號(hào)由控制器發(fā)出,控制單元與控制器之間通過(guò)通訊接口進(jìn)行連接??刂破鹘邮盏矫}沖信號(hào)后,利用通信接口將脈沖信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置和電源接口。在控制器內(nèi)部設(shè)置有信號(hào)采集和控制部分,該部分負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和處理。在采集的信號(hào)中,其中一部分被轉(zhuǎn)換為電流、電壓等物理量,另一部分被轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的脈沖頻率。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)置有電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器,內(nèi)部均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路。該驅(qū)動(dòng)電路采用差動(dòng)方式對(duì)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),即兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別控制一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速。當(dāng)控制器發(fā)出脈沖信號(hào)后,通過(guò)控制電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸給控制單元。控制單元通過(guò)控制電路對(duì)脈沖頻率進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制的目的。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)置有開關(guān)機(jī)構(gòu),位于控制單元內(nèi)部。開關(guān)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有開關(guān)觸點(diǎn)和繼電器觸點(diǎn)。該技術(shù)方案包括閥體、閥座、調(diào)節(jié)頭和電源。其中,閥體包括殼體和密封組件,包括O形圈、墊片和密封組件;調(diào)節(jié)頭包括連接桿和輸出軸;電源包括電源開關(guān)、輸出軸和控制盒。
通過(guò)對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),該技術(shù)方案可以提高電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用范圍和使用效率。在此基礎(chǔ)上,可以有效解決電動(dòng)調(diào)節(jié)閥自身存在的問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的分析,該技術(shù)方案可以使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在供熱系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)方案首先通過(guò)對(duì)閥體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),可以使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行,并且可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
在智慧供熱系統(tǒng)中,保證換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的合理安裝是確保其正常運(yùn)行和有效性的關(guān)鍵。以下是詳細(xì)說(shuō)明智慧供熱下如何保證換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝的合理性的幾個(gè)方面。
(1)設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝前,需要參考相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),如國(guó)家或行業(yè)頒布的技術(shù)規(guī)范、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范等。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)提供了設(shè)備選型、管道布置、安裝位置、閥門流量與壓力特性匹配等方面的指導(dǎo)。
(2)合理選址與空間規(guī)劃。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,選擇合適的位置安裝換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,并進(jìn)行空間規(guī)劃。要確保閥門的操作空間充足,便于日常維護(hù)和檢修工作;同時(shí),要與其他設(shè)備、管道和構(gòu)造物之間留足安全距離,避免互相干擾和影響。
(3)管道連接與支撐。在進(jìn)行管道連接時(shí),采用符合規(guī)范要求的方法和材料。對(duì)于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的進(jìn)出口管道,應(yīng)嚴(yán)格按照閥門廠商的要求進(jìn)行連接,確保密封可靠。此外,還需要設(shè)置合適的支撐裝置,以承受管道重量和運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生的振動(dòng)。
(4)穩(wěn)固固定與防震措施。為了確保電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性,在安裝過(guò)程中,應(yīng)采取穩(wěn)固的固定措施。例如,使用強(qiáng)度合適的螺栓或焊接等方式將閥門牢固地固定在設(shè)備底座、墻壁或其他結(jié)構(gòu)上。同時(shí),需注意選擇防震、減振材料或裝置,降低因設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)而對(duì)閥門造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
(5)電氣連線與接地保護(hù)。換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常需要進(jìn)行電氣連接,包括電源供應(yīng)、信號(hào)傳輸?shù)?。在電氣連線時(shí),必須遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并確保正確接線、絕緣良好、電氣參數(shù)匹配等方面的要求。同時(shí),還需做好接地保護(hù)措施,確保人員和設(shè)備的安全。
(6)充分測(cè)試與驗(yàn)收。在完成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的安裝后,應(yīng)進(jìn)行充分測(cè)試和驗(yàn)收工作。通過(guò)對(duì)閥門的開合、調(diào)節(jié)性能、傳感器信號(hào)響應(yīng)等方面進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證設(shè)備是否滿足設(shè)計(jì)要求和運(yùn)行效果。同時(shí),也需要與監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)程管理平臺(tái)進(jìn)行連接測(cè)試,確保數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控功能正常。
在智慧供熱下,為了保證換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的合理安裝,需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,選擇合適的安裝位置,并采取穩(wěn)固的固定和防震措施。
在智慧供熱系統(tǒng)中,換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為關(guān)鍵設(shè)備之一,其故障的及時(shí)定位和處理對(duì)于保證供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行至關(guān)重要。下面詳細(xì)說(shuō)明智慧供熱下該技術(shù)方案如何進(jìn)行換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥故障定位的步驟和方法。
(1)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析。利用智慧供熱系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能,實(shí)時(shí)收集電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作參數(shù)、狀態(tài)信息以及溫度、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析算法,比較不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)變化,識(shí)別任何異?;蚬收闲盘?hào)。
(2)報(bào)警系統(tǒng)與自動(dòng)排查。當(dāng)智慧供熱系統(tǒng)檢測(cè)到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥存在故障時(shí),會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng),向運(yùn)維人員發(fā)送警報(bào)信息。運(yùn)維人員可以根據(jù)報(bào)警信息快速定位故障,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決。
(3)實(shí)地巡檢與目視觀察。當(dāng)接收到故障報(bào)警后,運(yùn)維人員需要前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地巡檢。他們可以通過(guò)直接觀察電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的外部情況,檢查電源連接是否正常、閥門開關(guān)是否靈活等,找到可見(jiàn)的故障跡象,如漏水、松動(dòng)、損壞等。
(4)儀器檢測(cè)與測(cè)試。利用專業(yè)的測(cè)試儀器對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行全面的功能性測(cè)試和性能評(píng)估。例如,使用溫度計(jì)檢測(cè)閥門周圍溫度變化、壓力表測(cè)量供熱管路中的壓力情況等,通過(guò)對(duì)比與正常工作狀態(tài)的參考值,確定是否存在異常。
(5)故障模擬與診斷。在智慧供熱系統(tǒng)中,可以利用虛擬仿真技術(shù)對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行故障模擬和診斷。通過(guò)在模擬環(huán)境下引入不同類型的故障場(chǎng)景,觀察系統(tǒng)的反應(yīng)和輸出結(jié)果,辨別出可能導(dǎo)致故障的原因,并采取相應(yīng)的修復(fù)措施。
(6)數(shù)據(jù)分析與記錄。運(yùn)維人員將收集的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,在智慧供熱系統(tǒng)中建立故障數(shù)據(jù)庫(kù),包括故障類型、發(fā)生時(shí)間、處理方法以及預(yù)防措施等信息。基于這些數(shù)據(jù),可以逐步積累經(jīng)驗(yàn),形成問(wèn)題解決的指南,提高故障定位的準(zhǔn)確性和速度。
某城市供熱項(xiàng)目建設(shè)于2010年,為非機(jī)組式常規(guī)換熱站,受換熱站內(nèi)溫差流量、外界環(huán)境等其他因素影響,現(xiàn)已無(wú)法滿足用戶供熱需求,供熱區(qū)域常出現(xiàn)冷熱不均、熱量浪費(fèi)等現(xiàn)象。該換熱站管網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)節(jié)難度較高。近年來(lái),智慧供熱開展后,換熱站采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,在保持室溫不變的情況下,使用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥后,二次網(wǎng)流量等相關(guān)參數(shù)變化明顯,如表1所示。
表1 啟用智慧供熱模式下的換熱站應(yīng)用效果對(duì)比
在智慧供熱模式下,通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥根據(jù)室內(nèi)室外溫度自適應(yīng)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)流量和循環(huán)泵頻率,系統(tǒng)能源消耗減少了200kW,達(dá)到了節(jié)能效果。由此得出結(jié)論:電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用能夠提高供熱效率,節(jié)約能源,降低成本。因此認(rèn)為該電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以在集中供熱系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。
對(duì)于一個(gè)案例而言,換熱站是重要的能源供應(yīng)中心,負(fù)責(zé)為整個(gè)小區(qū)提供集中供暖和供熱水服務(wù)。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為換熱站中的關(guān)鍵設(shè)備之一,主要用于控制熱力管網(wǎng)中流體的流量和溫度,以實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和能效優(yōu)化。
首先,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在供熱系統(tǒng)中起到了流量調(diào)節(jié)的關(guān)鍵作用。通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開啟程度,可以精確地控制管道中流體的流量,從而保持合理的供熱水流速,達(dá)到供熱系統(tǒng)的平衡。這樣可以有效解決小區(qū)內(nèi)不同樓棟、不同房間之間供熱差異大的問(wèn)題,提高供熱舒適性。
其次,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥還可用于控制供熱系統(tǒng)中的溫度。通過(guò)調(diào)節(jié)閥門的開啟程度,可以精確地控制供熱介質(zhì)的溫度,使其始終保持在合適的范圍內(nèi)。這樣可以避免供熱過(guò)熱或者不足的情況發(fā)生,提高供熱系統(tǒng)的能效,并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
此外,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)化控制功能也使得供熱系統(tǒng)的運(yùn)行更加智能和便捷。通過(guò)與整個(gè)小區(qū)的中央控制系統(tǒng)相連,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警和智能化調(diào)度等功能。這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決供熱系統(tǒng)中的問(wèn)題,提高運(yùn)行效率,并減少人工干預(yù)帶來(lái)的錯(cuò)誤。
綜上所述,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在換熱站中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它能夠有效地控制流量和溫度,提高供熱舒適性和能效,并實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的智能化管理。因此,在設(shè)計(jì)和建設(shè)小區(qū)供熱系統(tǒng)時(shí),合理選擇和配置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)備非常重要。
綜上所述,通過(guò)智慧供熱下?lián)Q熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用策略,能夠進(jìn)一步提高供熱系統(tǒng)的效率和運(yùn)行質(zhì)量。這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用將為能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和用戶舒適度帶來(lái)顯著的效益。隨著科技的不斷發(fā)展,有信心在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更加智能化和可持續(xù)的供熱系統(tǒng)。通過(guò)合理規(guī)劃和運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù),可以最大程度地滿足用戶需求,減少能源浪費(fèi),并推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。