探討管道閥門在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用問題

(南寧萬達(dá)廣場商業(yè)管理有限公司 廣西 南寧 530012)

引言

管道閥門種類繁多，功能用途各異，在多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，例如常見的民用工程：市政給排水、消防給水、燃?xì)廨斔?、中央空調(diào)系統(tǒng)等，城市發(fā)展必不可少要建造辦公大樓、商業(yè)廣場、酒店、會展中心等配套工程，大型建筑中需要安裝空調(diào)系統(tǒng)來保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性，中央空調(diào)系統(tǒng)作為建筑設(shè)備的一個(gè)子系統(tǒng)，得益于電動(dòng)閥門的研發(fā)使用，已經(jīng)能夠融入到樓宇智能化集中控制，如今是大數(shù)據(jù)智能化集中控制時(shí)代，許多工作不再需要人員到現(xiàn)場去操作，只要用電腦或者智能手機(jī)就可以遠(yuǎn)程控制以及查看運(yùn)行數(shù)據(jù)，設(shè)備儀器只需要定期巡檢維護(hù)，與以前相比工作效率得到很大的提高，在節(jié)能運(yùn)行方面也起到很大作用，管道閥門作為控制系統(tǒng)的終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其正確選用以及后期運(yùn)行維護(hù)是極其重要的工作，針對管道閥門堵塞、泄漏、爆裂、傳動(dòng)不到位等問題，本文將分析探討其原因，為管道閥門更好的在中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用提出參考意見。

如今國家大力提倡節(jié)約能源、建造綠色建筑，建筑設(shè)備中空調(diào)系統(tǒng)耗能占到30-40%，因此正確選用和運(yùn)行維護(hù)中央空調(diào)系統(tǒng)，則能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，管道閥門在中央空調(diào)系統(tǒng)中的主要作用是：系統(tǒng)分區(qū)、控制流量、連接設(shè)備、轉(zhuǎn)換運(yùn)行模式、進(jìn)行檢修維護(hù)等，是空調(diào)系統(tǒng)非常重要的部件，鑒于本人從事多年暖通專業(yè)工作，在此主要從技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性方面探討管道閥門在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。

一、管道閥門選用

選用閥門主要考慮的因素：用途、公稱直徑、承壓范圍、溫度范圍、材質(zhì)、構(gòu)造、流通介質(zhì)。

中央空調(diào)系統(tǒng)中主要用到的管道閥門材質(zhì)有：銅合金、碳素結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼，根據(jù)結(jié)構(gòu)分類主要有：球閥、閘閥、渦輪蝶閥、手柄蝶閥、電動(dòng)閥。

銅合金閥門物理性能優(yōu)越，溫度適用范圍大，密封性較好，防腐性能好，但是造價(jià)較高，主要用在管徑小于等于DN80的設(shè)備或者儀器連接上，作用是調(diào)節(jié)流量，關(guān)閉管路，檢修設(shè)備儀器，使用頻率較高；碳素結(jié)構(gòu)鋼閥門主要用在較大管徑的設(shè)備連接和分區(qū)主管上，一般是年度主機(jī)設(shè)備檢修維護(hù)或者季節(jié)性系統(tǒng)轉(zhuǎn)換才會啟閉該類閥門，對于大型綜合商場由于各分區(qū)營業(yè)時(shí)間和使用情況不同，在分水器主管上設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和渦輪蝶閥，便于調(diào)控整個(gè)系統(tǒng)。值得注意的是手柄蝶閥的調(diào)節(jié)能力有限，手柄強(qiáng)度不足而且容易生銹，不適用于日常調(diào)節(jié)使用，主要用在初期的運(yùn)行調(diào)試，其選用管徑范圍在DN50-DN100，大于DN100的選用螺桿閘閥或者渦輪蝶閥，渦輪蝶閥與螺桿閘閥相比具有占用空間小的優(yōu)點(diǎn)。

不銹鋼閥門主要應(yīng)用在凈化室、理化實(shí)驗(yàn)室、有腐蝕性氣體的車間、食品車間、有酸堿性氣體粉塵污染的工業(yè)區(qū)域、海邊鹽分高的區(qū)域。不銹鋼閥門耐腐蝕性強(qiáng)，壓力和溫度使用范圍廣，能在多種復(fù)雜的環(huán)境中使用，銅質(zhì)閥門也有耐腐蝕的性質(zhì)，但是強(qiáng)度不足，只能選用較小的口徑，當(dāng)然這兩種閥門的造價(jià)較高，設(shè)計(jì)安裝在關(guān)鍵部位才能夠?qū)崿F(xiàn)它的價(jià)值。

以水作為制冷介質(zhì)的中央空調(diào)系統(tǒng)是閉式循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)壓力等級劃分，屬于低壓系統(tǒng)，100米高的大樓，一樓的管道閥門在靜態(tài)下承受0.98MPa壓力，在運(yùn)行時(shí)還要加上介質(zhì)克服設(shè)備和管道閥門的阻力，因此要計(jì)算系統(tǒng)最大運(yùn)行壓力，再加上10%的安全余量，然后選擇合適的閥門，中央空調(diào)中常用到的閥門壓力等級有1MPa、1.6MPa、2.5MPa，在設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)時(shí)，通過合理分區(qū)，分級水泵供水使整個(gè)系統(tǒng)的壓力控制在合理范圍內(nèi)，使各管道環(huán)路阻力均衡，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好。

溫度是影響管道系統(tǒng)運(yùn)行的重要因素，一方面會影響水質(zhì)的流動(dòng)性和礦物質(zhì)的含量，另一方面是管路的熱脹冷縮，水質(zhì)超過60℃后，碳酸鈣等礦物質(zhì)的溶解度明顯降低，造成管道結(jié)垢、堵塞閥門流量減少、阻力增大、閥門關(guān)不緊漏水等情況，供暖末端設(shè)備水溫是35-45℃，對于集中供暖的初級水汽媒介溫度則會達(dá)到：60-80℃，供冷的媒介的溫度范圍是7-12℃，舒適性中央空調(diào)大多是夏季供冷，冬季供暖，因此管道閥門的適用溫度范為至少在7-45℃之間，閥門在使用過程中存在熱脹冷縮，對于螺口連接的閥門存在崩裂的情況，主要原因是：安裝時(shí)扭矩過大，螺絲扭到盡頭沒有伸縮余量，密封膠帶用量不合適或者不均勻，或者達(dá)不到安裝工藝要求，使用的安裝加工工具不正確或者由于磨損而精度偏差，尤其是采用活接式內(nèi)置密封墊圈的閥門安裝，螺母加緊過量會損壞密封墊圈，造成漏水情況。對于冬季氣溫低于0℃地區(qū)，如果不使用空調(diào)系統(tǒng)，則要提前排干管道的水，防止管道內(nèi)水結(jié)冰膨脹，損壞管道閥件。

二、電動(dòng)閥門與智能化集中控制

如今樓宇智能化控制技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，中央空調(diào)系統(tǒng)是建筑設(shè)備的一個(gè)子系統(tǒng)，不但自身可以作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)控制，還可以通過485通信協(xié)議接入樓宇集中聯(lián)動(dòng)控制，不但能采集多種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析控制，節(jié)約能源，還能夠減少人力資源。該系統(tǒng)對空調(diào)主機(jī)、水泵、冷卻塔、末端空氣處理設(shè)備以及溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制，另外水泵、冷卻塔、組合風(fēng)柜采用變頻運(yùn)行，通過比例積分閥對風(fēng)量和水量進(jìn)行精確調(diào)控。電動(dòng)閥門在中央空調(diào)遠(yuǎn)程控制中屬于終端執(zhí)行器，既是基本的構(gòu)件也是極其重要的構(gòu)件，在中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用到的電動(dòng)管道閥門主要有：電動(dòng)二通閥、電動(dòng)三通閥、比例積分閥，還有分檔位非連續(xù)控制的電動(dòng)閥門。

電動(dòng)閥門造價(jià)較高，尤其是比例積分閥門，因此電動(dòng)閥門要合理設(shè)置和選用，電動(dòng)二通閥主要作用是開啟和關(guān)閉某個(gè)末端設(shè)備或者某個(gè)分區(qū)的供水管，不能實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)盤管采用電動(dòng)二通閥和三速風(fēng)機(jī)控制室內(nèi)溫度，經(jīng)濟(jì)性比較高，對于高檔場所可以選用直流變頻運(yùn)行更加舒適，電動(dòng)二通閥也用于主機(jī)和冷卻塔的聯(lián)動(dòng)控制，當(dāng)某一臺主機(jī)停止后，進(jìn)水管的電動(dòng)閥延時(shí)5分鐘聯(lián)動(dòng)關(guān)閉，減少變頻水泵的流量輸出，冷卻塔數(shù)量的啟停和供水管電動(dòng)閥門同樣聯(lián)動(dòng)控制，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行；電動(dòng)三通閥主要作用是空調(diào)末端冷熱轉(zhuǎn)換或者運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換。比例積分閥主要應(yīng)用在制冷量較大的空氣處理機(jī)組上，比例積分閥能夠?qū)崿F(xiàn)0-90度連續(xù)性的控制閥門的開啟度，以實(shí)現(xiàn)冷熱負(fù)荷與水流量的匹配，不但節(jié)能，還能夠使房間溫度波動(dòng)小，更加舒適；分檔位電動(dòng)閥門一般有六個(gè)檔位，按照15-30-45-60-75-90開啟度控制流量，既可以用于控制水流量，也可以用于控制新風(fēng)量，在過度季節(jié)可以充分利用室外新風(fēng)來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，不用開啟空調(diào)主機(jī)和水泵，達(dá)到很好的節(jié)能目的。

三、管道閥門的應(yīng)用維護(hù)

管道閥門運(yùn)行維護(hù)要做到專項(xiàng)性、定期性、針對性，制定專項(xiàng)運(yùn)行維護(hù)方案，做好記錄，操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格，掌握正確的操作和維護(hù)方法，確保整個(gè)系統(tǒng)良好運(yùn)行，減少故障延長使用壽命。管道閥門在空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中出現(xiàn)的主要問題：閥芯磨損、雜物堵塞、生銹、傳送物質(zhì)的沖刷腐蝕、電動(dòng)閥燒毀、閥門泄漏等，中央空調(diào)系統(tǒng)安裝在吊頂以及管井內(nèi)，空間狹窄情況復(fù)雜，檢修難度大，如果分支管道的閥門壞，需要關(guān)閉上一級閥門，就會影響更大的使用范圍，甚至要停止整個(gè)系統(tǒng)，排水檢修，浪費(fèi)水資源，重新補(bǔ)水后，還需要進(jìn)行水處理，例如一個(gè)1萬平方的商場，空調(diào)管道中所儲存的水量大概是14噸，如今的高層辦公樓或者大型商場空調(diào)使用面積有十至二十萬平方米，如果閥門故障頻繁，更換維修所損耗的水資源會相當(dāng)大。

管道閥門的安裝既要符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也要按照閥門的安裝說明書進(jìn)行，此外安裝位置要充分考慮操作和維護(hù)的便利性，閥門前端應(yīng)該標(biāo)注介質(zhì)流動(dòng)的方向和供應(yīng)區(qū)域，閥門的開關(guān)標(biāo)志要清晰明了，一些小的閥門沒有開關(guān)標(biāo)識，則按照逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)開，正時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)的規(guī)則操作，開啟閥門到位后應(yīng)回轉(zhuǎn)半圈消除應(yīng)力，關(guān)閉閥門應(yīng)用適當(dāng)力度旋緊，以不漏水能關(guān)緊為好，不能用過大力矩加緊，一是會損壞密封面，二是會損壞螺桿的螺絲，三是沒有熱脹冷縮的余量容易造成崩裂。

電動(dòng)閥門在應(yīng)用過程中主要遇到：信號線受到干擾、閥門銹蝕或雜物卡塞燒壞電磁線圈、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)缺少潤滑或磨損等問題，電動(dòng)閥門除了進(jìn)行普通閥門的維護(hù)方法外，還應(yīng)該采用有屏蔽功能的信號線并且單獨(dú)穿管安裝，在空調(diào)系統(tǒng)開啟步驟上應(yīng)該先開啟閥門，包括末端設(shè)備的電動(dòng)閥門，然后再開啟水泵，以減少系統(tǒng)阻力，電動(dòng)閥容易轉(zhuǎn)動(dòng)，電流小，日常巡檢中要檢查電動(dòng)閥的溫度，如果溫度高，證明有卡塞或者電氣故障，要及時(shí)處理，防止燒壞線圈，電動(dòng)閥門出現(xiàn)故障不能自動(dòng)開關(guān)，可以手動(dòng)操作，但是在操作前應(yīng)該斷開控制線，防止控制轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與手動(dòng)的轉(zhuǎn)向相反，損壞電磁線圈。

管道系統(tǒng)的補(bǔ)水、設(shè)備進(jìn)水要安裝過濾器，管道和閥門安裝前要清理干凈，焊接過程產(chǎn)生會產(chǎn)生碎渣，因此安裝和沖洗管道的順序要正確以利于清除雜質(zhì)，沖洗完成后要清洗過濾器，在后期的運(yùn)行過程中也要定期清洗過濾器，水冷式中央空調(diào)的冷卻水是開放式的，直接與空氣進(jìn)行熱交換，冷卻水容易受污染，會融入粉塵結(jié)垢，微生物生長，酸性氣體以及市政供水的氯離子會改變冷卻水的酸堿性，這些因素都會影響管道閥門的使用壽命，因此要對冷凍水和冷卻水進(jìn)行水處理，定期檢測水質(zhì)，可以交給專業(yè)的水處理公司負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作。

對于螺桿式閥門，要對整根螺桿均勻涂抹黃油，每個(gè)季度開啟和關(guān)閉一次，保持閥門的靈活性，防止生銹或者結(jié)構(gòu)卡塞；對于渦輪傳動(dòng)的閥門，需要拆開渦輪蓋，進(jìn)行檢修維護(hù)，更換新的潤滑油；用填料密封的閥門，如果出現(xiàn)漏水情況，加緊壓蓋不漏水即可，如果加緊到盡頭還是漏水，則需要更換填料，閥門外表面如果有漆面脫落生銹，要及時(shí)除銹刷漆，包括連接螺釘，對于磨損較大出現(xiàn)泄漏或者閥體崩裂的閥門要及時(shí)進(jìn)行更換。

四、結(jié)束語

管道閥門技術(shù)不斷研發(fā)創(chuàng)新，使得中央空調(diào)系統(tǒng)也得到更好的應(yīng)用發(fā)展，要想充分發(fā)揮中央空調(diào)的優(yōu)越性，就要從設(shè)計(jì)選材開始，再到安裝質(zhì)量管控，直到運(yùn)行維護(hù)，雖然運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用會逐年增長，但是只要科學(xué)管理，運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)，就能夠產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益！