班组长解决难点问题的思路和方法

隔膜阀的结构形式与一般阀门大不相同，是一种新型的阀门，是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，现广泛使用在各个领域。常用的隔膜阀有衬胶隔膜阀、衬氟隔膜阀、无衬里隔膜阀、塑料隔膜阀。

一

隔膜阀的作用

隔膜阀联接着润滑油的低压安全油系统与EH油的高压安全油系统，其作用是润滑油系统的低压安全油压力降低到1.4MPa时，可以通过EH油系统遮断汽轮机。当汽轮机正常工作时，润滑系统的透平油通入阀内活塞上的油室中，克服弹簧力，使阀在关闭位置，堵住EH危急遮断油母管的泄油通道，使EH系统投入工作。当危急遮断器动作或手动打闸时均能使透平油压力降低或消失，从而使压缩弹簧打开把EH危急遮断油泄掉，关闭所有进汽门。

隔膜阀的优点是其操纵机构与介质通路隔开，不但保证了工作介质的纯净，同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性。此外，阀杆处不需要采用任何形式的单独密封，除非在控制有害介质中作为安全设施使用。

二

隔膜阀的工作原理

隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开。隔膜阀是一个弹性的，可扰的膜片，用螺栓连接在压缩件上，压缩件是由阀杆所操作而上下移动，当压缩件上升，膜片就高举，而造成通路，当压缩件下降，膜片就压在阀体堰上（假使为堰式阀）或压在轮廓的底部（假使为直通式），隔膜阀适用于开关及节流之用。

隔膜阀本身结构设计的原因特适合于超纯介质或污染严重，十分粘稠的液体、气体、腐蚀性或惰性介质。与控制设备相结合时，隔膜阀更能取代其它传统控制系统，尤其是适用于固体和易污染的惰性介质。

主要应用于生物制药、食品、行业；以及电力、化工、电镀、等行业的工业水处理中,还被应用于半导体晶圆的生产中,隔膜阀是特别适用于运送有腐蚀性，有粘性的流体，例如泥浆、食品、药品、织维性粘合液等，因管线中，隔膜阀的操作机构，是不暴露在运送流体中，故不具污染性，也不需要填料，阀杆填料部也不可能会泄漏。

隔膜阀的工作温度通常受隔膜和阀体衬里所使用材料的限制，它的工作温度范围大约为－50～175℃。

三

隔膜阀的维护

①隔膜阀安装前应仔细核对管路的运行条件是否与本阀规定的使用范围相符，并应清洗内腔，以防止污物卡阻或损伤密封部件。

②橡胶衬里层和橡胶隔膜表面切勿涂刷油脂类物品，以防橡胶溶胀，影响隔膜阀使用寿命。

③手轮或传动机构，不允许作起吊用，并严禁碰撞。

④手动操作隔膜阀时，不得借助于辅助杠杆，以防扭力过大而损伤驱动部件或密封部位。

⑤隔膜阀应存放在干燥通风的室内，严禁堆放，库存隔膜阀的两端通道必须封口，且启闭件应处于微开启状态。

四

隔膜阀常见故障的解决方法

隔膜阀常见故障一：隔膜破损

①产生原因：橡胶、氟塑料隔膜老化预防和排除方法：定期更换。

②产生原因：操作压力过甚，压坏隔膜

预防和排除方法：操作力要小，注意关闭标记。

③产生原因：异物嵌入隔膜与阀座间，压迫或磨损隔膜

预防和排除方法：操作时不要强制关闭，应上下反复开闭几次，冲走异物后，正式关严阀门；隔膜损坏后及时更换。

④产生原因：开启的高度过大，拉破隔膜

预防和排除方法：操作时不宜开启得太高。

隔膜阀常见故障二：操作失效

①产生原因：隔膜与阀瓣脱落预防和排除方法：开启时不要过高，脱落后应及时修理或更换隔膜。

②产生原因：阀杆与阀瓣连接销脱落或因磨损折断

预防和排除方法：开启时不允许超过上死点，脱落后应及时修理。

③产生原因：活动阀杆螺母与阀盖和阀杆连接处磨损和卡死

预防和排除方法：定期清洗，活动部位涂布润滑用的石墨、二硫化钼干粉；氟隔膜结构可在活动部位添加少量润滑脂。

【学员问题】解决地源热泵系统热平衡问题的方法？

【解答】土壤热平衡问题是地埋管地源热泵系统设计与应用中需要解决的首要问题，如今已经有不少方法应用在实际工程中，并取得了不错的效果，比如在系统中加入辅助冷热源、间歇式控制等措施。其中使用较为广泛的措施就是采取混合式地源热泵系统。混合式地源热泵即地埋管换热系统与辅助散热设备或辅助热源混合使用的热泵系统，分为室内换热系统和室外换热系统两大部分[1].

1.冷却塔-地埋管地源热泵

在南方地区，建筑负荷特点一般是夏季冷负荷大于冬季热负荷，所以土壤热平衡问题是体现在土壤热量的堆积上。在此种负荷特点下，设计中地埋管的热容量是以建筑物的热负荷作为设计基础，夏季供冷时采用辅助散热设备散去室内多余热量。

冷却塔是混合式地源热泵系统最常用的散热设备，在大部分工程设计中，通常是根据建筑全年累计总负荷计算热量得失，由系统对土壤取热量与散热量之差计算冷却塔循环水量从而选取冷却塔型号，在控制冷却塔时则固定时间启停。但由于建筑负荷与周围环境息息相关且负荷变化是一个动态过程，所以不应该单纯以此法选取和控制冷却塔。在文献【2】中提出了比较合理的冷却塔选型和控制方法，即由土壤在热泵制冷工况运行下的平均进水温度（根据经验数据或模拟计算得出）计算出冷却塔容量大小的平衡点T，查询当地全年逐时室外干湿球温度数据得出当室外湿球温度为T时室外干球温度的平均值，进而求得在此室外条件下的建筑冷负荷Qc，再根据热泵机组的EER值计算出机组的放热量Qf，由此选取冷却塔。此法在选型计算中与建筑所在地区气候特点和建筑负荷特点都紧密联系起来，所以所得结果符合工程实际情况。而冷却塔的启停控制方法是根据机组出水温度来判断是否需要冷却塔辅助，且当所选冷却塔出水温度小于土壤在热泵制冷工况运行下的平均进水温度时启用冷却塔（因此时在流量相同情况下，使用冷却塔比使用埋管更有利于提高机组的运行效率）。

采用冷却塔-地埋管地源热泵系统可以很好的解决土壤热平衡问题，而合理的选取和控制冷却塔，可以减少部分埋井数量，节约室外地埋管换热器的安装面积，同时初投资也会相应降低。如图所示为冷却塔-地埋管地源热泵系统原理图。

冷却塔-土壤源热泵系统原理图 1冷却塔；2 、4水泵；3埋地盘管； 5换热器；6冷凝器；7膨胀阀；8蒸发器；9回热器；10压缩机；11风机盘管

2.太阳能-地埋管地源热泵

在寒冷地区，建筑冬季供热负荷要大于夏季供冷负荷，造成热泵冬季从地下土壤吸取的热量大于夏季向土壤排放的热量，导致土壤温度逐渐降低，致使系统供热量下降，耗功率上升，供热系数降低。据统计，一般情况下土壤温度每降低1℃，会使制取同样热量的能耗增加3%~4%【3】。所以，为了保证热泵系统能够长久、正常的运行，并充分体现其节能性，需要在系统中加入辅助加热设备，以解决在寒冷地区应用地埋管地源热泵所面临的土壤热平衡问题。太阳能集热器是最常用的辅助加热设备，系统可通过阀门的控制来实现太阳能直接供暖，太阳能与热泵联合供暖，地源热泵供暖及太阳能集热器集热土壤蓄热的运行流程等。冬季采暖时，以太阳能及土壤中夏季蓄存的部分热量作为低位热源直接或间接通过热泵提升后供给采暖用户，同时，在土壤蓄存部分冷量以备夏季空调用。夏季与过渡季节，太阳能集热器主要用于提供生活用热水。如图所示为太阳能-地埋管地源热泵系统原理图。

太阳能-土壤源热泵系统原理图 1集热器；2贮热水槽；3、5水泵；4埋地盘管； 6换热器；7蒸发器；8压缩机；9冷凝器；10回热器；11膨胀阀；12风机盘管

3.地源热泵间歇式运行

尽管地埋管地源热泵系统的连续使用会使土壤温度发生单向变化，但土壤温度场有着可恢复的特点，并且在建筑环境中供热供冷系统机组的运行具有间断性，所以有人提出了地源热泵的间歇式运行。通过人为合理的控制热泵机组的间歇运行，能够强化传热过程，提高热泵机组的使用效率，较好的解决土壤热平衡问题。而且如能充分利用这种间歇性弥补地下传热缓慢的不足，就能实现充分换热，最大限度的减少地埋管的钻孔数，降低工程初投资。

国内已有不少地源热泵间歇式运行的实验，提出了一些合理的启停控制方案。比如大连理工曾做的冬季工况24小时间歇运行试验【4，5】，得出以24小时为一个周期，控制机组启停时间为1：1和2：5时土壤温度场的恢复效果的分析。机组具体运行情况为：机组运行5小时后停机，埋管管壁温度经过5小时温度恢复到与初始状态相差0.2？C，机组继续运行4小时后停止运行，管壁温度经过10小时恢复到初始温度，为下一循环开机运行提供较好的换热条件。以此方式运行，在满足用户负荷需求的基础上，热泵的进出口水温稳定在一个较高温度，使机组基本处于理想工况下运行，且地下换热量与连续运行相比提高了5%.

4.回收利用多余热量制造生活热水

在夏季冷负荷大于冬季热负荷的地区，对于地源热泵系统土壤热量得失不平衡问题，用冷却塔将系统多余热量散发至空气中是较常用的方法，但从能源使用方面讲是浪费了这部分热能，若合理利用这部分热量，将是节约能源的一个有效方法。

在该种负荷条件下，系统夏季向土壤释放的热量大于冬季从土壤中取出的热量，要利用起这部分能量，应从建筑能源需求的其他方面考虑。如今建筑生活热水一般是全年供应，已经有一些工程将系统多余热量回收用于制造生活热水，不仅避免了这部分能量的浪费，还节约了部分制造生活热水所需的一次能源。下面以武汉某工程为例分析这种方法的使用情况和效果。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。