上海申弘閥門有限公司
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供熱系統(tǒng)自力式壓差控制閥設(shè)計(jì)方案不需外來能源依靠被控介質(zhì)自身壓力變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)消除管網(wǎng)的剩余壓頭及壓力波動(dòng)引起的流量偏差恒定用戶進(jìn)出口壓差，有助于穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行，特別適用分戶計(jì)量或自動(dòng)控制系統(tǒng)中。壓差控制閥壓差控制閥，不需任何外來能源，依靠被調(diào)介質(zhì)自身壓力變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)消除管網(wǎng)的剩余壓頭及壓力波動(dòng)引起的流量變化，恒定用戶進(jìn)出口壓差，特別適用于分戶計(jì)量或自動(dòng)控制系統(tǒng)中，有助于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定。
近幾年，隨著供熱規(guī)模的日益擴(kuò)大，供熱半徑的不斷增加，系統(tǒng)中水力失調(diào)的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，所謂水力失調(diào)即系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)流經(jīng)各用戶的水量與設(shè)計(jì)水量不符，導(dǎo)致熱力工況與設(shè)計(jì)不符。
具體表現(xiàn)為熱（冷）源近端的用戶室內(nèi)溫度過（低），而遠(yuǎn)端用戶室內(nèi)溫度過低（高）。
為緩解水力失調(diào)的問題，使用戶達(dá)到滿意的效果，傳統(tǒng)的做法是采用“大流量、小溫差”運(yùn)行，依靠增大熱網(wǎng)管徑、增大循環(huán)泵的流量，造成能源的浪費(fèi)，要*解決系統(tǒng)的水力失調(diào)問題，必須做好系統(tǒng)的調(diào)節(jié)工作，有效的辦法是在系統(tǒng)中安裝動(dòng)態(tài)水力平衡元件，以實(shí)現(xiàn)供熱（冷）系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。各類自力式水力平衡控制閥門應(yīng)運(yùn)而生，目前供熱系統(tǒng)中比較常用的主要有自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。
自力式流量控制閥的工作原理
自力式流量控制閥是一個(gè)雙閥組合，即由一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和一個(gè)自動(dòng)平衡閥組組成。
如圖1所示，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組的作用是設(shè)定流量，自動(dòng)平衡閥組的作用是維持壓差△P=P2-P3恒定，對(duì)于手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組來說，流量G=KV(P>2-P3),式中KV為手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)，P2-P3為手動(dòng)調(diào)節(jié)閥兩側(cè)的壓差。
KV的大小取決于手動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，開度固定，KV即為常數(shù)。那么只要P2-P3不變，則流量G不變。而P2-P3的恒定是由自動(dòng)平衡閥組控制的。比如進(jìn)出口壓差的P1-P3增大，則通過感壓膜和彈簧的作用使用自動(dòng)平衡閥組關(guān)小，從而維持P2-P3的恒定；反之P1-P3減小，則自動(dòng)平衡閥組開大，從而維持P2-P3的恒定；手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組的每一個(gè)開大對(duì)應(yīng)一個(gè)流量，開度和流量的關(guān)系由試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)標(biāo)定。
自力式流量控制閥是一種直觀簡(jiǎn)便的流量調(diào)節(jié)控制裝置，可直接根據(jù)設(shè)計(jì)來設(shè)定流量，閥門可自動(dòng)消除管線的剩余壓頭及壓力波動(dòng)對(duì)的流量影響，系統(tǒng)壓力在一定范圍內(nèi)變化可以保持設(shè)定流量不變。
自力式壓差控制閥按照安裝在供水管上或回水管上，分為供水式和回水式，二者不可互換使用。
供熱系統(tǒng)自力式壓差控制閥設(shè)計(jì)方案
（1）壓差控制閥應(yīng)與閥外管網(wǎng)壓差相配套
閥外管網(wǎng)壓差不同，壓差控制閥工作特性曲線是不同的。因此在設(shè)計(jì)選用和管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證閥門安裝位置點(diǎn)的管，管網(wǎng)壓差在閥門允許的范圍內(nèi)變化。實(shí)際壓差過大或過小都將使彈簧失效，導(dǎo)致閥門無法正常工作。
（2）壓差控制閥設(shè)定壓差的選取
壓差控制閥設(shè)定壓差應(yīng)與閥內(nèi)管路系統(tǒng)在設(shè)計(jì)流量下的阻力相匹配，以保證閥門在其工作區(qū)域工作。二者相差過大將導(dǎo)致閥內(nèi)管路系統(tǒng)實(shí)際流量過大，從而造成閥外管路系統(tǒng)水力失調(diào)或?qū)е麻y內(nèi)管路系統(tǒng)實(shí)際流量過小影響供熱效果。
（3）壓差控制閥口徑的選取
不同口徑的壓差控制閥控制的流量范圍不同。在選用閥門時(shí)，應(yīng)根據(jù)閥門工作特性曲線將閥內(nèi)管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量取在閥門控制流量范圍的工作區(qū)域內(nèi)偏大側(cè)較好。選取閥門口徑過小，使閥門在其控制流量范圍的工作，極易產(chǎn)生噪聲。選取閥門口徑過大，使閥門在其控制流量范圍的低端工作，系統(tǒng)流量變化范圍過大，易造成閥外管路系統(tǒng)水力失調(diào)，同時(shí)也造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。一般閥門口徑較閥內(nèi)管路系統(tǒng)接口管徑相等或小一號(hào)較好。
（4）壓差控制閥不能代替流量控制閥
使用壓差控制閥的目的是使熱用戶能夠在一定范圍內(nèi)根據(jù)用熱需要調(diào)節(jié)流量，使用壓差控制閥的供熱系統(tǒng)是一個(gè)變流量系統(tǒng)。但目前多數(shù)供熱管網(wǎng)是根據(jù)供暖的基本需要確定的，管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際很難做到按需無限制供熱，勢(shì)必造成管網(wǎng)系統(tǒng)水力失調(diào)，特別是在只安裝壓差控制閥而未裝熱表的供熱系統(tǒng)中，水力失調(diào)現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。在目前由滿足基本供暖需要向按需供熱轉(zhuǎn)變的過渡階段，解決這個(gè)矛盾有兩種方式：
①加大管網(wǎng)流量。
②在熱力入口處或在支干線上限制流量。限制流量的方法為設(shè)置流量控制閥。流量控制閥可選用自力式流量控制閥，使管網(wǎng)能自動(dòng)平衡流量。在每個(gè)熱力入口均設(shè)置自力式流量控制閥，這種方式費(fèi)用較高，因此較少使用。另一種方式是在支干線上設(shè)置自力式流量控制閥。目前絕大多數(shù)熱力入口使用鎖閉式流量控制閥，這就要求在管網(wǎng)投運(yùn)初期必須以人工方式做好初調(diào)節(jié)工作，這項(xiàng)工作費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，較為復(fù)雜，不易適應(yīng)熱網(wǎng)工況的變化。但這是一種經(jīng)濟(jì)的保證供熱管網(wǎng)水力平衡的措施。
自力式壓差控制閥是一種自動(dòng)恒定壓差的水力工況平衡用閥,應(yīng)用于集中供熱、中央空調(diào)等水系統(tǒng)中,有利于被控系統(tǒng)各用戶和各末端裝置的自主調(diào)節(jié),尤其適用于分戶計(jì)量供暖系統(tǒng)和變流量空調(diào)系統(tǒng).
1. 自力式壓差控制閥選用主要控制參數(shù)為：公稱直徑、壓差控制范圍、設(shè)計(jì)公稱壓力、介質(zhì)允許溫度范圍、控制精度等。屬動(dòng)態(tài)平衡閥。
2. 對(duì)變流量水系統(tǒng)，在其中某兩點(diǎn)要求壓差恒定的位置，安裝自力式壓差控制閥，即可消除該被控系統(tǒng)內(nèi)部用戶進(jìn)行流量調(diào)節(jié)引起的干擾，也可消除外部網(wǎng)路壓力波動(dòng)對(duì)被控系統(tǒng)的干擾，使被控系統(tǒng)在較穩(wěn)定的工況下運(yùn)行，達(dá)到保證供暖（空調(diào)）質(zhì)量和節(jié)約能源的目的。
3. 在動(dòng)態(tài)控制的管網(wǎng)系統(tǒng)中，如末端為變流量系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置自力式壓差控制閥，以保證被控系統(tǒng)始終在額定壓差下正常工作。
4. 變流量系統(tǒng)的水平支、干管入口處以及在安裝有溫控閥或調(diào)節(jié)閥等的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的支、干管入口處，安裝自力式壓差控制閥可使被控環(huán)路供、回水管之間的壓差保持恒定。
5. 應(yīng)按照通過流量和工作壓差范圍來選擇自力式壓差控制閥（注意：由于多數(shù)產(chǎn)品的工作壓差范圍比較窄，如果超出了工作范圍，就將失去控制作用），而不應(yīng)直接按照管徑選擇閥門規(guī)格。
6. 室內(nèi)供暖為雙管系統(tǒng)的計(jì)量收費(fèi)系統(tǒng)，熱力入口應(yīng)設(shè)自力式壓差控制閥。兩端壓差不宜大于100kPa，不應(yīng)小于8kPa。
7. 如壓差控制閥的實(shí)際工作壓差超出產(chǎn)品工作壓差范圍，應(yīng)采用等其它調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行初調(diào)節(jié)。 8. 通常自力式壓差控制閥沒有關(guān)斷功能，需要增設(shè)關(guān)斷閥門。
9. 要注意防止水中的雜質(zhì)阻塞閥門的毛細(xì)管或膜盒部件，必要時(shí)閥前設(shè)水過濾器。
介紹了自力式壓差控制閥的作用,工作原理,工作特性曲線,對(duì)供熱管網(wǎng)安全運(yùn)行的影響及選用過程中應(yīng)注意的事項(xiàng).自力式壓差控制閥是用開閉式水循環(huán)系統(tǒng)(如熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)等)的一種自力式調(diào)節(jié)閥,它的作用是被控環(huán)路出現(xiàn)外擾(網(wǎng)路的壓力波動(dòng))和內(nèi)擾(內(nèi)部阻力的改變)時(shí),使被控環(huán)路的壓差保持恒定,適用于供暖方式采用雙管系統(tǒng)的壓差控制,保證系統(tǒng)穩(wěn)定,降低噪音,平衡阻力,消防熱網(wǎng)和水力失調(diào)。無論是網(wǎng)路壓力出現(xiàn)波動(dòng),還是被控環(huán)路的阻力發(fā)生變化,ZYC型自力式壓差控制閥均可維持施加與被控環(huán)路的壓差恒定。
