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自力式壓差控制閥和自力式流量平衡閥|最新資料

在供熱和空調(diào)系統(tǒng)中常出現(xiàn)冷熱不均,部分用戶室溫不達(dá)標(biāo),主要原因是水力工況不平衡,即各個熱用戶的水流量分配不合理,解決這個問題只有靠平衡閥來完成。

供熱系統(tǒng)在傳統(tǒng)的供熱體制下是一種平均分配的供熱模式,這種供熱模式一般采取定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。晉城市熱網(wǎng)采取的就是這種供熱模式,在這種供熱模式指導(dǎo)下,在每個熱用戶的系統(tǒng)所有入口全部安裝了自力式流量平衡閥,但在安裝和使用中存在一些問題。

以臨汾華松閥門有限公司生產(chǎn)的自力式流量平衡閥和自力式壓差控制閥為例,簡要說明它的原理和應(yīng)用。

1 自力式流量平衡閥

1.1 工作原理

當(dāng)介質(zhì)進(jìn)入主閥時,進(jìn)口壓力為P1,手動節(jié)流閥的前后壓力分別為P2和P3,當(dāng)節(jié)流閥開啟到某一位置時,即人為確定了“定流量”,以及相對應(yīng)的固定值(P2-P3),當(dāng)系統(tǒng)流量增大時,(P2-P3)的實際值超過了允許的給定值,此時,主閥、閥芯自動關(guān)小,直至流量重新維持到設(shè)定流量,反之亦然。

1.2缺點

產(chǎn)品一般要求最小工作壓差為20kPa。如果安裝在最不利回路上,勢必要求循環(huán)泵多增加2m水拄的工作揚程。晉城市普便安裝自力式流量平衡閥的做法是錯誤的,應(yīng)采取離換熱站(或直供低溫水的鍋爐房)近的樓安裝,如果用戶離換熱站距離大于供熱半徑的80%時就不宜安裝這種自力式流量平衡閥。

1.3 安裝位置

熱網(wǎng)近端流量過大,遠(yuǎn)端流量過小,近端資用壓頭大于用戶需壓頭,必須用閥門消耗富余壓頭,即閥門壓頭=富余壓頭=資用壓頭-需用壓頭。

圖1(a)為熱用戶平衡閥門安裝位置及各壓力點,如果用戶供水管安裝平衡閥調(diào)網(wǎng),則P3近似等于P4,P2壓力線見圖1(b),近乎平行P4。如果用戶回水管安裝平衡閥凋網(wǎng),則P2近似等于P1,P3壓力線近乎平行P1。戶內(nèi)實際供水壓力為P2,回水壓力為P3,如果壓力過低會倒空,壓力過高會導(dǎo)致鑄鐵暖汽片超壓。因此,晉城市平衡閥全部裝于回水管的做法是錯誤的。正確的做法是:對地勢比較低的建筑可裝在供水管上,消耗壓頭后保證戶內(nèi)不超標(biāo),在地勢比較高的建筑可裝在回水管上,以保證戶內(nèi)不倒空。在供熱半徑很大,外網(wǎng)供回水壓差很大時,應(yīng)該在入戶供水管安裝自力式流量平衡閥,在地形高差不超過10m的建筑群的分支回水管上安裝手動的平衡閥。這里自力式流量平衡閥負(fù)責(zé)控制分配流量,手動平衡閥調(diào)整壓力,使閥前壓力達(dá)到0.25MPa的滿水運行工況。

1.4 供熱運行

近年來,晉城熱網(wǎng)循環(huán)泵普便配備了變頻器,在氣溫變化時,質(zhì)量并調(diào)既溫度和流量同時調(diào)整。這種采用室外溫度單一參數(shù)控制熱源循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)變流量運行的模式稱作熱源主動變流量。這種情況下,當(dāng)系統(tǒng)流量變小時,近端用戶回路自力式流量平衡閥動作,維持流量不變,而遠(yuǎn)端用戶回路流量將嚴(yán)重不足,這也是晉城市熱網(wǎng)供熱效果不好的原因。

在熱源主動變流量這種情況下,自力式平衡閥不能保證水力工況平衡。如果熱網(wǎng)總流量變?yōu)樵瓉淼?5%時,要求各個熱用戶的流量也變?yōu)樵瓉淼?5%,自力式平衡閥完不成這個任務(wù),只有靠手動平衡閥的調(diào)整等量凋節(jié)系統(tǒng)流量,實現(xiàn)水力工況平衡。但是,隨著供熱體制改革的深入,分戶控制分戶熱計量的推廣,未來的模式是用戶的熱量需求將隨時變化,熱負(fù)荷和循環(huán)流量取決于用戶的需求,又可稱作用戶主動變流量。這種模式下,熱用戶的流量隨時會發(fā)生變化,當(dāng)用戶系統(tǒng)溫控閥關(guān)小,用戶系統(tǒng)流量變小,為保持原流量不變,自力式流量平衡閥會開大閥門,一直到全部打開為止。當(dāng)用戶系統(tǒng)溫控閥開大、用戶系統(tǒng)流量變大時,為保持原流量不變,自力式流量平衡閥會關(guān)小閥門,一直到完全關(guān)閉。也只有自力式流量平衡閥失效,用戶的流量要求才能實現(xiàn),自力式流最平衡閥在這里只是一個限流閥,只起限定最大流最的作用。

2 自力式壓差控制閥取代自力式流量平衡閥

自力式壓差控制閥與自力式流量平衡閥同屬于變流量-定流量裝置,其區(qū)別在于自力式流量控制閥的變流量裝置在閥門本體上,而自力式壓差控制閥的變流量裝置在閥門“用戶”內(nèi)。

2.1 自力式壓差控制閥的工作原理

當(dāng)網(wǎng)路的供水壓力P1增大時,被控回路的供水壓力P2瞬時增大,隨之感壓膜的受力平衡被打破,閥瓣向關(guān)閉方向移動,閥的阻力增大,P2又恢復(fù)到原來的大小,即P2-P3不變,反之亦然。當(dāng)網(wǎng)路的回水壓力P3增大時,隨之感壓膜的受力平衡被打破,閥瓣向開肩方向移動,閥的阻力減小,P2增大,P2-P3恢復(fù)不變,反之亦然。當(dāng)被控環(huán)路內(nèi)部的阻力發(fā)生改變,比如某一支路關(guān)斷,環(huán)路的總阻力增大,在這個瞬間P2增大,P2-P3增大,隨之感壓膜的受力平衡被打破,閥瓣向關(guān)閉方向移動,閥的阻力增大,P2又恢復(fù)到原來的大小,即P2-P3不變,可見,無論是網(wǎng)路壓力出現(xiàn)波動,還是被控環(huán)路內(nèi)部的阻力發(fā)生變化,均可確保被控環(huán)路的壓差恒定。

2.2 自力式壓差控制閥的特點

自力式壓差控制閥分為定壓薦型和可調(diào)壓型兩種,可以作閥前壓力調(diào)節(jié)、閥后壓力調(diào)節(jié)及壓差調(diào)節(jié)。

△P=SG2

P為供回水壓差為,S為為戶內(nèi)阻力系數(shù),G為戶內(nèi)設(shè)計流量。

通過控制戶內(nèi)回水壓差控制流量,用這種辦法控制流量,必須依靠便攜式流量測試儀確定,優(yōu)點是對于遠(yuǎn)端用戶不會增加消耗壓頭。

2.3 安裝位置

自力式壓差控制閥用作用戶系統(tǒng)壓差調(diào)節(jié)時,可以安裝在供水上,也可安裝在回水上。兩種安裝壓差閥結(jié)構(gòu)不同,不可以互換,但可直接安在電動閥前控制電動閥前后壓差。安裝方法有3種:

第一,裝在每棟建筑物的總?cè)肟谏希?BR>第二,裝在每棟建筑物的分入口上,住宅樓裝每個單元的入口;
第三,裝在每戶或每層的入口。

第三種方法造價最高,第一種方法造價最低,一般認(rèn)為第一種方法比較合適。

2.4 自力式壓差控制閥的作用

安裝自力式壓差控制閥后,自力式壓差控制閥消耗系統(tǒng)的富余壓頭可以隔絕用戶間流量變化互相干擾作用,被控系統(tǒng)可在水壓作用下,自動消除管網(wǎng)的富余壓頭及壓力波動引起的流量變化,有助于穩(wěn)定系統(tǒng)的運行工況。自力式壓差控制閥可以解決高低建筑直連和地形高低產(chǎn)生的壓力差問題。

在供熱系統(tǒng)初啟動和嚴(yán)寒時,用戶的用熱需求可能超過系統(tǒng)的供熱能力,自力式壓差控制器可以限制近端用戶保證遠(yuǎn)端用戶供熱的效果,這些性能支持“用戶”的主動變流量。自力式壓差控制閥可以和溫控閥很好地配合使用,滿足分戶計量供熱的變流量。

3 結(jié)語

綜上所述,在計量收費改革的大形勢下,準(zhǔn)備計量收費的熱用戶系統(tǒng)均應(yīng)采用自力式壓力控制器,以避免安裝熱量表后重新更換閥門。

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