自力式流量平衡阀 自力式平衡阀的原理及结构结合应用
阐述了自力式平衡阀在供热系统水力失调情况下的合理应用，介绍了常用自力式流量平衡阀和自力式差压平衡阀的工作原理和结构。
问题被提出来了
近年来，随着我国经济的快速发展，集中供热发展迅速。随着现代大型住宅小区和大型商业小区的建设，扩网增容现象十分普遍，使得供热规模越来越大，供热系统水力失调现象越来越明显。也就是说，供热系统在实际运行时，流经各建筑的各供热设备的水量与设计水量不一致，近端热用户流量大，而远端热用户流量小，因此“近热远冷”现象更加严重。目前，在设计或使用供热机组时，经常采用增加换热器和循环水泵的流量来缓解这一矛盾。结果增加了工程投资和运行成本，通过增加电耗和热损失消除了水力工况的不平衡，导致供水温度无法提高，回水温度无法降低，热量无法充分利用，形成“热源大、流量大、温差小”的恶性运行方式。
在大型供热管网系统中，只有安装具有自动调节功能的控制元件，实现管网的动态平衡，才能彻底解决水力工况的不平衡，保证整个系统的供热质量。
自力式平衡阀的原理和结构
自力式平衡阀是一种具有自动调节功能的新型阀门，可实现管网的动态平衡。我们常用自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀。现将它们的结构和工作原理介绍如下:
(1)自力式流量平衡阀的作用是在阀门进出口压差变化时，保持通过阀门的流量恒定，从而保持被控对象(如回路、用户、装置等)的流量。，下同)与它串联的常数。
从结构上讲，自力式流量平衡阀是一种双阀组合，由手动调节阀组和自动平衡阀组组成(见图1)。手动调节阀组的作用是设定流量，自动平衡阀组的作用是保持流量恒定。
对于手动控制阀组，流量，其中Kv是手动控制阀端口的流量系数，P2- P3是手动控制阀端口两侧的压差。Kv的大小取决于开度，开度是固定的，所以Kv是常数，所以只要P2- P3常数，流量g是常数。而P2- P3的恒定性由自动平衡阀组控制。例如，如果P1- P3进出口压差增大，自动平衡阀组将在压力敏感膜和弹簧的作用下关闭，P1- P2将增大，从而保持P2-P3恒定。相反，如果P1- P3减少，自动平衡阀组将打开，以减少P1- P2，并保持P2-P3恒定。
手动调节宽组的每个开口以对应一个流速，开口和流速之间的关系由测试台校准，带有开口显示和锁定装置。
(2)自力式压差平衡阀的作用是保持施加在被控对象上的压差恒定。根据自力式压差平衡阀安装在供水管上还是回水管上，可分为供水结构和回水结构，不能互换使用。该阀由阀体、双节流阀座、阀瓣、压力敏感膜、弹簧和压差调节装置组成。图2是回水结构示意图。图3a是其安装位置的示意图。
当管网供回水压差P1- P3增大时，压力敏感膜带动阀瓣下移，使P2- P3增大，从而使P1- P2(即作用于被控回路的压差)保持恒定；相反，当P1- P3下降时，圆盘向上移动，P2- P3下降，P1- P2保持不变。
如果P1- P3不变，并且图3a所示的回路的内部电阻改变，例如，如果一个分支断开，则回路的总电阻增加，此时P2减小，P1- P2增加；但压敏膜的应力平衡被打破，圆盘下移，压差平衡阀的阻力增大，使P2又上升到原来的大小，也就是只有P1- P2保持不变。可以看出，无论是网络压力波动还是被控对象内部的阻力变化，自力式压差平衡阀都能保持施加在被控对象上的压差不变。
3不同操作调节方法和自力式平衡阀的组合
(1)集中调节时(如水泵的变速调节等。)进行系统运行调节，不能采用自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀。因为这种调节是通过改变水来实现的，所以在调节过程中系统的水力工况也发生了变化。因此，如果采用自力式平衡阀，有些阀门可以正常工作，但系统流量过大(超过此时热负荷对应的流量)，有些阀门全开时仍然达不到流量要求，有些阀门由于两端压差达不到启动压差而不能正常工作，即流量分配混乱。显然，由于自力式平衡阀的存在，无法实现系统的集中调节。
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