美國SUN液壓平衡閥的性能用途

性能用途

1、手動平衡閥

手動平衡閥具有造價低，元件使用壽命長等優(yōu)點，對支路不多的小型管網(wǎng)也可方便進行水力工況平衡。對于熱源主動變量管網(wǎng)只能采用手動平衡閥，因為只有手動平衡閥才能保證流量的一致等比變化，而一切自力式平衡閥都不能保證熱源主動流量運行。如前述大型直聯(lián)管網(wǎng)手動平衡閥可用于壓力工況的調(diào)整。 [2] 

1.1手動平衡閥的特性曲線

1）截止閥特性曲線

2）線性特性閥實際工作曲線（閥權(quán)度0.2）

3）線性特性

4）等百分比特性曲線

閥門特性曲線決定了閥門的調(diào)節(jié)性能，如截止閥的流量曲線，如果認為95%—100%之間的流量變化是沒有意義的，那么開度從0—5%即實現(xiàn)了流量的全程變化，這樣的閥門是不能作為水力工況平衡調(diào)節(jié)使用的。

由于閥門理論特性曲線是在定壓差下測試，而實際工況只要閥權(quán)度不為1則閥門在小開度下閥前后壓差大，大開度時閥前后壓差小，導至閥dG/dC值在小開度變大，在大開度時變小，使閥門實際工作曲線向快開方向偏移，閥權(quán)越小其偏移越大，對于直線特性的閥門由于實際性能的偏移會導致閥門的有效調(diào)節(jié)的開度空間變小，因此閥門的理論性曲線以下弦弧如等百分比特性為好。等百分比（對數(shù)）特性曲線閥門，在閥權(quán)度0.3—0.5時實際工作曲線可能接近直線特性。

1.2閥門的汽蝕振動

通常閥門在小開度情況下閥口的流速過高，在閥后會形成旺盛紊流的蝸旋區(qū)，蝸旋區(qū)核心壓力很低，該處壓力低于水溫對應(yīng)的飽和壓力時水蒸汽的閃發(fā)會導致氣水擊現(xiàn)象：嚴重的噪章，閥門及管道的振動，閥門、管道、管支架的破壞。

防止這種事故的發(fā)生應(yīng)首先在閥門流道設(shè)計上考慮閥塞和閥座在小開度時形成狹長的節(jié)流流道，約束旺盛紊流蝸旋的形成；其次選用閥門時盡量加大閥權(quán)度，以避免閥門在小開度下運行。另外，在不牽涉壓力工況問題時盡量將平衡閥安裝在水溫較低的回水上。

2、自力式流量控制閥

2.1自力式控制閥工作原理

（1）孔板流量計——導閥——主閥原理。主閥前設(shè)置一個流量孔板，導閥感測、比較孔板前后壓力差，如壓力差大于設(shè)定壓差，意味著流量超過設(shè)定流量，導閥控制主閥做關(guān)閥動作。如感測壓差小于設(shè)定壓差，則意味著流量小于設(shè)定流量，導閥控制主閥開閥動作。導閥上的設(shè)定壓差可調(diào)，調(diào)大調(diào)小設(shè)定壓差，可以調(diào)大調(diào)小設(shè)定流量。

由于孔板流量計的流量壓差對應(yīng)關(guān)系受到前流態(tài)影響極重，如果要求流量精度達到10%，則必須閥前有10d以上的直管段，而這一點工程實際中極難保障。另外這種閥出廠后的流量可調(diào)范圍很小，在保持流量精度的前提下，流量可調(diào)比不會超過2：1。

（2）“Kv·=常數(shù)”原理，自由彈簧和感壓膜構(gòu)成閥門開關(guān)動力系統(tǒng)△P/S=εL

S—感膜工作面積，ε—彈簧的胡克系數(shù)，L—閥行程

由此可知閥門的每一個行程位置決定△P值的大小，如果閥行程位的Kv與 成反比，則G=Kv· 是恒定值。這一原理的閥初做成流量不可調(diào)的流量限制器，生產(chǎn)的流量可調(diào)式一種是做成多管通道，通過堵管調(diào)整設(shè)定流量；另一種是用一手動閥改變自力閥Kv與行程的關(guān)系，但這種辦法很難保證Kv與 在每一調(diào)整位置的反比關(guān)系，造成調(diào)整位的流量控制精度不高。另外有的產(chǎn)品用波紋管制作感壓膜和自由彈簧的一體化產(chǎn)品，由于不銹鋼波紋管處在流動死區(qū)，在水中氯離子含量較高時，極易產(chǎn)生腐蝕。

（3）自力式壓差控制閥與手動調(diào)節(jié)閥閥組原理。這種原理是國產(chǎn)流量控制閥廣泛采用的。手動調(diào)節(jié)閥的每一個開度位置對應(yīng)一個Kv值，由自力式壓差控制閥控制手動調(diào)節(jié)閥前的壓差不變，則G=Kv· 不變，改變流量時只需調(diào)整手動調(diào)節(jié)閥的Kv值。

這種閥的流量控制精度決定于壓差控制閥精度，壓差

△P=N/S

N——彈簧力

S——感壓膜工作面積

彈簧力在自力閥的行程內(nèi)會有變化，但使

H/△L=1/10

H——自力閥大位移行程

△L——彈簧的預壓縮量

則△P的變化僅為±5%，流量精度可達3%。

這咱自力式流量控制閥的缺點在于閥門有小工作壓差的要求，一般產(chǎn)品要求小工作壓差20KPa，如果安裝在不利回路上，勢必要求循環(huán)泵多增加2米水柱的工作揚程，所以應(yīng)采取近端安裝，遠端不安的辦法。用戶離熱源距離大于供熱半徑的80%時就不宜安裝這種自力式流量控制閥。

（4）用自力式壓差控制閥直接控制流量

戶內(nèi)阻力系數(shù)S，在平均供熱的前提下是不變值，戶內(nèi)設(shè)計流量G，△P=SG2,通過控制戶內(nèi)供回水壓差，一樣可以控制循環(huán)流量，調(diào)節(jié)控制壓差就可調(diào)節(jié)循環(huán)流量。用這種辦法調(diào)控流量，只是必須借助便攜式流量測試儀器如超聲波流量計。這種方式對于遠端用戶，閥門不會增加消耗壓頭。

2.2自力式流量控制閥的適用性

自力式流量控制閥在大型管網(wǎng)上應(yīng)用可以使流量分配工作變得簡單便捷。尤其多熱源管網(wǎng)，熱源切換運行時不會對用戶流量產(chǎn)生影響。

但對于變流量運行的管網(wǎng)不可采用自力式流量控制閥。在熱源主動變流量的情況下，近端回路維持流量不變，而遠端回路流量會嚴重不足。在熱用戶主動變流量的情況下，用戶主動調(diào)小流量時，自力式流量控制閥會開大閥門，盡量維護原流量，直到全開失效為止。用戶主動調(diào)大流量時，自力式流量控制閥會關(guān)小閥門，直到全閉失效為止。亦即只有自力式流量控制閥失效，用戶主動的流量要求才能實現(xiàn)。

3、自力式壓差控制閥

3.1自力式壓差控制閥的應(yīng)用意義

（1）自力式壓差控制閥消耗系統(tǒng)的富裕壓頭。

（2）自力式壓差控制閥起到隔絕用戶間流量變化互相干擾作用。

這兩項功能有的業(yè)內(nèi)人士認為散熱器上的溫控閥可以起作用，實際上如果讓溫控制閥產(chǎn)生這樣的作用必然導致溫控閥在小開度下工作，甚至于在振動工況下工作。這對溫控閥是十分不利的，溫控閥初希望的作用于利用自由熱量，我們很多業(yè)內(nèi)人士對其寄予的希望過大了。

（3）自力式壓差控制閥起到隔絕用戶流量變化互相干擾作用。

1、原工作點

2、用戶主動調(diào)整流量后形成的工作點

3、循環(huán)水泵變速——壓差閥動作形成工作點

4、循環(huán)水泵變速無壓差閥作用的工作點

（4）對于電動控制的自動控制系統(tǒng)，隔絕各并聯(lián)支路間調(diào)節(jié)的干擾，避免自控系統(tǒng)的多余動作提高自控系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。

（5）起到特殊工況的限流作用。在起動供熱和特殊嚴寒工況下用戶的供熱需求會超出熱源的供熱能力，自力式壓差控制閥會有效的限制近端流量使遠端用戶達到預定的采暖效果。

3.2自力式壓差控制閥選用參數(shù)。

（1）壓差可調(diào)性

一般情況下設(shè)計上很難準確計算戶內(nèi)阻力，而戶內(nèi)阻力（在設(shè)計流量下）可能在0.01—0.03MPa間變化，因此自力式壓差可調(diào)比至少應(yīng)為1：3以上。

（2）流量系數(shù)Kv的大值和小值

大流量系數(shù)是閥門全開的流量系數(shù)；小流量系數(shù)為閥門全關(guān)位的漏過流量系數(shù)。這兩閥門參數(shù)對閥門的應(yīng)用選型是至關(guān)重要的，閥門供應(yīng)商必須實測并公開這兩個參數(shù)。

大流量系數(shù)應(yīng)能保證小富裕壓頭下達到設(shè)計流量；小流量系數(shù)應(yīng)能保證大富裕壓頭下達到調(diào)節(jié)工況可能的小流量值。

（3）壓差控制精度，應(yīng)達到10%以保證流量精度達到5%。

3.3在分戶控制未安裝熱量表的情況下，自力式壓差控制閥同樣會起到定流量分配作用。其調(diào)節(jié)方法只需調(diào)節(jié)控制壓差流量達到設(shè)計流量。與自力式流量控制閥一樣各分支流量調(diào)整互不干擾使流量調(diào)節(jié)可一次完成。

因此，在大多數(shù)實施分戶控制的準備計量收費的工程中，也應(yīng)采用自力式壓差控制閥。在未計量收費前壓差閥同樣可以平衡分配流量，避免在計量表安裝時，重新?lián)Q閥門