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1、 ZYF 自 力 式 压 差 阀 选 用 方 案一 、 概 述 在 分 户 计 量 双 管 供 暖 系 统 中 ， 为 充 分 利 用 家 用 电 器 、 灯 光 和 人 体 等 自由 热 量 ， 通 常 是 在 每 一 组 散 热 器 上 安 装 预 设 定 型 温 控 阀 ， 因 此 整 个 系 统 是 变 流 量 运 行 ，作 用 在 温 控 阀 上 的 压 差 随 着 流 量 的 改 变 而 发 生 变 化 。 当 其 实 际 压 差 较 大 温 控 阀 就 可 能 产生 噪 音 ， 尤 其 是 在 房 间 热 负 荷 较 小 时 ， 温 控 阀 会 频 繁 开 关 ， 产 生 振 荡
2、 。 振 荡 除 引 起 不 必要 的 磨 损 外 ， 还 导 致 回 水 温 度 升 高 ， 并 影 响 系 统 中 的 其 它 温 控 阀 ， 因 此 在 一 个 设 计 良 好的 分 户 计 量 双 管 供 暖 系 统 中 ， 一 方 面 应 使 用 系 统 中 每 个 温 控 阀 的 热 权 度 总 是 大 于 等 于1， 另 一 方 面 温 控 阀 上 所 随 的 实 际 压 差 还 应 该 保 持 在 它 的 允 许 范 围 内 。自 力 式 压 差 阀 也 称 为 1自 力 式 压 差 控 制 阀 ， 在 变 流 量 系 统 中 ， 它 通 过 感 应 供 热 管道 系 统 中
3、两 点 的 压 力 ， 可 以 使 被 控 环 路 的 压 差 保 持 恒 定 ， 保 证 被 控 环 路 中 调 节 阀 门 的 正常 工 作 ， 那 么 在 分 户 计 量 双 管 供 暖 系 统 设 计 时 ， 控 制 阀 应 如 何 布 置 呢 ？ 通 常 有 以 下 三 个方 案 ： a.压 差 控 制 阀 仅 设 在 建 筑 物 供 暖 引 入 口 ， 控 制 供 暖 引 入 口 的 压 差 为 定 值 。 b.在下 供 下 回 式 双 管 系 统 中 ， 压 差 控 制 阀 设 在 每 组 共 用 立 管 的 起 始 端 ， 控 制 立 管 的 压 差 为定 值 。 c.压 差
4、控 制 阀 设 在 每 一 户 的 引 入 口 ， 控 制 户 内 系 统 的 压 差 为 定 值 。目 前 ， 在 实 际 设 计 中 ， 这 3 个 方 案 应 如 何 选 择 ， 争 议 颇 多 ， 仅 就 保 证 温 控 阀 平 稳工 作 而 言 ， 方 案 1 最 差 ， 但 其 初 投 资 最 少 ； 方 案 3 最 好 ， 但 其 初 投 资 最 高 ； 方 案 2介 于 方 案 1 和 3 之 间 。 下 面 就 针 对 这 3 个 方 案 进 行 一 些 分 析 。二 、 方 案 分 析1 方 案 1： 自 力 式 压 差 阀 仅 设 在 建 筑 物 的 供 暖 引 入 口由
5、 于 是 双 管 系 统 ， 因 此 以 户 为 单 位 ， 供 暖 系 统 内 各 户 之 间 是 并 联 关 系 。 每 一 用 户 引入 口 作 用 压 差 PS 可 以 由 下 式 计 算 ：PS=P1+P2-P3（ 1）式 中 ： P1-建 筑 物 供 暖 引 入 口 压 差 控 制 阀 控 制 压 差 ；P2-所 计 算 用 户 的 自 然 作 用 压 头 ；P3-从 供 暖 引 入 口 压 差 控 制 阀 的 压 差 控 制 点 到 所 计 算 用 户 户 引 入 口 之 间 供 回 水 管路 的 阻 力 损 失 。（ 1） 式 中 各 参 数 的 讨 论a.建 筑 物 供 暖
6、引 入 口 压 差 控 制 阀 控 制 压 差 P1 在 系 统 运 行 过 程 中 ， P1 是 定 值 ，它 取 决 于 设 计 工 况 下 ， 供 暖 系 统 最 不 利 环 路 中 ， 从 供 暖 引 入 口 压 差 控 制 点 到 最 末 端 用 户户 引 入 口 之 间 供 回 水 管 路 的 阻 力 损 失 P3， 最 末 端 用 户 户 内 系 统 的 总 阻 力 损 失 Ps 以 及 最 末 端 用 户 所 随 的 自 然 作 用 压 头 P2。根 据 式 （ 1） 有 ： P1= P3+ Ps- P2（ 2）b.用 户 所 随 的 自 然 作 用 压 头 P2P2 取 决
7、于 用 户 所 处 的 楼 层 以 及 供 回 水 立 管 中 供 回 水 温 度 。在 系 统 的 运 行 过 程 中 ， P2 是 一 个 不 断 变 化 的 量 ， 因 此 在 设 计 工 况 下 ， 根 据 式（ 1） 计 算 户 引 入 口 作 用 压 差 PS 时 ， 其 自 然 作 用 压 头 P2 应 取 最 小 值 。 因 为 如 果取 值 较 大 ， 那 么 根 据 式 （ 1） 所 计 算 的 户 引 入 口 作 用 压 差 PS 就 较 大 ， 在 根 据 PS设 计 户 内 系 统 时 ， 其 管 道 和 温 控 阀 的 阻 力 损 失 就 可 能 较 大 ， 当 实
8、 际 的 自 然 作 用 压 头P2 小 于 所 选 定 值 时 ， 户 引 入 口 作 用 压 差 PS 就 会 低 于 设 计 值 ， 导 致 温 控 阀 上 的 实际 压 差 小 于 设 计 值 ， 此 时 ， 温 控 阀 即 使 全 开 ， 散 热 器 所 提 供 的 热 量 仍 不 足 以 维 持 设 计 室温 ， 所 以 在 设 计 工 况 下 ， 自 然 作 用 压 头 P2 应 取 最 小 值 。 这 样 ， 在 实 际 运 行 时 ， 自 然作 用 压 头 P2 总 是 大 于 等 于 最 小 值 ， 因 此 能 保 证 温 控 阀 的 热 权 度 总 是 大 于 等 于 1
9、，房 间 温 度 总 是 能 达 到 设 计 值 。 不 过 ， 由 于 自 然 作 用 压 头 P2 的 影 响 因 素 较 多 ， 要 确定 每 一 用 户 的 最 小 值 通 常 都 很 困 难 ， 因 此 为 便 于 设 计 ， 在 设 计 工 况 下 计 算 户 引 入 口 作 用压 差 PS 时 ， 自 然 作 用 压 头 P2 可 以 不 考 虑 。c.从 供 暖 引 入 口 压 差 控 制 阀 的 压 差 控 制 点 到 所 计 算 用 户 户 引 入 口 之 间 供 回 水 管 路的 阻 力 损 失 P3在 变 流 量 系 统 中 ， 供 回 水 管 路 的 阻 力 损 失
10、P3 是 一 变 量 ， 它 取 决 于 管 路 中 的 流量 以 及 管 路 的 长 度 。 在 设 计 工 况 下 ， 其 值 最 大 ， 当 管 路 中 的 流 量 趋 近 于 零 时 ， P3也 趋 近 于 零 1。 同 一 供 暖 系 统 当 采 用 同 程 式 时 ， 其 P3 一 般 比 采 用 异 程 式 更 大 2，因 此 根 据 式 （ 1） 可 知 ； 各 用 户 由 P3 所 引 起 的 PS 波 动 ， 同 程 式 比 率 经 异 程 式 系统 更 大 ， 由 此 可 见 ， 设 计 时 应 选 择 异 程 式 系 统 。d.户 引 入 口 作 用 压 差 PS对 于
11、 双 管 系 统 ， 在 散 热 器 热 负 荷 一 定 的 情 况 下 ， 当 户 引 入 口 作 用 压 差 PS 大 于设 计 值 时 ， 由 于 散 热 器 上 温 控 阀 的 调 节 作 用 ， 户 内 系 统 各 管 段 的 流 量 会 保 持 不 变 1，因 此 各 管 段 的 阻 力 损 失 也 不 变 ， 户 引 入 口 作 用 压 差 PS 的 增 加 值 会 等 量 地 作 用 在 户内 系 统 每 一 个 温 控 阀 上 。 由 此 可 见 ， 在 系 统 设 计 时 ， 只 要 保 证 运 行 过 程 中 ， 户 引 入 口 作用 压 差 PS 总 是 大 于 等 于
12、 设 计 工 况 下 户 内 系 统 总 阻 力 损 失 ， 就 可 以 保 证 在 任 何 情 况 下 ，温 控 阀 上 的 实 际 压 差 总 是 大 于 等 于 设 计 工 况 下 的 设 计 值 ， 因 此 温 控 阀 的 热 权 度 总 是 大 于等 于 1， 用 户 随 时 能 获 得 设 计 所 要 求 的 室 温 。 那 么 应 如 何 设 计 才 能 使 户 引 入 口 作 用 压 差PS 总 是 大 于 等 于 设 计 工 况 下 户 内 系 统 总 阻 力 损 失 呢 ？ 根 据 前 面 的 分 析 可 知 :在 设 计 工 况 下 进 行 设 计 时 ,自 然 作 用
13、压 头 可 以 不 考 虑 ,管 路 的阻 力 损 失 P3 为 最 大 。而 在 实 际 运 行 过 程 中 ， 由 于 存 在 自 然 作 用 压 头 ， 管 路 的 阻 力 损 失 P3 又 较 小 ，故 根 据 式 （ 1） 可 知 ： 运 行 过 程 中 ， 户 引 入 口 作 用 压 差 总 是 大 于 等 于 设 计 工 况 下 的 户 引入 口 作 用 压 差 ， 因 此 在 设 计 工 况 下 ， 只 要 使 户 引 入 口 作 用 压 差 大 于 等 于 户 内 系 统 的 总 阻力 损 失 ， 那 么 运 行 过 程 中 ， 户 引 入 口 作 用 压 差 就 总 是 大
14、 于 等 于 设 计 工 况 下 户 内 系 统 的 总阻 力 损 失 。 而 这 一 点 在 设 计 工 况 下 进 行 水 力 计 算 时 ， 可 以 很 容 易 做 到 。另 外 ， 由 于 户 引 入 口 作 用 压 差 PS 的 波 动 反 映 了 户 内 系 统 每 个 温 控 阀 上 作 用 压 差的 波 动 ， 因 此 只 要 控 制 户 引 入 口 的 作 用 压 差 PS 的 最 大 值 ， 就 能 够 保 证 运 行 过 程 中温 控 阀 不 超 过 它 的 最 大 工 作 压 差 。 根 据 文 献 3 4可 知 ： 在 设 计 工 况 下 ， 户 内 系 统 包括 热
15、 表 和 锁 闭 调 节 阀 的 阻 力 一 般 不 应 超 过 30kPa， 因 此 在 运 行 过 程 ， 只 要 控 制 PS的 最 大 值 不 超 过 30kPa， 就 能 保 证 温 控 阀 的 正 常 工 作 。 （ 2） 方 案 1 分 析 的 小 结 通 过 前 面 的 分 析 可 知 ： 为 保 证 运 行 过 程 中 ， 温 控 阀 上 的 实 际 作 用 压 差 不 超 过 其 正 常工 作 最 大 压 差 ， 用 户 引 入 口 的 最 大 作 用 压 差 不 超 过 30kPa， 因 此 根 据 式 （ 1） 有 ：PS=P1+P2-P3kPa从 上 式 可 知 ：
16、当 P3=0 时 ， 户 引 入 口 的 作 用 压 差 PS 最 大 ， 故 根 据 上 式 有 ：P130-P2kPa上 式 中 ， 对 于 自 然 作 用 压 头 P2， 在 设 计 工 况 下 ， 各 用 户 所 随 的 值 最 大 2， 并且 其 最 大 值 可 以 由 下 式 计 算 ：P2=gH（ h-g） kPa式 中 ： H-上 供 下 回 式 双 管 系 统 中 ， 为 建 筑 物 的 高 度 ； 下 供 上 回 式 双 管 系 统 中 ， 为建 筑 物 的 高 度 减 去 建 筑 物 顶 层 的 层 高 ， m。h、 g-设 计 工 况 下 ， 供 回 水 温 度 所 对 应 的 水 的 密 度 ， kg/m3。故 有 P130-gH（ h-g） /1000kPa因 此 ， 当 仅 在 供 暖 引 入 口 设 压 差 控 制
