自力式自身压差控制阀 目录 自力式自身压差控制阀的特性 自力式自身压差控制阀的选用自力式自身压差控制阀 [1] 工作原理 工作原理：弹簧、感压膜和阀杆固 结在一起，通过导压管将出口压力 P2 导入感压膜上部的密封腔，感压膜下 部为入口压力 P1根据 P1-P2 的设定值 ΔPs（以下简称设定压差）确定弹 簧的预压缩量，即使弹簧的弹力与设定压差条件下感压膜对弹簧的作用力相 等并按照阀塞的行程远小于弹簧预压缩量的原则选择弹簧这样就使得在 阀门任一开度的平衡状态，阀的进、出口压差 ΔP 与设定压差 ΔPs 近似相 等严格地说，开度不同，平衡状态的 ΔP是不相等的显然，随着开度 的增大，平衡状态的 ΔP是增大的但通过对弹簧的选择，完全可以在阀塞 的全行程内，将平衡状态的 ΔP相对于 ΔPs 的偏离控制在一定的范围（比 如 10％）之内 自力式自身压差控制阀在系统中的工作可分为两种情况进 行说明：①当前状态为关闭若阀前后压差 ΔP 小于设定压差 ΔPs，则继 续关闭，这时就是一个关断阀若 ΔP 大于 ΔPs，则感压膜克服弹簧的弹 力，带动阀塞上升，阀门开启；达到平衡状态时，进、出口压差 ΔP 近似 回落到设定压差 ΔPs。
②当前状态为开启若系统稳定运行，进、出口压 差 ΔP近似为设定压差若由于系统工况的改变，使 ΔP 增大，则阀门开 大，流量增大；达到平衡状态时， ΔP 又近似回落到 ΔPs阀门为最大开 度时，出现 ΔP大于 ΔPs 的情况，阀门不再具有调控压差的能力若由于 系统工况的改变，使进、出口压差 ΔP 小于 ΔPs，则阀门关小，流量减小， 达到平衡状态时，ΔP又近似上升到 ΔPs直至阀门关闭时，出现 ΔP 小 于 ΔPs的情况，就不再具有调控压差的能力，而成为一个关断阀简而言 之，自力式自身压差控制阀在关闭状态时， ΔP 必须大于 ΔPs 才能开启； 在开启状态时，可自动调整开度，保持阀门前后的压差基本恒定 自力式自身压差控制阀的用途 自力式自身压差控制阀应用于冷（热）源机组的保护安装于集、分水 器之间旁通管上，当用户侧部分运行或变运量运行时，系统流量变小，导致 压差增大，压差超出设定值时，阀门自动打开，部分流量从此经过，以保证 机组流量不小于限制时 自力式自身压差控制阀应用于集中供热系统中以保证某处散热设备不超 压或不倒空比如某系统高低差较大，且不分高低区系统，这时如按高处定 压，低处散热设备可能压爆；如按低处定压，高处倒空。
这种情况如热源在低外可在进入高区分支水管加增压泵，回水管加压差 阀使高区压力经过提升后，由阀门再降到低区回水压力；如热源在高处可进入低区供水管加装压差阀，回水加增压泵，使通过阀门压力降低的循环水能 回到系统中 自力式自身压差控制阀 自力式压差控制阀的特性（1）自力式压差控制阀的作用 当阀内供暖系统介质流量在阀门限定的最大流量范围内任意变化时，无 需外界动力仅靠被控介质自身能量，通过改变自力式压差控制阀的流通截面， 自动保持阀内供回水管压差等于阀门的设定值 （2）自力式压差控制阀的工作原理 压差控制阀一般安装在用户入口回水管上，阀下导压管与入口处供水管 相接，P1为供水压力，P2 为阀内回水压力， P3 为阀外回水压力 设阀内系统压差△Pi（△Pi=P1-P2）为阀门压差设定值时，阀门下膜室 压力 P1 与 P2 加上弹簧被压缩变形产生的推力相平衡，从而确定了流体流过 阀门的流通截面积 A和流量系数当流量改变时，上述力的平衡使阀门的流 通截面积和流量系数发生变化，但 △P1 保持不变 当流体性质、管径、当量阻力系数确定后，单管阻力计算公式可近似写 为： △P=Kqm2 式中：△P—— 管路总阻力； K —— 管路阻抗； qm—— 流量。
由上式可知管路阻力与质量流量的二次方管路阻抗成正比当流量变化 时使上膜室压力 P2变化导致阀芯上下移动，使 A 及相应的流量系数均改变 来调整阀内系统总阻力的变化，使 △P1 基本保持不变 （3）自力式压差控制阀的工作特性曲线 阀门理论上的工作特性曲线是一条水平线，但由于阀门制作精度及流体 流动特性所限，阀门实际上的工作特性是一条曲线（见图 1）使用不同 的弹簧及不同的加工精度，不同的阀门口径，不同的阀门压差设定值及不同的阀外管网压差△Pe，其曲线的变化趋势是相同的，但阀门的工作特性曲线 都是略有不同的 图 1 图 1为一个口径 DN50mm的压差控制阀在设定值 △Pi.a 为 0.02MPa，阀外管 网压差△Pe分别为 0.05，0.10，0.15MPa 的工作特性曲线， 图 2为同一个口径的压差控制阀在阀外管网压差值 △Pe 为 0.10MPa 时，阀 门设定压差值△Pi.a分别为 0.01，0.02，0.03MPa 的工作特性曲线，图中 的压差△Pi等于阀内（户内）管路系统的总阻力 （4）自力式压差控制阀的实际工作特性 1）压差控制阀设定的压差只是推荐最佳工作点（区域），阀门的实际 压差是随阀内管路系统的流量变化而沿其工作特性曲线变化的。
2）压差控制阀的流量在阀门口径、阀门设定的压差、阀外管网压差一 定的条件下仅与阀内（户内）管路系统的阻力有关，在上述条件限定的范围 内随阀内（户内）管路系统的阻力的变化而变化压差控制阀在一定范围 内只控制压差，不控制流量 3）压差控制阀运行工况是随阀外管网压差的变化而变化的 自力式压差控制阀的选用（1）压差控制阀应与阀外管网压差相配套 由图 1 可知，阀外管网压差不同，压差控制阀工作特性曲线是不同的 因此，在设计选用和管网实际运行时，应保证阀门安装位置点的管网压差在阀门允许的范围内变化实际压差过大或过小都将使弹簧失效，导致阀门无 法正常工作 （2）压差控制阀设定压差的选取 压差控制阀设定压差应与阀内管路系统在设计流量下的阻力相匹配，以 保证阀门在其最佳工作区域工作二者相差过大将导致阀内管路系统实际流 量过大，从而造成阀外管路系统水力失调或导致阀内管路系统实际流量过小 影响供热效果 （3）压差控制阀口径的选取 不同口径的压差控制阀控制的流量范围不同在选用阀门时，应根据阀 门工作特性曲线将阀内管路系统设计流量取在阀门控制流量范围的最佳工作 区域内偏大侧较好选取阀门口径过小，使阀门在其控制流量范围的高端工 作，极易产生噪声。
选取阀门口径过大，使阀门在其控制流量范围的低端工 作，系统流量变化范围过大，易造成阀外管路系统水力失调，同时也造成经 济上的浪费一般阀门口径较阀内管路系统接口管径相等或小一号较好 （4）压差控制阀不能代替流量控制阀 使用压差控制阀的目的是使热用户能够在一定范围内根据用热需要调节 流量，使用压差控制阀的供热系统是一个变流量系统但目前多数供热管网 是根据供暖的基本需要确定的，管网系统实际很难做到按需无限制供热，势 必造成管网系统水力失调，特别是在只安装压差控制阀而未装热表的供热系 统中，水力失调现象尤为严重在目前由满足基本供暖需要向按需供热转变 的过渡阶段，解决这个矛盾有两种方式： ①加大管网流量；②在热力入口 处或在支干线上限制流量限制流量的方法为设置流量控制阀流量控制阀 可选用自力式流量控制阀，使管网能自动平衡流量在每个热力入口均设置 自力式流量控制阀，这种方式费用较高，因此较少使用另一种方式是在支 干线上设置自力式流量控制阀目前绝大多数热力入口使用锁闭式流量控制 阀，这就要求在管网投运初期必须以人工方式做好初调节工作，这项工作费 时、费力，较为复杂，不易适应热网工况的变化但这是一种经济的保证供 热管网水力平衡的措施。