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1、平衡阀基础知识河北金桥平衡阀门有限公司2011年11月13日http:/ 被控系统 根据管径不同可以是：一个支路、一栋楼宇、一个单元、一个用户、一台末端设备。控制压差 被控系统两侧的压差。名词术语壳体强度 阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产品，因而必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形，壳体强度的试验压力是公称压力的1.5倍。密封性能 阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技术性能指标。名词术语压力损失 介质流过阀门后会产生压力损失(既阀门前后的压力差)，也就是阀门对介质的流动有一定的阻力，介质为克服阀门的阻力
2、就要消耗一定的能量。从节约能源上考虑，设计和制造阀门时，要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。名词术语公称通径 一种称呼直径，又叫名义直径，是各种管子与管路附件的通用口径。采用他的目的是让接合处的口径保持一致。无论外径与内径多大，管子都能与同一品种系列中公称通径相同的管路附件相连。 国际常用单位：1（英寸）=8（英分） 国内常用单位： 25mm 1（英寸）名词术语公称压力 是压力容器或管道的标准化压力等级,即按标准化要求将工作压力划分为若干个压力等级.指规定温度下的最大工作压力,也是一种经过标准化后的压力数值. 国际通用单位：1MPa（兆帕）=1000KPa（千帕） 1KPa（千帕）=1000 P
3、a（帕） 国内通用单位：1kgf/cm0.1 MPa）（常用于扬程） 行业内常用单位：1mH2O(米水柱) 0.1kgf/cm（常用于压差）名词术语体积流量 单位时间通过流量的体积： m(立方米)/h（小时） L(升)/min（分） L(升)/s（秒）质量流量 单位时间通过流量的质量： t(吨)/h（小时）名词术语水的密度 是在4C （严格讲是3.98 C）的密度是1t/m(1吨/立方米),随着温度的升高，密度相应的减少，90 C水的密度是0.9653 t/m，也就是减少了34.7kg，所以流量分为质量流量和体积流量。名词术语供水压力： 热水供热系统中供水管内的压力回水压力： 热水供热系统中回
4、水管内的压力。名词术语供热系统： 由热源通过热网向热用户供应热能的系统总称。热负荷： 供热系统的热用户（或用热设备）在单位时间内所需的供热量。包括供暖（采暖）、通风、空调、生产工艺和热水供应热负荷等几种。名词术语供热热源： 将天然的或人造的能源形态转化为符合供热要求的热能装置，简称为热源热网补水泵： 为保持热网内合理压力工况，从系统外向系统内补给水的水泵。名词术语热网循环水泵： 使水在热水网里循环流动的水泵。 热网： 由热源向热用户输运和分配供热介质的管线系统。同意词：热力网。名词术语双管制热水热网： 由一根供水干管和一根回水干管组成的热水热网。多管制热水热网： 供回水干管的总数在两根以上的热
5、水热网，有三管制和四管制等。名词术语一级管网(一次网)： 由热源至热力站的供热管道系统。二级管网(二次网)： 由热力站至热用户的供热管道系统。供热管线： 输送供热介质的管道以及沿线的管路附件和附属构筑物的总称。 名词术语干线： 由热源至各热力站（或热用户）分支管处的所有管线。包括主干线和支干线。主干线： 由热源至最远热力站（或最远热用户）分支管处的干线。名词术语支干线： 除主干线以外的干线。指从主干线上引出的，至热力站（或热用户）分支管处的管线。 支线： 自主干线或支干线引出至一个热力站（或一个热用户）的管线 集中供热系统的水力工况平衡集中供热系统的水力工况平衡供暖系统的初调节目的是为了解决各
6、热用户流量分配不均的问题，如不进行系统的初调节则各用户很难得到所需流量，在实际运行中，有利环路阻力小、得到的流量多、温度高，不利环路阻力大、得到的流量少、温度低并且有可能达不到国家供热标准。通常供暖单位采取提高锅炉出力或提高水泵扬程使不利环路得到足够的热量（水量）,但这不是解决问题的好办法，只能使流量偏高的有利环路得到更多的（热量）水量，（热量）水量分配不均的问题依然存在。上述现象称之为水力失调，必须加以解决。集中供热系统的水力工况平衡集中供热系统的水力工况平衡水力失调分为静态失调和动态失调两种情况。静态失调（又称为稳态失调）是指系统中各用户在设计状态下，实际流量与设计流量不符，这种失调是稳态
7、的、根本性的，如不加以解决，这类问题始终存在。特别是在现有的定流量系统中，大部分系统末端设备无法自行调节，静态失调问题比较突出。动态失调是指系统中一些用户的水流量改变时，引起系统的阻力分布变化，导致其他用户流量随之改变产生失调，这种失调是变化的、动态的。新建的分户供暖系统因安装散热器温控阀，系统变流量运行，产生的失调现象属于此种失调。集中供热系统的水力工况平衡集中供热系统的水力工况平衡 平衡阀是解决管网设计、施工过程中产生的最基本失调情况的一种阀门，因此调节功能是其首要的功能。阀门的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性三种。对于平衡阀只有采用线性流量特性和等百分比流量
8、特性才具有良好的调节性能，其中以等百分比流量特性最好。 集中供热系统的水力工况平衡集中供热系统的水力工况平衡为解决系统水力失调现象，在系统中增设水力工况平衡用阀（数字锁定平衡阀、自力式流量控制阀），根据设计流量对支路的流量进行分配，使最不利支路也获得设计流量，可使系统趋于水力工况平衡。集中供热系统的水力工况平衡集中供热系统的水力工况平衡集中供热系统的水力工况平衡集中供热系统的水力工况平衡分户热计量系统的水力工况平衡分户热计量系统的水力工况平衡因“分户热计量、分室控温供暖系统”的采用，使建筑室内供暖系统的供回水干管和室外供热管网已由原来的定流量系统改变为变流量（这里的变流量是指末端设备主动变变流
9、量（这里的变流量是指末端设备主动变流量）的系统流量）的系统。实施分户热计量后，供热系统的调节性能要增强，以适应整个系统变流量运行的需要。热用户可能是自动调节、也可能是手动调节用热量，因此，应设计有压差控制阀，以保证系统在调节运行中能有平稳的水力工况。而最不利环路的压差控制，实际上只为流量的调节提只为流量的调节提供了可能，本身并不等于进行了流量调节供了可能，本身并不等于进行了流量调节。各用户流量的调节，则是由热力入口装置的压差控制阀及散热器处恒温阀的自主调节实施的。 分户热计量供热的水力工况平衡分户热计量供热的水力工况平衡流量和压力是相关参数,流量和压力的调控互为手段和目的。减压手段是减少上游管
10、路的流量,减少流量也必须是减少管路前点的压力。流量变化必然导致压力的变化;流通能力值不变的系统,压差的变化必然起因于流量的改变。因此没有一种不影响压力的流量控制阀,也没有一种不影响流量的压差控制阀 分户热计量供热的水力工况平衡分户热计量供热的水力工况平衡系统设计时，增设建筑热力入口的压差控制阀，改原供暖系统一般循环泵为变频循环泵，安设气候补偿控制器等先进的控制和检测仪表，以提高系统运行的水力工况平衡和稳定性，达到优质的系统调节管理，避免因运行管理技术水平低或管理不当，而出现的浪费能源现象，真正实现节约能源的目的。 自力式压差控制阀性能简介自力式压差控制阀性能简介自力式压差控制阀是一种不依靠外界
11、动力而自动工作的水力工况平衡用阀，用于中央空调设备、城镇供热的水系统中，保持被控系统的压差为定值。适用于自主调节、分室控温、分户计量的城镇供热、中央空调水系统的变流量系统中。 自力式压差控制阀性能简介自力式压差控制阀性能简介自力式压差控制阀性能简介自力式压差控制阀性能简介自力式压差控制阀特点自力式压差控制阀特点消除系统压差波动给被控系统带来的影响；支持被控系统（末端设备）内部自主调节；支持被控系统（末端设备）内部自主调节；根据压差波动信号和内部阻力的变化自动调节自身开启状态，保持设定的压差为定值；当被控系统内部无自主调节时，可有效地控制被控系统的流量为定值，即具有自力式流量控制阀的控制流量功能
12、具有自力式流量控制阀的控制流量功能；在每一个固定的控制压差下，都具备最大流量限制功能具备最大流量限制功能，例如DN50型自力式压差控制阀2H2O时的最大流量为10m/h、4H2O时的最大流量为14.5m/h.自力式压差控制阀起到隔绝用户间流量变化互相干扰作用。 控制压差可调范围2mH2O-6mH2O，出厂时设定在2mH2O；从安装方式分为两种：供水安装型、回水安装型。各通道均接近公称通径，流阻系数小；双阀座结构，阀杆的不平衡力小；采用微误差膜片机构，控制压差误差5%；自力式压差控制阀工作原理系统初调时，适当调节被控系统内部的调节阀（末端设备的温控阀、户内的调节阀、单元的调节阀、室外管道的调节阀
13、）使其被调节的环路流量或温度达到设计要求，在管网有压力波动时, 自力式压差控制阀就会自动跟踪压差的变化而改变其启闭状态，保持被控系统的控制压差不变（出厂设定值2mH2O）,当被控系统内部有自主调节时，自力式压差控制阀就会根据阻力的变化而改变其启闭状态，保持被控系统的控制压差不变。当被控系统的阻力较大时，自力式压差控制阀的控制压差还可以根据阻力的情况进行调节，调节范围是2mH2O-6mH2O、2mH2O-40mH2O用以适应各种不同工况 自力式压差控制阀工作原理最大工作压差时（0.3Mpa），阀塞趋于关闭状态，节流面积处流速增高，可能要产生噪音，再由于水质等原因，会影响阀门的使用寿命，故阀门的工
14、作压差不应大于0.3Mpa。最小工作压差时（0.015Mpa）,因膜片两侧的压差不足以压缩弹簧，所以阀塞处于全开状态，由于阀门各处的流道均大于公称通径，阻力基本为零，不会给系统带来任何影响。自力式压差控制阀的适用工况自力式压差控制阀在被控系统内部无自主调节时具备自力式流量控制阀的恒定流量功能，完全可以代替自力式流量控制阀代替自力式流量控制阀；在被控系统内部有自主调节时可保证被控系统内部各用户自主调节时互不干扰，特别适用于分户热（冷）计量的变流量系统。 是末端设备主动变流量系统唯一的水力工况平衡用阀，无任何阀门可以代替。自力式流量控制阀性能简介自力式流量控制阀性能简介自力式流量控制阀是一种不依靠
15、外界动力而自动工作的水力工况平衡用阀，用于中央空调设备、城镇供热的水系统中，保持被控系统的流量为定值。适用于被控系统流量不需要改变的定流量系统。 自力式流量控制阀的手动调节阀的每一个开度位置对应一个Kv值，由自力式压差控制阀控制手动调节阀前的压差不变，则Q=KvP 不变，改变流量时只需调整手动调节阀的Kv值。 自力式流量控制阀的特点自力式流量控制阀的特点 消除系统压差波动给被控系统带来的影响；根据压差波动信号和内部阻力的变化自动调节自身开启状态，保持设定的流量为定值；可以对控制流量进行设定，流量设定后可对设定状态进行锁定，非管理人员不能改变其设定状态，流量设定范围可满足供热系统对等径管道的最大
16、、最小流速的要求。自力式流量控制阀性能简介自力式流量控制阀性能简介自力式流量控制阀恒定流量原理手动阀塞的每个整圈开度都对应一个流量系数，对于不可压缩的流体其简化流量的方程为：Q=KVP 式中:Q-流量（m/h）; KV-流量系数；P-压差（100kp）手动阀的任意开度对应的流量系数都是唯一的，也就是KV恒定，而P是设计给定的，靠阀门本身结构改变自动阀塞的开度，使其为定值，所以自力式流量控制阀可以恒定流量。由公式P=SGP压差或称阻力损失S管段或系统的阻力系数G管段或系统的流量 两种阀门的内在质量评定两种阀门的内在质量评定1.膜片直径越大，克服阻力的能力越强，控制精度越高。2.阀门腔体直径越大，
17、流阻系数越小，流通能力越强。3.弹簧越长，说明弹簧的刚度越小，全行程的弹簧压力增值越小，控制精度越高。综上所述，选择阀门时，应选择膜片腔大、腔体直径大、弹簧罩长的阀门。自力式流量控制阀的适用工况自力式流量控制阀对被控系统的要求是：不能有内部自主调节不能有内部自主调节，如被控系统内部内部发生自主调节现象，初始的平衡状态即被打破，被控系统内部就会发生不自主的流量变化，在自主调节比例大时尤为突出。特别提示特别提示自力式压差控制阀和自力式流量控制阀均是调节阀，只有控制流量的功能，不能对系统提供额外的动力。例如供热系统有利环路安装了自力式压差控制阀或自力式流量控制阀，被控系统的流量会比没安装时减少，即那
18、里安装那里热量减少即那里安装那里热量减少，将多余的流量补充到不利环路，从而达到远端、近端都能获得设计流量，达到水力工况平衡。特别提示自力式压差控制阀在被控系统内部有自主调节时，将流量控制在供热管道允许的最大流速范围内，不是随着内部阻力的减小不是随着内部阻力的减小而无限制的增加而无限制的增加。特别提示自力式压差控制阀为末端设备的自主调节提供了可能（并不对流量进行实质性调节）和对流经流量的最大值进行控制，末端设备的流量调节由末端设备本身的阻力元件（如电动两通阀、温控阀等）实施。特别提示自力式压差控制阀可为末端设备（如电动两通阀、温控阀等）提供了较小且稳定的工作压差，控制末端设备在最小开度状态下工作
19、，避免产生噪音。 数字锁定平衡阀介绍数字锁定平衡阀介绍 数字锁定平衡阀具有造价低，元件使用寿命长等优点，对支路不多的小型管网也可方便进行水力工况平衡。对于热源主动变量管网只能采用手动平衡阀，因为只有手动平衡阀才能保证流量的一致等比变化，而一切自力式平衡阀都不能保证热源主动流量运行。如前述大型直联管网手动平衡阀可用于压力工况的调整。 数字锁定平衡阀介绍数字锁定平衡阀介绍对大型空调系统而言，采用手动调节阀调节过程复杂，手动调节前端阀门，后端流量会受影响。后端调整流量，前端流量又会变化，可谓牵一发而动全身。因此调节费时、费力；对于复杂系统，要求调节阀门的工程师经验丰富，几个工程师同时携带流量计，测压装置、通讯工具，通过反复的调节、测量、汇总，才能使系统的水力工况趋于平衡，并且一旦系统压力或负荷发生变化仍需要重新调整水力系统。
