自力式自身壓差控制閥在暖通應(yīng)用

自力式自身壓差控制閥在暖通應(yīng)用介紹了自力式自身壓差控制閥的工作原理，探討了該閥在冷熱源保護(hù)和集中供熱工程中的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞　自力式 自身壓差控制閥 冷熱源保護(hù) 集中供熱
引　言
　　通常所說的自力式壓差控制閥，其功能是控制網(wǎng)路中某個支路的某個用戶的壓差，使之基本恒定，而自身消耗的壓差則是變化的，正是通過調(diào)整自身的開度，來調(diào)度自身所消耗的壓差，以實現(xiàn)被控對象的壓差恒定。這種壓差控制閥在供熱空調(diào)工程已有了較多的應(yīng)用，尤其是在分戶計量供暖工程中被廣泛采用，所以被大家熟悉和了解。

1、自力式自身壓差控制閥在暖通應(yīng)用結(jié)構(gòu)與工作原理
　　這里以ZY47-16C型自力式壓差控制閥為例，介紹自身壓差控制閥的工作原理。圖1為ZY47-16C型自力式壓差控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理示意圖。彈簧、感壓膜和閥桿固結(jié)在一起，通過導(dǎo)壓管將出口壓力P2導(dǎo)入感壓膜上部的密封腔，感壓膜下部為入口壓力P1。根據(jù)P1-P2的設(shè)定值△Ps（以下簡稱設(shè)定壓差）確定彈簧的預(yù)壓縮量，即使彈簧的彈力與設(shè)定壓差條件下感壓膜對彈簧的作用力相等。并按照閥塞的行程遠(yuǎn)小于彈簧預(yù)壓縮量的原則選擇彈簧。這樣就使得在閥門任一開度的平衡狀態(tài)，閥的進(jìn)、出口壓差△P與設(shè)定壓差△Ps近似相等。嚴(yán)格地說，開度不同，平衡狀態(tài)的△P是不相等的。顯然，隨差開度的增大，平衡狀態(tài)的△P是增大的。但通過對彈簧的選擇，*可以在閥塞的全行程內(nèi)，將平衡狀態(tài)的△P相對于△Ps的偏離控制在一定的范圍（比如5%）之內(nèi)。
　　自力式自身壓差控制閥在系統(tǒng)中的工作可分為兩種情況進(jìn)行說明：1）當(dāng)前狀態(tài)為關(guān)閉。若閥前后壓差△P小于設(shè)定壓差△Ps，則繼續(xù)關(guān)閉，這時就是一個關(guān)斷閥。若△P大于△Ps，則感壓膜克服彈簧的彈力，帶動閥塞上升，閥門開啟；達(dá)到平衡狀態(tài)時，進(jìn)、出口壓差△P近似回落到設(shè)定壓差△Ps。2）當(dāng)前狀態(tài)為開啟。若系統(tǒng)穩(wěn)定運行，進(jìn)、出口壓差△P近似為設(shè)定壓差。若由于系統(tǒng)工況的改變，使△P增大，則閥門開大，流量增大；達(dá)到平衡狀態(tài)時，△P又近似回落到△Ps。閥門為大開度時，出現(xiàn)△P大于△Ps的情況，閥門不再具有調(diào)控壓差的能力。若由于系統(tǒng)工況的改變，使進(jìn)、出口壓差△P小于△Ps，則閥門關(guān)小，流量減小，達(dá)到平衡狀態(tài)時，△P又近似上升到△Ps。直至閥門關(guān)閉時，出現(xiàn)△P小于△Ps的情況，就不再具有調(diào)控壓差的能力，而成為一個關(guān)斷閥。簡而言之，自力式自身壓差控制閥在關(guān)閉狀態(tài)時，△P必須大于△Ps才能開啟；在開啟狀態(tài)時，可自動調(diào)整開度，保持閥門前后的壓差基本恒定。本文介紹一種功能與其不同的自力式壓差控制閥，它的作用是控制自身的壓差，因而可稱為自身壓差控制閥。同時，探討它在暖通工程中的應(yīng)用。自力式壓差控制閥是一種自動恒定壓差的水力工況平衡用閥，應(yīng)用于集中供熱、空調(diào)等水系統(tǒng)中，有利于被控系統(tǒng)各用戶和各末端裝置的自主調(diào)節(jié)，尤其適用于分戶計量供暖系統(tǒng)和變流量空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)安裝位置分為供水式（G）、回水式（H）、旁通式（C）三類。供水式（G）、回水式（H）說明

性能及特點：
?。?） 供水式（G）和回水式（H）壓差控制閥必須分別安裝在供水管和回水管上；
　（2） 控制壓差精度±7.5%；
　（3） 在不損失控制精度的前提下，可調(diào)壓差型的調(diào)壓比高達(dá)16：1；
?。?） 閥體材質(zhì)：灰鑄鐵、碳素鑄鋼、304不銹鋼；
?。?） 導(dǎo)壓管連接端1/2＂管螺紋，導(dǎo)壓管長度1.5m；
?。?） 支持被控系統(tǒng)內(nèi)部自主調(diào)節(jié)；
?。?） 消除外網(wǎng)壓波動對被控系統(tǒng)的影響；
　（8） 分為定壓差型和可調(diào)壓差型兩種；
?。?） 公稱壓力：1.6MPa、2.5MPa；
?。?0）介質(zhì)溫度0-150℃。

2、自力式自身壓差控制閥在暖通應(yīng)用自身壓差控制閥在暖通工程中的應(yīng)用
2.1在保護(hù)冷熱源方面的應(yīng)用
　　近年來，在供熱工程中，燃油和燃?xì)鈾C組有了較多的應(yīng)用。由于對供暖實行計量收費，用戶自主調(diào)節(jié)流量的意識大大增強，加上生活用熱水在一天之內(nèi)用量變化較大，使得供熱系統(tǒng)的流量有很大的變化范圍。若流量過小，可能造成燃油和燃?xì)鈾C組的局部沸騰，進(jìn)而使機組受到破壞。對于空調(diào)系統(tǒng)中的冷水機組，如果冷凍水流量太小，也可能造成蒸發(fā)排管局部凍結(jié)，進(jìn)而使機組受到破壞。對于以上兩種情況，可如圖2所示，在旁通管路上，裝設(shè)自力式自身壓差控制閥。由于用戶調(diào)節(jié)等原因使系統(tǒng)流量減小，壓差控制閥前后的壓差△P就會隨之增大，當(dāng)△P大于設(shè)定壓差△Ps時，壓差控制閥開啟，增大通過冷熱源的流量，保障機組安全運行。在壓差控制閥為開啟狀態(tài)時，可始終保持閥前后的壓差基本恒定。而通過閥的流量則與用戶系統(tǒng)的流量呈相反的變化。即用戶系統(tǒng)的流量減小，通過壓差控制閥的流量就會增大；反之，用戶系統(tǒng)的流量增大，則通過壓差控制閥的流量減小。這樣就可保證通過冷熱源的流量不致有太大的變化，既保護(hù)了冷熱源，又提高了機組運行的穩(wěn)定性。
　　保護(hù)冷熱源的傳統(tǒng)方式是在旁通管路上裝設(shè)電動壓差控制閥。當(dāng)系統(tǒng)流量減小，使電動閥前后壓差大于設(shè)定壓差時，電信號驅(qū)動電動閥開啟，使冷熱源機組維持必須的小流量。但電動壓差控制閥由于對電源和傳遞電信號的線路的依賴，因此可靠程度不如自力式壓差控制閥。另外，價格也高于后者。所以，在保護(hù)冷熱源方面，*可以用自力式自身壓差控制閥替代傳統(tǒng)的電動控制閥。

2.2在集中供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用
　　在集中供熱工程中常常出現(xiàn)這樣的情況：供暖用戶有低建筑（較矮的建筑或地勢較低的建筑）和高建筑（高層建筑或地勢較高的建筑），若熱網(wǎng)的壓力工況滿足低建筑的散熱器不被壓壞的要求，高建筑就會出現(xiàn)倒空現(xiàn)象；若熱網(wǎng)的壓力工況滿足高建筑不出現(xiàn)倒空現(xiàn)象，則低建筑的散熱器承受的壓力就會超過其承壓能力。借助自身壓差控制閥往往可以解決這個矛盾。
　　圖3是一個地勢高差懸殊，熱源位于低處的例子。順著地勢特點，在供水管路適當(dāng)位置設(shè)置加壓水泵，在回水管路適當(dāng)位置裝設(shè)自力式自身壓差控制閥。在系統(tǒng)運行過程中，壓差控制閥前后的壓差可保持基本恒定。這樣就將網(wǎng)路的動水壓線分為兩個部分，前部的動水壓線相對較低，可滿足低建筑的散熱器不被壞的要求；后部的動水壓線相對較高，可滿足高建筑不發(fā)生倒空現(xiàn)象的要求。在系統(tǒng)停止運行時，整個網(wǎng)路的測壓管水頭有達(dá)到一致的趨勢，而壓差控制閥則通過減小開度竭力維持原有的壓差基本不變，直至壓差控制閥的關(guān)閉。這時，壓差控制閥與供水管路上的止回閥一起，將網(wǎng)路后部與前部隔離開來。網(wǎng)路前部的靜水壓線由于壓差控制閥配裝在一起的定壓補水泵保證。
　　相反，若地勢相差懸殊，而熱源在高處，則如圖4所示，順著地勢特點，在供水管路適當(dāng)位置裝設(shè)自身壓差控制閥，在回水管路適當(dāng)位置設(shè)加壓水泵。系統(tǒng)運行時，壓差控制閥前后的壓差可保持基本恒定，這樣就使網(wǎng)路后部的動水壓線相對較低，可滿足低建筑的散熱器不被壓壞的要求；網(wǎng)路前部的動水壓線相對較高，可滿足高建筑不發(fā)生倒空現(xiàn)象。系統(tǒng)停止運行時，壓差控制閥自動關(guān)閉，與回水管路上的止回閥一起，將網(wǎng)路后部與前部隔離開來。網(wǎng)路前部的靜水壓線由設(shè)置在熱源的補水定壓裝置保證，網(wǎng)路后部的靜水壓線則由連通前、后部的補水管路上的補水調(diào)節(jié)閥保證。
1、安裝在高層或多層建筑中每層供暖或空調(diào)分支環(huán)路上，確保分支環(huán)路的壓差為定值。
2、安裝在多層或高層建筑的立管或單元入口上，確保其壓差為定值。
3、安裝在一次系統(tǒng)熱力站的供水或回水管上，確保熱力站或熱力站中某一電動調(diào)節(jié)閥的壓差為定值，消除一次系統(tǒng)流量變化的影響。
說明：（1） 1、2處應(yīng)用也可安裝于供水管
　　　（2） 圖中為自力式壓差控制閥，閥上的線段表示導(dǎo)壓管。

3、自力式自身壓差控制閥在暖通應(yīng)用結(jié)論
　　自力式自身壓差控制閥為關(guān)閉狀態(tài)時，若閥前、后的壓差小于設(shè)定壓差，則繼續(xù)關(guān)閉；若閥前、后的壓差大于設(shè)定壓差，則閥門開啟。為開啟狀態(tài)時，可自動調(diào)整開度，使閥前、后的壓差基本恒定。
　　自力式自身壓差控制閥可用于對冷熱源的保護(hù)，與傳統(tǒng)的電動控制保護(hù)相比，有控制可靠、價格低廉的優(yōu)點。
　　自力式自身壓差控制閥可用于解決集中供暖工程中高建筑與低建筑高度相差懸殊所產(chǎn)生的對壓力工況要求不同的矛盾。