自身压差控制阀在暖通工程中的应用

自身压差控制阀在暖通工程中的应用自身压差控制阀在暖通工程中的应用 通常所说的自力式压差控制阀控制阀 其功能是控制网路中某个支路或某个用户的压差 使之基本恒定 而自身 消耗的压差则是变化的 正是通过调整自身的开度 来调整自身所消耗的压差 以实现被控对象的压差恒 定 这种压差控制阀在供热空调工程已有了较多的应用 尤其是在分户计量供暖工程中被广泛采用 所以 被大家熟悉和了解 本文介绍一种功能与其不同的自力式压差控制阀 它的作用是控制自身的压差 因而 可称为自身压差控制阀控制阀 同时 探讨它在暖通工程中的应用 1 结构与工作原理 这里以 ZY47 16C 型自身压差控制阀为例 介绍自身压差控制阀控制阀的工作原理 图 1 为该阀的结构与工作原 理示意图 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 Ps 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 这样就使得在阀门阀门任一开度的平衡状态 阀的进 出口压差 P 与设定压差 Ps 近似相等 严格 地说 开度不同 平衡状态的 P 是不相等的 显然 随着开度的增大 平衡状态的 P 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 P 相对于 Ps 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 当前状态为关闭 若阀前后压差 P 小于设定压差 Ps 则继续关闭 这时就是一个关断阀 若 P 大于 Ps 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 P 近似回落到设定压差 Ps 当前状态为开启 若系统稳定运行 进 出口压差 P 近似为设定压差 若由于系统工况的改变 使 P 增大 则阀门开大 流量增大 达到平衡状态时 P 又近似回落到 Ps 阀门为最大开度时 出现 P 大于 Ps 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 P 小 于 Ps 则阀门关小 流量减小 达到平衡状态时 P 又近似上升到 Ps 直至阀门关闭时 出现 P 小于 Ps 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 P 必须大于 Ps 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 2 自身压差控制阀控制阀在暖通工程中的应用 2 1 在保护冷热源方面的应用 近年来 在供热工程中 燃油和燃气机组有了较多的应用 由于对供暖实行计量收费 用户自主调节流量 的意识大大增强 加上生活用热水在一天之内用量变化较大 使得供热系统的流量有很大的变化范围 若 流量过小 可能造成燃油和燃气机组的局部沸腾 进而使机组受到破坏 对于空调系统中的冷水机组 如 果冷冻水流量太小 也可能造成蒸发排管局部冻结 进而使机组受到破坏 对于以上两种情况 可如图 2 所示 在旁通管路上 装设自力式自身压差控制阀 由于用户调节等原因使系统流量减小 压差控制阀前 后的压差 P 就会随之增大 当 P 大于设定压差 Ps 时 压差控制阀开启 增大通过冷热源的流量 保障机组安全运行 在压差控制阀为开启状态时 可始终保持阀前后的压差基本恒定 而通过阀的流量则 与用户系统的流量呈相反的变化 即用户系统的流量减小 通过压差控制阀的流量就会增大 反之 用户 系统的流量增大 则通过压差控制阀的流量减小 这样就可保证通过冷热源的流量不致有太大的变化 既 保护了冷热源 又提高了机组运行的稳定性 保护冷热源的传统方式是在旁通管路上装设电动压差控制阀 当系统流量减小 使电动阀前后压差大于设 定压差时 电信号驱动电动阀开启 使冷热源机组维持必须的最小流量 但电动压差控制阀由于对电源和 传递电信号的线路的依赖 可靠程度不如自力式压差控制阀 另外 价格也高于后者很多 所以 在保护 冷热源方面 完全可以用自力式自身压差控制阀替代传统的电动控制阀 顺便提及 在图 2 所示的旁通管 路上装设电磁阀是不恰当的 因为电磁阀只有关闭和全开两种状态 所以它的每一次动作 都将对用户系 统的流量产生较大的影响 2 2 在集中供热系统中的应用 在集中供热工程中常常出现这样的情况 供暖用户有低建筑 较矮的建筑或地势较低的建筑 和高建筑 高层建筑或地势较高的建筑 若热网的压力工况满足低建筑的散热器不被压坏的要求 高建筑就会出 现倒空现象 若热网的压力工况满足高建筑不出现倒空现象 则低建筑的散热器承受的压力就会超过其承 压能力 借助自身压差控制阀往往可以解决这个矛盾 是一个地势高差悬殊 热源位于低处的例子 顺着地势特点 在供水管路适当位置设置加压水泵 在回水 管路适当位置装设自力式自身压差控制阀 在系统运行过程中 压差控制阀前后的压差可保持基本恒定 这样就将网路的动水压线分为两个部分 前部的动水压线相对较低 可满足低建筑的散热器不被压坏的要 求 后部的动水压线相对较高 可满足高建筑不发生倒空现象的要求 在系统停止运行时 整个网路的测 压管水头有达到一致的趋势 而压差控制阀则通过减小开度竭力维持原有的压差基本不变 直至压差控制 阀关闭 这时 压差控制阀与供水管路上的止回阀一起 将网路后部与前部隔离开来 网路前部的静水压 线由设置在热源的补水定压装置保证 网路后部的静水压线由与压差控制阀配装在一起的定压补水泵保证 自身压差控制阀用于集中供热工程 一 1 热源 2 循环水泵 3 系统补给水泵 4 自身压差控制阀 5 加压水泵 6 止回阀 7 网路后部补给水泵 8 补水 压力调节阀 9 热用户 相反 若地势相差悬殊 而热源在高处 则如图 4 所示 顺着地势特点 在供水管路适当位置装设自身压 差控制阀 在回水管路适当位置装设加压水泵 系统运行时 压差控制阀前后的压差可保持基本恒定 这 样就使网路后部的动水压线相对较低 可满足低建筑的散热器不被压坏的要求 网路前部的动水压线相对 较高 可满足高建筑不发生倒空现象 系统停止运行时 压差控制阀自动关闭 与回水管路上的止回阀一 起 将网路后部与前部隔离开来 网路前部的静水压线由设置在热源的补水定压装置保证 网路后部的静 水压线则由连通前 后部的补水管路上的补水调节阀保证 自身压差控制阀用于集中供热工程 二 1 热源 2 循环水泵 3 系统补给水泵 4 自身压差控制阀 5 加压水泵 6 止回阀 7 后部补水压力调节阀 8 热 用户 3 结论 自力式自身压差控制阀为关闭状态时 若阀前 后的压差小于设定压差 则继续关闭 若阀前 后的压差