正确选择流量调节阀是实现供热系统流量平衡的关键.doc

正确选择流量调节阀是实现供热系统流量平衡的关键清华大学 石兆玉摘 要：供热系统出现水力失调、冷热不均现象，其中一个重要原因是流量调节阀选择不当。本文就各种流量调节阀的调节特性、阀权度和流量调节阀的正确选择、应用进行了阐述并提出了相关建议。关键词：供热系统、流量调节阀、调节特性、阀权度0前 言改革、开放以来，在供热行业，应用进口的或国内仿制的、自制的各种流量调节阀，进行供热系统的水力平衡，已成共识，为提高管理运行水平，改善供热效果，发挥了重要作用。但在实际工程中，也出现了一些效果并不理想的案例。咎其原因，除产品质量不合格、系统水质差等因素外，还有一个重要原因，是对流量调节阀的选用不当。而对后一个原因，至今在国内，从设计部门、生产厂家到管理运行单位，都没有引起足够的重视。这一切，主要是因为对流量调节阀的调节特性，缺乏深入了解。在当前，为了大力促进建筑节能，克服粗放式经营，实现节约型的供热行业，非常有必要对各种流量调节阀的调节特性做深入分析，以期达到正确选用的目的。1 调节阀的调节特性1.1 调节阀的理想调节特性调节阀的理想调节特性，是指阀门前后压差固定时，调节阀相对流量与相对开度之间的关系，用公式表示即： （1）式中，相对流量；G，Gmax任意开度下的流量，全开时的最大流量；L，Lmax任意开度，全开时最大开度。阀门前后的固定压差一般取1bar（即105pa或10m水柱），此时（1）式即表示阀门的相对流量只是阀门相对开度的单值函数，而不考虑压差的影响，这种调节特性能很好反映各种阀门固有的调节功能，因此，通常用阀门的理想调节特性来划分阀门调节功能的好坏。阀门的理想调节特性也称为阀门的固有调节特性。根据理想调节特性，阀门主要可以分为三种类型：线性特性，等百分比特性快开特性，如图1所示：曲线为线性特性，表明相对流量与相对开度成线性（直线）关系，可由公式（2）表示1： （2）式中，R称为可调比，表示最大流量Gmax与最小调节流量Gmin之比，即，其中Gmin值是阀门即将全关时的流量，一般为最大流量（全开时）的24%，而不是阀门全关时的泄露量，后者通常仅为最大流量的0.10.01%。从曲线和公式（2）可知，具有线性特性的阀门，其特点是流量增加的百分比和阀门开度增加的百分比相同：当阀门开度从50%开大到60%时，流量也从50%增加到60%。这种阀门的调节特点，是在小开度下流量的变化量大；在大开度下，流量的变化量小。若以dG表示流量的变化量，则不同开度下的调节值不同：从中看出：在阀门开度调节量相同的情况下，阀门开度愈小时，流量变化量愈大；阀门开度愈大时，流量变化量愈小。对于换热设备，常常是在相对流量较小时，换热量变化大；大的相对流量时，换热量反而变化小。从供热效果考虑，理想的调节方案，应该是在较小的相对开度下，相对流量的变化量也小，此时供热量的调节灵敏度才高。因此，线性调节特性的阀门，其调节特性并不是最好的。曲线称为等百分比调节特性，其相对流量与相对开度之间的关系，由公式（3）1表示： （3）这种调节性能的调节阀，其特点是流量的变化量和相对开度的变化量成直线关系。调节阀开度从10%开到20%时，相对流量从2.96%增加到4.37%；开度从50%增大到60%时，相对流量从14.1%加大到20.9%；开度从80%变为90%，相对流量从45.7%变为67.6%，不管调节阀在什么开度下，开度每增大10%时，流量的增加量都是调节前的47.9%左右。这种调节阀，在小开度下，流量绝对变化量小；在大开度下，流量的绝对变化量大，从而提高了换热设备换热量的调节灵敏度。因此，等百分比的调节特性优于线性调节特性。曲线为快开调节特性，该曲线为向上凸起的一条曲线。当阀门开度较小时（只开几圈），流量已接近最大值。这种阀门，由于调节特性差，一般只能做关断阀门，不能做调节阀。工程中常采用的闸阀、截止阀、球阀、锁闭阀，都属于快开特性，只能起关断作用。只有线性特性和等百分比特性的阀门，才能称为调节阀。工程中采用的蝶阀，接近线性特性，各种平衡阀，接近等百分比特性。1 线性特性2 等百分比特性3 快开特性图1 调节阀理想调节特性曲线1.2工作调节特性研究阀门的理想调节特性，是为了判断阀门是否具有流量的调节功能。因此，厂家生产的调节阀，必须在标定的实验台上，进行理想调节特性曲线的标定，并如实在产品样本上，加以展示，以供设计人员和运行人员选择。但是理想调节特性，反映的是阀门固有的调节功能，是在阀门前后压差固定为1bar（10m水柱）的情况下测试的结果。在实际工程中，几乎所有的调节阀，都不可能只在压差为1bar的情况下运行。因此，除了研究调节阀的理想调节特性外，还必须研究调节阀的前后压差不为1bar时的调节性能，此时称为调节阀的工作调节特性。从某种意义上说，研究调节阀的工作调节特性，对指导工程实践，更具有实际意义。调节阀属于孔口节流装置。根据孔口节流原理，对于热媒为水的调节阀，流量G与压差P可由公式（4）2表示： （4）式中，A调节阀的流通截面；流量相关系数，为常数，主要决定于孔口节流的结构，由实验求出。写成相对流量与相对流通截面的形式，则有： （5）式中，调节阀全开时的流通截面；P0调节阀全开时阀前后压差。在理想流量调节特性下，调节阀任意开度下的阀端压差P=P0=1bar，此时有。根据（2）、（3）式，和的关系，可直接求出线性调节阀和等百分比调节阀中相对开度（可视为相对圈数或相对阀杆行程）与相对流通面积的关系，见表1所示：表1 调节阀相对开度与相对流量通截面关系 相对开度调节 （%）阀种类0.0010.020.00.040.050.060.070.080.090.0100.0相对流通截面（%）线性特性0.00(3.3)13.022.732.342.051.761.371.080.690.4100等百分比特性0.0(2.0)2.964.376.59.614.120.930.945.767.6100在表1中，当相对开度=0%时，给出了二个相对流通截面的数值：数值为0%，表示调节阀全关死；数值不为0时，表示调节阀的最小相对流通截面，即最小调节范围下的相对流通截面，此时调节阀处于将关将开的状态，流量处于最小调节流量值Gmin。对于线性调节特性阀门；对于等百分比特性阀门，。在一个简单的水系统中，假设系统阻力全部由调节阀承担，忽略系统中管道和其他设备的阻力；并设调节阀全开时，阀的前后压差为1bar（亦即循环水泵此时的扬程为1bar），逐渐关小调节阀，当调节阀全关时，阀前后压差为2bar（循环水泵此时扬程为2bar）；又近似认为阀门关小与压差增大呈线性反比关系，则可通过表1的数据，计算出当调节阀前后压差不为1bar时，相对开度与相对流量之间的关系，见表2、图2所示：表2 调节阀的工作调节特性调节阀相对开度（%）0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.0调节阀前后压差(bar)2.01.91.81.71.61.51.41.31.21.11.0相对流量（%）线性特性理想特性0.0(3.3)13.022.732.342.051.761.371.080.690.4100.0工作特性0.0(4.7)17.930.542.153.063.372.581.088.094.0100.0等百分比特性理想特性0.0(2.0)2.964.376.59.614.120.930.945.767.6100.0工作特性0.0(2.8)4.15.98.512.117.324.735.250.171.0100.01线性特性在工作调节下的调节特性2等百分比特性在工作调节下的调节特性图2 调节阀工作调节特性从表2、图2可知：在调节阀全开时，阀前后压差为1bar，此时调节阀通过的流量与理想调节特性的数值相同；当调节阀逐渐关小时，由于系统阻力特性曲线的向左移动（阻力增大），循环水泵的工作点也向左漂移，调节阀前后压差逐渐增大（大于1bar），与理想调节特性曲线相比，在相同的相对开度下：流量都有所增大，从调节功能上考察，调节特性变坏了：线性调节特性趋向于快开特性；等百分比特性，趋向于线性特性。这是调节阀的工作调节特性与理想调节特性最大的区别。2 阀权度2.1基本定义为了更深入讨论在工作条件下调节阀调节特性变坏的情形，常引入阀权度的概念3、4。图3给出了系统支线中各设备的压降分布：P0表示调节阀全开时，流量为设计流量下的两端压降，亦为调节过程最小压降；当调节阀全关时，流量变为0，此时系统支线中其他设备（含用热设备、其他阀门）管道的压降皆为0，系统支线压降达最大值Pmax，且全部由调节阀承担。定义调节阀在系统调节过程中的最小压降与最大压降的比值为阀权度，由公式（6）表示： （6）引入阀权度的概念，公式（5）变为： （7）1调节阀 2其他阀 3用热设备图3 调节阀在系统中的压降分布从（7）式可以看出：当阀权度=1时，即当调节阀上的压降等于系统支线全部压降时，调节阀的相对流量等于理想调节特性下的数值，即调节阀此时的工作调节特性等于理想调节特性。当调节阀从全开状态逐渐关小时，其两端压降逐渐增大，在相同的相对开度下，此时通过调节阀的相对流量将大于理想调节特性下的相对流量，说明调节阀在工作状态下其调节特性与理想调节特性相比变坏了，或称为调节特性的失真。而且阀权度值愈小，阀的调节特性失真愈严重。不难看出：阀权度是衡量调节阀工作调节特性的重要指标，它能直接判断调节阀在工作状态下调节特性的失真程度，因此，在实际工程中，阀权度的确定，是正确选择、设计调节阀的重要依据。根据公式（6）、（7），表3、图4给出了阀权度分别为1,0.5,0.33,0.25,0.2,0.1等数值下调节阀的调节特性的失真情况。在相对开度为50%的条件下，比较工作调节特性与理想调节特性的失真程度：对于线性特性，=0.5，失真（相对流量增大百分比）22%；=0.33，失真42%；=0.25，失真58%；=0.2，失真73%；=0.1，失真134%。对于等百分比特性：=0.5，失真22.7%；=0.33，失真41.1%；=0.25，失真58.2%；=0.2，失真75.6%；=0.1，失真135%。在开度最小的情况下：无论线性特性，还是等百分比特性，=0.5，失真42%；=0.33，失真73.3%；=0.25，失真100%；=0.2，失真124%；=0.1，失真215%。18表3 不同阀权度时的工作调节特性相对开度（%）1009080706050403020100.0阀权度相对流量（%）线性1.00.9040.8060.710.6130.5170.420.3230.2270.130.0331.0等百分比1.00.6760.4570.3090.2090.1410.0960.0650.04370.02960.02线性1.00.940.880.810.7250.6330.530.4210.3050.1790.0470.5等百分比1.00.710.5010.3520.2470.1730.1210.0850.0590.0410.028线性1.00.9900.9540.900.8220.7310.6230.500.3690.2180.05720.33等百分比1.00.7410.5410.3910.280.1990.1420.1010.0710.04950.0346线性1.01.031.020.9790.9090.8180.7030.5690.4190.250.0660.25等百分比1.00.7710.5780.4260.3100.2230.1610.1140.0810.570.04线性1.01.071.081.0530.9880.8960.7740.630.4650.2790.0740.2等百分比1.00.800.6130.4580.3370.2440.1770.1270.090.0640.045线性1.01.251.351.371.321.211.060.8730.650.3920.1040.1等百分比1.00.9320.7650.5940.4480.3310.2430.1760.1250.0890.063图4 阀权度为1、0.5、0.33、0.25、0.20、0.1下线性特性、等百分比特性失真情况2.2变工况下的阀权度上述阀权度，是在设计工况下确定的，但在供热系统整个运行期间，设计工况只出现在气温最冷的某个短暂时期内，运行的大部分时间，是在变工况下进行的。为了全面了解调节阀系统在整个运行期间的调节特性，还必须分析在变工况条件下，调节阀阀权度的变化情况。2.2.1 热用户供热需求量变小的变流量工况这种工况常出现在部分热用户停止用热或全部热用户处于分时变室温控制的情况。对于前者，停止用热的热用户，其所属分系统上的调节阀将全部关死；对于后者，在室温标准降低时，将关小有关的调节阀。不论前者，后者，操作的结果，都是增加系统阻力，减少系统循环流量，使系统处于变流量运行工况。工况最大的变化，发生在只有待调热用户正常供热，系统的其他用户全部停止供热：此时系统循环流量达最小值，而待调热用户调节阀两端的压降达最大值，接近该系统循环水泵的扬程，见图5所示。图5 热用户供热需求量变小的变流量工况下的阀权度对于待调用户，在系统100%满热负荷下运行时，调节阀全开的两端压差为P0，当系统其他热用户全部停止供热，待调用户关小阀门，其两端压差达最大，接近循环水泵扬程，其值为Pmax。显然，Pmax大于在正常负荷运行下待调用户调节阀全关时两端压差Pmax，很明显：在热用户供热需求量变小的变流量工况下，调节阀的阀权度将变小，亦即调节阀的调节功能进一步变坏。2.2.2 系统循环水泵扬程变动的变流量工况根据水力工况变动的基本原理，在所有阀门不作任何调节的情况下，只是循环水泵扬程进行了改变，此时系统所有热用户的流量成一致等比失调变化，即各热用户流量或成同一比例增加（循环水泵扬程增大）或成同一比例减小（循环水泵扬程减小）。而系统上所有调节阀两端的压差随着循环水泵扬程的同一变化比例而变化。根据公式（4），可进行变动工况的计算：若循环水泵扬程提高一倍，则系统各调节阀两端的压差也提高一倍；相应的，各热用户流量全部增加1.41倍。循环水泵扬程减少，其变动工况也相应减少。系统循环水泵扬程增加的情况，在我国，常常发生在大流量、小温差的运行状况下。实际操作，不是小泵换大泵，就是多台水泵的超量并联运行。图6给出了在阀权度为1.0，0.5和0.25时的调节阀工作调节特性。在循环水泵扬程增大2倍时（即=0.5），热用户相对流量（在阀门全开时）增大至1.41倍；当循环水泵扬程增大到4倍（=0.25）时，热用户（阀门全开）相对流量增加至2倍。总之，在系统循环水泵扬程增大的情况下，调节阀的调节特性变得更坏。 图6 循环水泵扬程增大时阀权度为 1.0，0.5，和0.25时的工作调节曲线系统循环水泵扬程的减小，主要是在循环水泵变频调速时发生。水泵属于阻力平方特性，即其转速增加一倍，其电机功率呈三次方关系增加。因此，变频调速在水泵的应用中，一般都在减速的状态下进行。当系统调节阀的阀权度=0.25，如果循环水泵扬程减小一半，阀权度可提高至=0.5；扬程减小至1/4，阀权度=1.0。可见，减小循环水泵扬程，可以提高调节阀的阀权度，进而改善调节阀的调节特性。2.3 阀权度的合理确定研究调节阀的调节特性和阀权度，目的是为了在供热系统调节过程中，更好地发挥其调节作用。为此，调节阀永远工作在阀权度为1的情况下最理想，因为此时，调节阀的调节特性处于最理想的情况；但实际上是不可能的，因为供热系统，绝大多数工作在变工况的状态下，即使是设计工况，调节阀也很难工作在为1的条件下。在这种情况下，如何合理确定调节阀的阀权度值，并在变工况下，判定阀权度的变化范围就显得特别重要。合理确定调节阀阀权度值，必须从供热系统调节过程的调节品质入手加以分析。在一个供热系统中，做为热用户的建筑物的围护结构确定后，在一定的系统供水温度下，室内温度的大小，主要通过调节阀的调节，进而改变进入换热设备（如热力站、散热器等）的流量而实现。图7给出了热用户室温自动调节方块图。热用户室温实测值与给定值比较后，由调节器给出调节阀（如图7为电动调节阀）的待调相对开度，通过执行机构使调节阀完成上述操作。由于调节阀相对开度的改变，导致系统流量的改变，进而实现换热器出口水温的改变，最终完成热用户室温的调节。若设热用户室温、温度传感器、调节器、执行机构、调节阀和换热器等调节环节的放大系数分别为k1，k2，k3，k4，k5，k6，则可推导出该室温自动调节特性的微分方程式1，给出调节阀相对开度与相对供热量在一定的总放大系数K值下的相互关系（K= k1k2k3k4k5k6）。根据自动控制理论，当保持K值为常数时，能提高系统的调节稳定性和精度。而k1，k2，k3，k4通常为常数，要保持K为常数，关键是调节阀和换热器的k5，k6乘积为常数。图7 热用户室温自动调节方块图对于换热器，研究其换热的静特性，即研究其相对流量与相对换热量之间的关系，其比值即为放大系数。对于热水换热器，流量减少，回水温度下降，供回水温差加大，换热器表面温度下降，引起换热量减少，但减少量并不显著，如图8所示，当相对流量为10%时，相对换热量仍为50%，换热静特性，是一条向上凸起的曲线（即（）曲线），说明热水换热器的放大系数K6是一个小于1的变量。为使热水换热器的调节性能得到改善，即使k5，k6乘积为常数，很显然，调节阀应选择理想调节特性为等百分比的，参看图8中的曲线（），可知相对流量与相对开度之间的比值即放大系数K5是一个大于1的变量。如果选择合理，可使调节阀的相对开度从0-100%的调节过程中，让k5、k6的乘积始终为1，此时热水换热器的换热静特性由图8中的（）直线表示，这是理想的换热静特性。在实际工程中，设计的目的就是为换热器选择配套的调节阀，使其换热特性尽量接近理想特性。图8 热水换热器换热静特性对于以蒸汽为热媒的蒸汽换热器，因为蒸汽饱和温度为常量，不随蒸汽流量变化而变化，因此，可把蒸汽换热器换热静特性近似看作线性特性，即K6为常数，不言而喻，与之配套的调节阀应该选择K5也为常数的线性特性的调节阀。在自动调节工程中，一般比例调节不用放大系数，而用比例带来表述。通常比例带与放大系数K成反比关系。对于调节阀，其调节的最终目的是使热用户的室温达到设计值，一般情况下，为1820。如果要求室温始终恒定为20，此时比例带为0，调节阀的调节过程是打开的同时又要求立即关闭，出现调节震荡、失控；若将室温控制在185，则比例带加宽，调节比较稳定，但室温偏差过大，特别是下限室温过低，不能满足居民基本要求。比较理想的是室温控制在202范围内，室温在1822之间波动，比较符合室温舒适要求；在此同时，调节阀在50100%的开度间调节，比例带宽比较适宜，调节过程比较稳定。为满足上述比例带要求和调节阀的调节开度，调节阀的阀权度也不宜太小，根据国内外的经验，普遍认为阀权度应在0.250.3为宜。3. 调节阀的正确选择在实际的工程设计中，各种调节阀正确选择的依据是保证其阀权度在0.25至0.3以上，以防因调节阀的调节特性变坏，影响调节效果。具体实施按如下步骤进行：3.1根据Kv值，选择调节阀Kv值称为调节阀的流量系数。根据公式（8），Kv值的物理意义可定义如下：调节阀在一定的开度下，当阀端压差为1bar时，通过的流量值， 单位为m3/h.bar可用下式表示： （8）保持阀两端压差为1bar不变，当阀全开时获得最大的通过流量，此时Kv值最大，称为Kvs。在调节阀Kv值的计算中，常采用不同的单位，为换算方便，现将换算公式列入表43：表4 Kv值换算P（bar），G（m3/h）P（kpa），G（L/S）P（mmWG），G（L/h）P（kpa），G（L/h）在各种调节阀（含恒温阀、平衡阀、自力式平衡阀和电动调节阀等）的规范样本中，一般都给出了调节阀的型号、口径、Kvs或最大压差值，以供设计人员和运行人员选择。在调节阀的选择设计时，首先确定待选调节阀所应通过的设计流量和在该设计流量下，调节阀全开时两端的压差。设计流量，对于已完成工程设计的供热系统而言，本身是已知值。调节阀在全开时两端的压差确定较为复杂，通常给出估算值：对于恒温阀（安装在散热器一侧）取值10kpa；对于其他的调节阀，估算值按2040kpa选择。根据已知的设计流量G和两端压差P，由公式（8），计算出待选调节阀的Kvs。在调节阀样本中，一般给出计算出的Kvs的对应调节阀口径以及流通流量范围。在满足流通流量的前提下，尽量选择口径小或Kvs值小的调节阀（通常调节阀口径应比同管道口径小1至2号为宜）。如某一个热用户，设计流量为2.5m3/h，地处供热系统的末端，在调节阀全开时通过设计流量的两端压差按20kpa（即2m水柱）考虑，设计选择合适的平衡阀。通过公式（8），可计算出Kvs为。对于STAD型平衡阀，样本给出了口径与Kvs的关系，见表5所示：表5 STAD、STAF调节阀的Kvs值型号直径（DN）101520253240506580100125150200250300STAD1.442.525.78.714.219.233.0STAF95.112019030042076511851450由表5，选择STAD调节阀（平衡阀）DN20，其Kvs=5.7，大于要求的5.59，代入公式（8），可得。符合设计要求。3.2校核阀权度在选择调节阀时，阀门全开两端的压差是已知的。校核调节阀阀权度，关键是确定调节阀全关时两端的最大压差值。在第2.2节的变工况下的阀权度中，曾详细叙述了供热系统在不同的运行工况下，可能发生的调节阀两端的最大压差值（阀全关时）。现从供热系统在整个运行期间对可能发生的变工况进行全方位考察，从而明确调节阀在全关闭时两端最大压差的合理取值。（1）系统其他热用户全部关闭，只有待调热用户运行，此时待调调节阀两端最大压差（调节阀关闭）达最大值，接近循环水泵的扬程。根据我国集中住宅的特点，大多采用集中供热系统，往往一个供热系统的供热规模相当大，热用户同时使用系数过小（只有少数热用户运行）的极端情况很少发生。因此确定调节阀阀权度值时，不应将所有热用户调节阀的最大压差定为循环水泵的扬程。（2）供热系统循环水泵扬程选择过大，此时各热用户阀端最大压差值也将加大。这种情况出现在“大流量、小温差”的落后运行方式中，为了提高供热系统能效，应加大淘汰这种运行方式的力度，因此，在确定调节阀阀权度的值时，以循环水泵的大扬程为依据，就更加不合理了。（3）变频调速的小流量变工况运行，这是目前非常成熟的节能措施，特别是分布式变频循环水泵的推广应用，更是如此。采用这种新技术，在变工况下，只会提高调节阀的阀权度（即降低阀端最大压差），对供热系统的运行调节是有利的。通过上述分析，调节阀的最大阀端压差应该按照供热系统的设计工况选取。即各热用户的调节阀阀端最大压差即是该热用户对应的设计水压图的资用压头（供回水压差）。对于传统的循环水泵设计方法，阀端最大压差在供热系统的近端，此处调节阀的阀权度值可能过小；对于分布式变频循环水泵设计方法，阀端最大压差值出现在供热系统的末端，调节阀合理选择，重点也在末端。此时最好的方法是尽量少采用调节阀，变流量工况主要通过调速水泵实现。3.3 配套调节阀的选择对于传统循环水泵设置的供热系统，在近端热用户的调节阀，其阀权度值往往过小（小于0.250.3），常常导致调节阀即使工作在很小的开度下仍然出现超流量的情况，这是造成冷热不均的根本原因。为改善近端热用户调节阀的调节功能，常常采用加装配套调节阀或预设定等措施，使其调节阀尽量工作在相对开度为50100%的范围内，以提高调节功能。（1）串联平衡阀如果一个热用户的调节阀，在设计流量下的全开阀端压差为40kpa（4m水柱），该热用户入口供回水设计压差为400kpa（40m水柱或0.4Mpa）（这在我国集中供热系统里是常见的，特别当热用户处于热源近端时更是如此）。按照上述的计算方法，此时该热用户的调节阀的阀权度应为40/400=0.1，显然过小，由于调节阀的调节特性变坏，此时调节阀工作在开度很小的状态，或即开即关的状态，而通过的流量仍然过大，造成调节失控，热用户室温过热。对于一个完整的供热系统，由于近端调节阀失调，流量超量；系统末端热用户的供回水资用压头必然过小（不再依设计水压图运行），即使调节阀全开，也达不到要求的设计流量，产生冷热不均就成为必然。为了改善近端热用户调节阀的工作调节特性，一个有效措施是在调节阀的同一管路上串联手动平衡阀，使其克服多余的资用压头，剩下的资用压头由调节阀克服，目的是使调节阀的阀端设计压差与工作压差之比大于0.250.3，借以改善调节性能。若以上述为例，设该热用户的设计流量为30m3/h，根据调节阀全开时的设计压差40kpa，可计算出待选调节阀的Kvs为47.4 m3/h，与其最接近的调节阀口径为DN65，Kvs=95 m3/h。若选同一口径（DN65）的手动平衡阀与调节阀串联，关小该平衡阀，使其克服250kpa的资用压头，则剩下150kpa资用压头由调节阀克服，此时调节阀的设计压差与工作压差之比即阀权度=40/150=0.27，调节性能明显得到了改善。定义调节阀阀权度时，是把阀全关时的阀端压差定为最大压差。目的是考察调节阀即将全关时的调节性能。在管路上串联平衡阀的措施，既设有改变调节阀全开时的设计压差值，也设有改变其全关时的最大压差值，从严格意义上讲，没有改变调节阀的阀权度，改变的只是调节阀在调节过程的相对开度。如果不串联平衡阀，调节阀要在相对开度0100%的范围内调节；串联了平衡阀尽量使调节阀在50100%内调节，即可满足待调流量值，防止出现调节阀关死的现象。根据上述分析，为了更有利于调节阀的选择，我主张把阀权度的定义改为绝对阀权度和工作阀权度。绝对阀权度是原有的阀权度定义，指出了调节阀在全关时的阀端压差变化，说明了调节阀在即将全关时调节性能变坏的趋势。而工作阀权度，给出了允许最小开度下，阀端的最大允许压差。按照这一新的定义，上述例题的绝对阀权度为0.1，工作阀权度为0.27。有了绝对阀权度与工作阀权度的定义之分，将为调节阀的正确选择带来许多方便：凡绝对阀权度小于0.250.3时，必须设置配套调节阀；配套调节阀的选择，必须保证主调节阀的工作阀权度大于等于0.250.3。（2）恒温阀的预设置恒温阀是安装在散热器前直接控制用户室温的主调节阀，其他的调节阀，如手动平衡阀、自力式平衡阀（即流量限制阀）、差压调节阀、电动调节阀都是配套调节阀，目的是保证恒温阀的阀端压差不宜过大。由于恒温阀的重要作用，国外通常把恒温阀的装设列为强制措施。我国在新的建筑节能的八部委文件中，也明确将散热器前必须安装恒温阀的规定作为强制措施。恒温阀在设计流量下，阀端全开时的压差一般为10kpa，而散热器前后的资用压头有可能在2050kpa左右，为了保证恒温阀的工作阀权度不小于0.250.3，常在恒温阀上配套有预设定装置，调节该预设定装置，相当于在恒温阀上串联调节阀的作用，借以克服多余的资用压头，保证恒温阀不在过小的开度下工作。因此，有没有预设定功能，是衡量恒温阀质量的一个重要指标。（3）串联差压调节阀差压调节阀的基本原理，类似自力式平衡阀（流量限制阀），只是调节阀本体没有节流圈装置，而是把热用户作为节流圈（见图9所示）。安装差压调节阀时，预先设定好热用户所需资用压头，即差压调节阀的设定压差。在系统运行期间，由于热用户内部用热需求的变化，引起热用户资用压差也发生变化，此时差压调节阀的调节功能发挥作用，保持热用户资用压头维持设定值不变，这时通过差压调节阀的流量发生变化，借以满足热用户变化了的用热需求。图9 串联差压调节阀示意图当热用户资用压头过大，单靠一个调节阀难以实现调节要求时（阀权度过小），可采取主调节阀与差压调节阀串联的方式。在图9中，主调阀安装在热用户的供水管上，差压调节阀