2022年供热分户热计量系统平衡阀的合理选用

1、供热分户热计量系统平稳阀的合理选用【摘 要】本文阐述供热系统 分户热计量后, 户内安装了恒温阀、 智能温控阀等自动温度控制装置,用户依据自己的用热需求, 对阀门进行调剂； 从而使用户管路中的流量也发生了变化； 必定引起其它用户的流量发生变化,采暖热用户管路之间的流量会重新安排,引起动态水力失调； 本文模拟分析热计量系统分别采纳静态平稳阀、自力式流量掌握阀和自力式压差掌握阀时,在供热计量系统水力工况变化时的调节作用,提出自力式压差掌握阀,在实际应用中能屏蔽用户调剂时的相互干扰,节能更明显,更适用热计量后管路流量动态变化的热网；供热计量的调控与节能实施供热计量的目的就是提高热用户的节能意识,充分利

2、用电器、 阳光等自由热,在提高供热品质的同时最大限度的节约能源,实现供热系统的节能减排；供热计量本身并不节能, 建筑物应安装温度自动测量装置与调剂装置,供热管网也应安装调控装置； 这就意味着热网是随时依据用户的用热要求与气候变化动态变化的；这里我们不争论怎样的计量方式更节能 热量表法或者通断时间面积法与其它方法 ,我们争论一下这种用户户内安装了恒温阀、智能温控阀等自动温度掌握装置与其他调控装置有行为调剂才能后,产品更节能；供热计量变流量运行工况供热管网采纳哪种水力平稳1. 供热计量后用户调剂室内温度, 外出或上班时分时掌握,与气候变化时 就必定使热水网路的总阻抗 S 值发生变化, 热水网路的水

3、力工况也就转变了；不仅网路的总水量和总压降而且由于支路阻抗发生了变化,也会引起流量安排发生变化； 如图 1 所示一个带有 5 个热用户的热网示意图 , 图 2 是满负荷运行时 的水压图； 当热网额定负荷工作时,热网无论采纳静态平稳阀、自力式压差控制阀、自力式流量掌握阀均能排除水力失调；到设计工况时）,此时基本上无节能空间；调剂到设计流量 （假定每个用户达2. 用户依据用热需求调剂流量,系统处于变工况时,静态平稳阀和自力式压 差掌握阀、自力式流量掌握阀其各自水力工况与能耗分析；图 1 图 2 热计量供热系统转变工况时,分别安装静态平稳阀和自力式压差掌握阀、自力式流量掌握阀后,系统处于部分负荷时各

4、自水力工况与供热能耗情形；为了便利分析假定满负荷时如图3 总流量为 500m3热用户为 V1=100m3、V2=100m3、V3=100m3、V4=100m3、V5=100m3、满负荷时水压图（如图 4 所示）图 3 图 4 1. 采纳静态平稳阀变工况时的能耗：热水网路采纳静态平稳阀时, 为排除水力失调, 使每个用户调剂到设计流量；假定我们在某一段时间内关闭了用户3,变流量时的运行工况见图5；设水力工况变化前后,循环水泵扬程不变；图 5 依据 V=P可以求出,工况变化部分负荷后,用户V1、V2、V3、V4、V5 的流S量；见图表 6 运算过程略、参考供热工程教材 273 页； 图表 6 由图表

5、 6 关闭用户“ 3” 后重新安排的流量为 “ V1=102”“ V2=106.3”“ V3=0 V 4=114.7”“ V5=114.7”变化后的总水量为 437.7m3,节约为 62.3m3,假如供回水温度不变的情形,视节约的循环水量节能率,节能率为 62.3 /500=12.46%; 此分析数据是循环水泵有变频设置,恒压差掌握下；假如循环水泵无变频掌握,用户“3” 调剂的水量几乎被全部排挤到其他回路去；用户调剂下来的流量没有削减；其数据不再分析；2. 供热计量系统采纳自力式流量掌握阀变工况运行时的能耗：自力式流量掌握阀可以简洁便利的将热网用户1、2、3、4、5 调到设计流量值,在关闭用户

6、 3 时,自力式流量掌握阀能排除系统压力波动产生的流量变化；保持各用户的流量恒定,既用户 3 调剂下来的流量,全部节约下来； 自力式流量掌握阀的工作原理不再详述 在恒压差掌握下,系统循环总水量为 400m3,节约 100m3节能率： 100/500=20%；3、供热计量系统采纳自力式压差掌握阀变工况运行时的能耗；采纳自力式压差掌握阀把用户调剂到设计流量,在关闭用户 3 时和自力式流量掌握阀特性一样, 也能排除用户 3 关闭时产生的压力波动, 保持原设定流量恒 定；（工作原理不详述）在水泵恒压差掌握下,用户 3 调剂下来的水量 100m3全 部节约能下来；节能率：100/500=20%；系统关闭

7、用户 3 时变工况运行数据, 安装静态平稳阀节能率 12.46%,自力式流量掌握阀和自力式压差掌握阀节能率20%,应用自力式压差掌握阀,自力式流量掌握阀在以上变工况运行条件下系统能耗更低；以上分析的是掌握阀被环路之外用户调剂时发生的工况变化；那么实际热计 量以后,被控环路户内依据室外气温变化和用户的用热需求为主要调剂手段,调 节变化是频繁复杂的； 掌握阀被控环路之内的用户调剂发生的水力工况变化,自 力式流量掌握阀和自力式压差掌握阀哪种平稳产品能耗更低哪？以下分析如下：被控环路内用户调剂流量时自力式流量掌握阀和自力式压差掌握阀 的工况与能耗 ；1、安装自力式流量掌握阀时被控环路内用户调剂时的能耗

8、 如图 7 假设网路安装的是自力式流量掌握阀,管网调剂平稳以后,自力式流量掌握阀被控环路的用户1A 和 2A 依据用热要求需要和关闭阀门, 那么自力式流量掌握阀维护原先流量的恒定, 虽然有维护原先流量的恒定的特性,但低于被控设定流量时,自力式流量掌握阀没有响应动作（应当感知阀门开启）,不会感知1A和 2A的流量产生变化, 也就是说 1A 和 2A 调剂下来的水量又和安装了静态平衡阀一样的结果, 1A和 2A 调剂下来的水量被排挤到其他用户去,使系统工况产生了动态失调, 流量会重新安排, 调剂下来的水量没有被全部节约下来,节能率又降低了；图 7 2 安装自力式压差掌握阀被控用户内部的用户调剂时的

9、能耗安装自力式压差掌握阀的用户图 8 所示,各用户单元入口处安装了自力式压差掌握阀,自力式压差掌握阀被控环路户内 1A 和 2A关闭阀门,那么供水 P1 就会产生变化,自力式压差掌握阀就会依据这种变化,关小阀口,使 P2 增加,维护原先 P1-P2 的恒定,无论环路内用户的任何调剂,自力式压差掌握阀均能保持P1-P2 的恒定；图 8 对于未调剂的用户,由于P1-P2 的恒定,未调剂用户户内的阻抗S没有变化,PS依据 V= 所以未调剂用户的流量不会产生影响,供热品质也不会因其他用 户的调剂造成干扰；（本文所指单元入口安装,楼内的供回水立管阻抗相对采暖 散热设备阻抗小可以忽视） ,用户调剂下多少水

10、量,热源就会节约下多少水量,为热计量系统的稳固运行与节能降耗供应了保证；通过以上阐述说明, 自力式压差掌握阀在被控用户内调剂时能够排除对其他 用户的干扰；自力式流量掌握阀不能满意要求；综合以上分析把系统应用静态平稳阀、自力式压差掌握阀,用户调剂水量系 统变工况运行,绘成图 9 所示；图 9 Q1 满负荷时的系统流量；Q2系统安装静态平稳阀系统流量调小20%变工况运行时的流量；Q3系统安装自力式压差掌握阀系统流量调小 20%变工况时的流量；R1满负荷时热网的特性曲线；R2安装静态平稳阀调小20%部分负荷时热网的特性曲线；R3安装自力式压差掌握阀调小 20%变负荷运行的特性曲线；M1满负荷时循环水泵运行的工作点M2安装静态平稳阀调小20%部分负荷时,循环水泵运行的工作点；M3安装自力式压差掌握阀调小 20%部分负荷时,水泵工况的运行点；通过图 9,由循环水泵运行的工作点 M3于坐标轴围成的矩形面积 M3 H1 0Q3和由循环水泵运行的工作点 M2坐标轴围成的矩形面积 M2 HI 0 Q2 ,能清楚反映出 , 热计量系统在系统恒压差变工况下运行下,安装自力式压差掌握阀相比安装静态平稳阀的热网节约了M2 M3 Q2 Q3围成的矩形面积；热源的循环水泵循环水量更低,节能节电成效更明显；自力式压差掌握阀是供热计量系统的优 选产品；【结 束