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自力平衡阀的工作原理及应用


更新时间:2020-01-31 14:55:50

  自力平衡阀是一种具有自动调节功能,能使管网实现动态平衡的新型阀门。我们常用的有自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀。其结构和工作原理如下:ZbR

自力平衡阀的工作原理及应用

  (1)自力式流量平衡阀的作用是在阀的进出口压差变化的情况下,维持通过阀门的流量恒定,从而维持与之串联的被控对象(如一个环路、一个用户、一台设备等,下同)的流量恒定。ZbR

  自力式流量平衡阀从结构上说,是一个双阀组合,即由一个手动调节阀组和自动平衡阀组组成(见图1)。手动调节阀组的作用是设定流量,自动平衡阀组的作用是维持流量恒定。ZbR

  对于手动调节阀组来说,流量G=Kv■,式中Kv为手动调节阀阀口的流量系数,P2-P3为手动调节阀阀口两侧的压差。Kv的大小取决于开度,开度固定,Kv即为常数,那么只要P2-P3不变,则流量G不变 。而P2-P3的恒定是由自动平衡阀组控制的。比如进出口压差P1-P3增大,则通过感压膜和弹簧的作用使自动平衡阀组关小,使P1-P2增大,从而维持P2-P3的恒定;反之P1-P3减小,则自动平衡阀组开大,使P1-P2减小,维持P2-P3的恒定。ZbR

  手动调节阀组的每一个开度对应一个流量,开度和流量的关系由试验台试验标定,并配有开度的显示和锁定装置。ZbR

  (2)自力式压差平衡阀的作用是维持施加在被控对象上的压差恒定。自力式压差平衡阀按照安装在供水管还是回水管上,分为供水式结构和回水式结构,二者不可互换使用。这种阀门由阀体、双节流阀座、阀瓣、感压膜、弹簧及压差调整装置组成。图2为回水式结构示意图,图3a为其安装位置示意图。ZbR

  当网路的供回水压差P1-P3增大,则感压膜带动阀瓣下移,使得P2-P3增大,从而维持P1-P2 (即施加于被控制环路的压差)恒定;反之,P1-P3减小,则阀瓣上移, P2-P3减小,使 P1-P2不变。ZbR

  若P1-P3不变,而图3a所示的环路内部阻力发生变化,比如某一支路关断,则环路的总阻力增大,在这个瞬间P2减小, P1-P2 增大;但随之感压膜的受力平衡被打破,阀瓣下移,压差平衡阀的阻力增大,从而使P2又回升到原来的大小,即P1-P2不变。可见,无论是网路压力出现波动,还是被控对象内部的阻力发生变化,自力式压差平衡阀均可维持施加于被控对象的压差恒定。ZbR

调节阀的应用

  系统的运行调节采用集中量调节(比如水泵的变速调节等)时,不能采用自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀。因为这种调节是通过改变水量实现的,因而调节时改变了系统的水力工况,所以若采用自力式平衡阀,势必造成有的阀能正常工作,但系统流量过大(超过此时的热负荷所对应的流量),有的阀全开仍达不到流量要求,有的阀因两端压差达不到启动压差而不能正常工作,即出现流量分配的混乱。显然,由于自力式平衡阀的存在而造成了系统集中调节不能实现。这时若采用手动调节阀,则系统总流量增减时,各支路、各用户的流量可以同比例增减,即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。ZbR

流量平衡阀和压差平衡阀的应用

  当系统的运行调节为质调节时,可以采用自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀,因为这种调节方式只改变供水温度,而与系统的水力工况无关,即在不改变系统的水力工况的情况下,把调节传达到每个用户和设备。采用自力式流量平衡阀,可以吸收网路的压力波动,维持被控负载的流量恒定。采用自力式压差平衡阀可以吸收网路的压力波动,以及克服内扰(被控环路内部的阻力变化),以维持施加于被控环路上压差恒定。ZbR

自力式平衡阀应用须知

  当系统采用分阶段改变流量的质调节时,虽然每个阶段流量不变。但若采用自力式平衡阀,每个流量阶段要对控制流量或控制压差进行设定,给运行管理带来很大不便,所以不宜采用。ZbR

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