淺議平衡閥在供熱系統(tǒng)中應用

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1、淺議平衡閥在供熱系統(tǒng)中應用　　摘要：文章介紹了平衡閥的發(fā)展和工作原理，并探討了平衡閥的應用場所以及安裝注意事項，總結(jié)了其在供熱系統(tǒng)中的重要作用。關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng)；手動平衡閥；自力式流量控制閥；自力式壓差控制閥中圖分類號：TU833文獻標識碼：A文章編號：引言近年來，隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，集中供熱事業(yè)發(fā)展迅速。現(xiàn)代化的大型住宅小區(qū)及大型商貿(mào)區(qū)的建設(shè)，擴網(wǎng)增容的現(xiàn)象十分普遍，使得供熱規(guī)模越來越大,供熱系統(tǒng)中的水力失調(diào)現(xiàn)象越來越明顯。即供熱系統(tǒng)在實際運行時,流經(jīng)各幢建筑物，各用熱設(shè)備的水量與設(shè)計水量不符，近端熱用戶流量大，而遠端熱用戶的流量小，“近熱

2、遠冷”的現(xiàn)象較為嚴重?，F(xiàn)在設(shè)計或用熱單位往往采用加大換熱器和循環(huán)水泵流量的方法來緩解矛盾。結(jié)果導致工程投資增加，運行費用加大，靠增加電耗和熱損失來消除水力工況失調(diào)，造成了在熱源供熱量相同的情況下，供水溫度提不上去，回水溫度降不下來，熱量得不到充分利用，形成了“大熱源，大流量，小溫差”的惡性運行方法。9在大型的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中，只有安裝具有自動調(diào)節(jié)功能，實現(xiàn)管網(wǎng)動態(tài)平衡的控制元件，才能徹底解決水力工況失調(diào)現(xiàn)象，確保全系統(tǒng)的供熱質(zhì)量。平衡閥的發(fā)展歷程20世紀30年代，美國發(fā)明了平衡閥，50年代傳入日本，60年代在日本普遍采用，而在我國推廣則是70年代

3、后。幾十年來，隨著大型成套裝置技術(shù)的發(fā)展，國外平衡閥也表現(xiàn)為大型化、高參數(shù)化、動化和成套化。目前世界上一般在DN300mm以上平衡閥已逐漸代替了閘閥。現(xiàn)在國際上又開發(fā)金屬硬密封平衡閥。在日本近年來還開發(fā)耐氣蝕、低振動、低噪聲的梳齒形平衡閥；近幾年我國也開發(fā)了金屬硬密封平衡閥，但國產(chǎn)平衡閥產(chǎn)品主要集中在中低端市場，這些產(chǎn)品供過于求；對于高端產(chǎn)品的研發(fā)水平不高，大型成套工程配套所需的關(guān)鍵品種短缺。隨著節(jié)能意識的不斷提高，變流量系統(tǒng)在工程中的地位越來越重要。平衡閥的工作原理及應用主要介紹三種傳統(tǒng)平衡閥，即手動平衡閥、自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥

4、的工作原理及應用。手動平衡閥9手動平衡閥在供熱管網(wǎng)中是一種普遍應用的閥門，一般安裝在支路的入口處，通過調(diào)節(jié)其開度實現(xiàn)支路流量的調(diào)節(jié)。其開度一旦設(shè)定，各支路的阻抗比就隨之固定，支路間的流量比例恒定。當熱源根據(jù)末端負荷變化進行量調(diào)節(jié)時，各支路流量呈現(xiàn)一致等比變化的特點，即新工況的流量仍以原工況各支路的流量比例進行分配，不會出現(xiàn)水力失調(diào)的問題。然而在實現(xiàn)供熱管網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié)時，要順序、重復多次地調(diào)節(jié)才能達到或近似平衡，且管網(wǎng)規(guī)模越大，管網(wǎng)水力初調(diào)節(jié)步驟越繁瑣，耗時耗力。當管網(wǎng)中接入新用戶時，需對平衡閥進行重新設(shè)置，工作量巨大。因手動平衡閥沒有自動消除管

5、網(wǎng)系統(tǒng)中剩余壓頭的功能，所以一般適用于供熱規(guī)模小、支路較少且無新支路增加的情況。自力式流量控制閥自力式流量控制閥（見圖1）一般安裝在支路入口處，它根據(jù)各支路的設(shè)計流量鎖定流量值，在一定范圍內(nèi)，依據(jù)系統(tǒng)工況的變動而自動變化阻力系數(shù)，使其通過的流量維持恒定。即當用戶調(diào)小流量時，閥門增大開度，盡量維持原流量；反之亦然。自力式流量控制閥克服了手動平衡閥反復調(diào)節(jié)的難題，即使接入新的熱用戶也不會對之前的用戶產(chǎn)生影響，只需適當增大總流量便可。且對管網(wǎng)進行調(diào)節(jié)時步驟簡單，只需對各支路根據(jù)設(shè)計流量逐個進行設(shè)定，相互之間不會產(chǎn)生影響。1—流量顯示窗;2—開度顯示窗

6、;3—手動閥塞;4—套筒式自動閥塞;5—感壓膜;6—彈簧圖1自力式流量平衡閥結(jié)構(gòu)示意圖9然而，“近端優(yōu)勢”現(xiàn)象，即只可保證靠近熱源端用戶的原流量，遠離端則不能保證，從而會出現(xiàn)水力失調(diào)。因此，自力式流量控制閥適用于系統(tǒng)中有足夠總流量或熱源進行質(zhì)調(diào)節(jié)的情況。自力式壓差控制閥自力式壓差控制閥（見圖2）一般安裝在用戶端，它是一種不依靠外界動力，利用自身壓差作用來調(diào)節(jié)閥門的開度，從而保持控制壓差恒定的水力工況平衡閥。即系統(tǒng)壓差增大時，其開度減小，抵消管路阻力的變化，維持用戶端壓差恒定；反之亦然。自力式壓差控制閥通過改變閥前后的壓差來消耗系統(tǒng)中的富裕壓頭，

7、消除用戶的壓差波動，維持用戶端的壓差恒定。它可有效限制近端流量，使遠端用戶達到預期的采暖效果，在很大程度上維持管網(wǎng)水力工況穩(wěn)定。但是該閥也不支持熱源量調(diào)節(jié)，它適用于用戶自主調(diào)節(jié)，尤其適用于分戶熱計量系統(tǒng)。1—壓差調(diào)節(jié)裝置;2—導壓管;3—感壓膜;4—閥瓣;5—彈簧圖2自力式壓差平衡閥結(jié)構(gòu)示意圖不同的運行調(diào)節(jié)方式與自力式平衡閥的結(jié)合應用91）系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)采用集中量調(diào)節(jié)(比如水泵的變速調(diào)節(jié)等)時，不能采用自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥。因為這種調(diào)節(jié)是通過改變水量實現(xiàn)的，因而調(diào)節(jié)時改變了系統(tǒng)的水力工況，所以若采用自力式平衡閥，勢必造成有的閥能正

8、常工作,但系統(tǒng)流量過大(超過此時的熱負荷所對應的流量)，有的閥全開仍達不到流量要求，有的閥因兩端壓差達不到啟動壓差而不能正常工作,即出現(xiàn)流量分配的混亂