1 我国供热系统现状
1.1 供热系统水力不平衡，导致热用户冷热不均匀，部分室内温度高，无法独立控制；
1.2 低温大流量运行，输送能耗、管道散热损失和管道投资巨大；
1.3 供热系统太大，不易控制，不利于节能；
1.4 按建筑功能无法实现分时、分区、分温功能；
1.5 气候补偿更准确的气候补偿。
常规情况下供热系统都是闭式管路系统、异程式系统。根据流量与阻力损失关系的公式：△P=SG2
△P—压差或阻力损失；S—管段或系统的阻力系数；G—管段或系统的流量。
可以看出，流量和阻力是相关参数，流量和阻力的控制是手段和目的。流量变化必然导致压力变化；S在值不变的系统中，压差的变化必然是由于流量的变化。
对于采暖系统管道的设计，设计人员根据规范选择管径，控制经济摩擦阻力和流量，并在支井和入口井内设置关闭阀。在运行初期，很少有相关人员进行管网调试。事实上，由于阀门的调整会导致连锁反应，调整的工作量也很重。因此，根据外部网络的特点曲线△P=SG2.由于并联近端支路S值小于设计值，导致总值S值远小于设计值，热站循环水泵在小扬程、大流量条件下运行，使水泵在大轴功率、低效点运行。严重时，轴功率可能大于电机铭牌功率，电机超额定电流，直至烧电机事故发生。整个热网导致近端室内温度高，温度高，而远端用户热量不足。我们经常遇到这种情况。运行岗位工作人员经常误解一些水力条件的不平衡：1）水泵输出不足，水泵实际扬程小于铭牌扬程，导致远端无法通过水。事实上，由于近端支线阻力小、流量大，远端流量小。水泵工作点偏移在流量大、扬程小、效率低的工作点。2）锅炉或热交换器阻力大，所有锅炉或热交换器制造商的标称阻力远小于实际阻力。事实上，总循环水量的增加必然会增加锅炉换热器等阻力。水流增加40%，阻力增加100%。3）锅炉出力不足。实际上流量加大后供回水温差不可能更大。当然煤质和风系统不正常也可能造成锅炉出力问题。
2 热网的初步调节和平衡阀的使用
水力条件平衡是指流量的合理分配。在加热系统中，水是热载体介质，水流的合理分配是热条件平衡的基础。加热系统设计人员在计算水力条件时，假设各分支流量为设计值。由于管道并联支路较多，在运行中几乎不可能实现设计条件的水力平衡。这必然会导致近端阻力系数无法达到理想的设计状态，导致近端流量过大，远端流量不足。
根据设计条件形成的水压图是热网调节的理想条件。在实际操作中，为了实现水压图的设计条件，必须在供热系统的近端设置阀门平衡调节。用阀门调的过程是增加近端管道S值，以达到设计的阻力值。如果平衡阀使用平衡阀，将大大降低热网调节的难度，热网不需要在水力条件不变的情况下进行调整。
平衡阀的选择计算包括：流量特性和平衡阀口径的选择。
2.1 平衡阀流量特性：平衡阀的阻力应为系统总阻力的10%~在30%之间，平衡阀应参照水压图进行；
对于同口径平衡阀，应优先选择阻力大的；
为增加平衡阀阻力占系统总阻力的百分比，可适当选择直径小于管道直径的平衡阀。
2.2 平衡阀口径选择计算：平衡阀流量系数Kv计算公式：
Kv=316Q（/△P/ρ）
Q流量：m3/h；P压差：Pa；ρ水的密度：g/cm3；
平衡阀在一般供热系统中的前后压降为3kPa（末端用户）到300kPa(近端用户)通过平衡阀制造商提供的不同口径的流量系数Kv用3kPa最不利的压降△P带入公式计算出口径平衡阀的最小可通流量（全开时）。如果其值等于或大于设计流量，则选择合适的口径平衡阀。为了提高平衡阀的调节精度，节约投资，一般要求所选阀的设计开度为60%~90%之间。根据建议Kv阀门的开度为75%。
平衡阀可安装在供水管道或回水管道上（每个环路只安装一个地方）。对于热站的一次环路侧，建议在水温较低的回水管道上安装平衡阀，以便于平衡调试。总管上的平衡阀应安装在供水总管水泵后（水泵下游），防止泵前（阀后）压力过低。但对于大型直接管网，加热半径大，外网供回水压差大，应特别考虑平衡阀的安装位置。
例如，供热管网外网供回水压差52m考虑到散热器的耐压性，水柱的末端回水压力设定为0.35MPa（35m前端回水压力仅为0.10MPa（10m前端供水压力为0.62MPa（62m柱)，如果平衡阀安装在回水管上，被控用户的回水压力可能接近0.6MPa，必然会对散热器造成压力损坏；如果平衡阀安装在供水管上，近端用户的供水压力只有10米以上，必然会导致运行倒空。因此，在设计中，应采用供回水安装阀门的方案。具体方法是在入口供水管道中安装自动流量控制阀，地形高差不超过10m手动平衡阀安装在建筑物的分支回水管上。自动流量控制阀负责控制分配流量；手动平衡阀调整压力，使阀前压力达到0.25MPa满水运行条件。自力式流量控制阀只根据流量大小盲目控制压力。如果安装在回水管上，压力损坏事故不需要手动调整。当自力阀安装在供水上时，可能会倒空，影响供热效果，不可能发生事故。
2.3 平衡阀的性能和用途。原加热系统是一种平均分布的加热模式，一般采用固定流量的质量调节加热模式。加热的趋势是按需加热，即加热用户可以根据需要调整室内加热温度。根据这两种加热模式，我们可以确定前者是静态水力平衡或失衡；后者是动态水力平衡或失衡；静态水力失衡是稳定的、基本的，是系统本身固有的，是我国供热系统中水力失衡的重要因素。通过在管道系统中增加静态水力平衡设备（水力平衡阀），调整系统管道特性的阻力比，使其与设计要求的管道特性阻力比一致。此时，当系统总流量达到设计流量时，各终端设备流量同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。
动态水力失衡是动态和变化的。它不是系统本身固有的，而是在系统运行过程中产生的。通过在管道系统中增加动态水力平衡设备（流量调节器或压差调节器），当其他用户的阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽，其流量不会发生变化，终端设备流量不会相互干扰。此时，系统实现了动态水力平衡。
可以得出结论，平衡阀不是万能的，动态水力平衡设备必须用于动态水力失衡。平衡阀具有成本低、元件使用寿命长的优点，支路小的小管网也可以方便地平衡水力条件。
1.1 供热系统水力不平衡，导致热用户冷热不均匀，部分室内温度高，无法独立控制；
1.2 低温大流量运行，输送能耗、管道散热损失和管道投资巨大；
1.3 供热系统太大，不易控制，不利于节能；
1.4 按建筑功能无法实现分时、分区、分温功能；
1.5 气候补偿更准确的气候补偿。
常规情况下供热系统都是闭式管路系统、异程式系统。根据流量与阻力损失关系的公式：△P=SG2
△P—压差或阻力损失；S—管段或系统的阻力系数；G—管段或系统的流量。
可以看出，流量和阻力是相关参数，流量和阻力的控制是手段和目的。流量变化必然导致压力变化；S在值不变的系统中，压差的变化必然是由于流量的变化。
对于采暖系统管道的设计，设计人员根据规范选择管径，控制经济摩擦阻力和流量，并在支井和入口井内设置关闭阀。在运行初期，很少有相关人员进行管网调试。事实上，由于阀门的调整会导致连锁反应，调整的工作量也很重。因此，根据外部网络的特点曲线△P=SG2.由于并联近端支路S值小于设计值，导致总值S值远小于设计值，热站循环水泵在小扬程、大流量条件下运行，使水泵在大轴功率、低效点运行。严重时，轴功率可能大于电机铭牌功率，电机超额定电流，直至烧电机事故发生。整个热网导致近端室内温度高，温度高，而远端用户热量不足。我们经常遇到这种情况。运行岗位工作人员经常误解一些水力条件的不平衡：1）水泵输出不足，水泵实际扬程小于铭牌扬程，导致远端无法通过水。事实上，由于近端支线阻力小、流量大，远端流量小。水泵工作点偏移在流量大、扬程小、效率低的工作点。2）锅炉或热交换器阻力大，所有锅炉或热交换器制造商的标称阻力远小于实际阻力。事实上，总循环水量的增加必然会增加锅炉换热器等阻力。水流增加40%，阻力增加100%。3）锅炉出力不足。实际上流量加大后供回水温差不可能更大。当然煤质和风系统不正常也可能造成锅炉出力问题。
2 热网的初步调节和平衡阀的使用
水力条件平衡是指流量的合理分配。在加热系统中，水是热载体介质，水流的合理分配是热条件平衡的基础。加热系统设计人员在计算水力条件时，假设各分支流量为设计值。由于管道并联支路较多，在运行中几乎不可能实现设计条件的水力平衡。这必然会导致近端阻力系数无法达到理想的设计状态，导致近端流量过大，远端流量不足。
根据设计条件形成的水压图是热网调节的理想条件。在实际操作中，为了实现水压图的设计条件，必须在供热系统的近端设置阀门平衡调节。用阀门调的过程是增加近端管道S值，以达到设计的阻力值。如果平衡阀使用平衡阀，将大大降低热网调节的难度，热网不需要在水力条件不变的情况下进行调整。
平衡阀的选择计算包括：流量特性和平衡阀口径的选择。
2.1 平衡阀流量特性：平衡阀的阻力应为系统总阻力的10%~在30%之间，平衡阀应参照水压图进行；
对于同口径平衡阀，应优先选择阻力大的；
为增加平衡阀阻力占系统总阻力的百分比，可适当选择直径小于管道直径的平衡阀。
2.2 平衡阀口径选择计算：平衡阀流量系数Kv计算公式：
Kv=316Q（/△P/ρ）
Q流量：m3/h；P压差：Pa；ρ水的密度：g/cm3；
平衡阀在一般供热系统中的前后压降为3kPa（末端用户）到300kPa(近端用户)通过平衡阀制造商提供的不同口径的流量系数Kv用3kPa最不利的压降△P带入公式计算出口径平衡阀的最小可通流量（全开时）。如果其值等于或大于设计流量，则选择合适的口径平衡阀。为了提高平衡阀的调节精度，节约投资，一般要求所选阀的设计开度为60%~90%之间。根据建议Kv阀门的开度为75%。
平衡阀可安装在供水管道或回水管道上（每个环路只安装一个地方）。对于热站的一次环路侧，建议在水温较低的回水管道上安装平衡阀，以便于平衡调试。总管上的平衡阀应安装在供水总管水泵后（水泵下游），防止泵前（阀后）压力过低。但对于大型直接管网，加热半径大，外网供回水压差大，应特别考虑平衡阀的安装位置。
例如，供热管网外网供回水压差52m考虑到散热器的耐压性，水柱的末端回水压力设定为0.35MPa（35m前端回水压力仅为0.10MPa（10m前端供水压力为0.62MPa（62m柱)，如果平衡阀安装在回水管上，被控用户的回水压力可能接近0.6MPa，必然会对散热器造成压力损坏；如果平衡阀安装在供水管上，近端用户的供水压力只有10米以上，必然会导致运行倒空。因此，在设计中，应采用供回水安装阀门的方案。具体方法是在入口供水管道中安装自动流量控制阀，地形高差不超过10m手动平衡阀安装在建筑物的分支回水管上。自动流量控制阀负责控制分配流量；手动平衡阀调整压力，使阀前压力达到0.25MPa满水运行条件。自力式流量控制阀只根据流量大小盲目控制压力。如果安装在回水管上，压力损坏事故不需要手动调整。当自力阀安装在供水上时，可能会倒空，影响供热效果，不可能发生事故。
2.3 平衡阀的性能和用途。原加热系统是一种平均分布的加热模式，一般采用固定流量的质量调节加热模式。加热的趋势是按需加热，即加热用户可以根据需要调整室内加热温度。根据这两种加热模式，我们可以确定前者是静态水力平衡或失衡；后者是动态水力平衡或失衡；静态水力失衡是稳定的、基本的，是系统本身固有的，是我国供热系统中水力失衡的重要因素。通过在管道系统中增加静态水力平衡设备（水力平衡阀），调整系统管道特性的阻力比，使其与设计要求的管道特性阻力比一致。此时，当系统总流量达到设计流量时，各终端设备流量同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。
动态水力失衡是动态和变化的。它不是系统本身固有的，而是在系统运行过程中产生的。通过在管道系统中增加动态水力平衡设备（流量调节器或压差调节器），当其他用户的阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽，其流量不会发生变化，终端设备流量不会相互干扰。此时，系统实现了动态水力平衡。
可以得出结论，平衡阀不是万能的，动态水力平衡设备必须用于动态水力失衡。平衡阀具有成本低、元件使用寿命长的优点，支路小的小管网也可以方便地平衡水力条件。
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