自力式调节阀可用条件分析

——

由济南乾扬智能科技有限公司发布发布时间：2022-11-21

1 前言

自力式调节阀是一个新的自力式调节阀类型。相对于手动调节阀，它特点是可以自动调节；相对于电动蝶阀，它特点是不用外界驱动力。运用实践经验证明，在闭式水循环（如开水供热系统、中央空调冷冻水系统软件）中，正确使用这类闸阀，能够很方便地完成系统软件的流量分配；能够完成系统软件的稳定平衡；能够大大简化系统软件的调节工作任务；能够平稳泵的运行状态等。因而，自力式调节阀在供暖空调设备中具有宽阔的应用前景。因为这类闸阀在中国发生时间不长，因此并对可用标准还科学研究不足，文中试作一些剖析，算是参与对这种情况的探讨。

依照自力式调节阀的操纵参数能够分成四类：① 操纵网络中某些一部分的用户流量；② 操纵网络中某些一部分的压力差；③ 操纵热交换器设备的出水量环境温度；④ 操纵采暖或空调机屋子的环境温度。文中之前二种自力式调节阀为探讨目标。

2 自力式调节阀的构造和原理

2.1 自力式流量调节阀

自力式流量调节阀的作用是在阀的进出口贸易压力差转变的前提下，保持根据阀体的总流量稳定，进而保持与之串连的控制另一半（如一个环城路、一个客户、一台机器设备等，相同）的总流量稳定。自力式流量调节阀的名字比较多，如自力式流量平衡阀、定流量阀、自静态平衡阀、动态性流量平衡阀等。多种类型的自力式流量调节阀，构造都各有不同，但基本工作原理类似。这儿以ZL47型自力式流量调节阀为例子，详细介绍其结构和原理。

图1 ZL47自力式流量监控结构示意图阀

ZL47型自力式流量调节阀从构造上说，是一个双阀组成，即由一个手动调节阀组和自动平衡阀构成，如下图1所显示。手动调节阀组的作用是设置总流量，全自动静态平衡阀的作用是保持总流量稳定。

针对手动调节阀组而言，总流量，式中K_V为手动调节阀阀门的流量系数，P₂- P₃为手动调节阀阀门两边的压力差。K_V 的多少在于开启度，开启度固定不动，K_V即是常量，那样只需不会改变，则总流量C不会改变。而P₂- P₃的稳定是通过自动平衡阀调节的。例如进出口贸易压力差P₁- P₃扩大，则根据感压模和弹簧的作用使自动平衡阀调小，使P₁- P₂扩大，进而保持P₂- P₃的稳定；相反P₁- P₃减少，则自动平衡阀放大，使P₁- P₂减少，保持P₂- P₃的稳定。

手动调节阀组的每一个开启度相匹配一个流量，开启度和数据流量的关联由实验台实验校准，并装有开启度的表明和锁住设备。

2.2 自力式压差控制阀

自力式压差控制阀的作用是保持增加在被测目标里的压力差稳定。这儿详细介绍ZY47型自力式压差控制阀的构造和原理。

ZY47型自力式压差控制阀依照组装在供水管道或是回水管上，分成供电式构造和智能回水式构造，二者不能交换应用。这类闸阀由油路板、双溢流阀座、活塞阀、感压模、扭簧及压力差调节设备构成。图2a为智能回水式结构示意图，图2b为其组装位置示意图。

（a）

（b）

图2 ZY47型自力式压差控制阀智能回水式构造及安装示意图

当网络的供智能回水压力差P₁- P₃扩大，则感压模推动活塞阀下沉，促使P₂- P₃扩大，进而保持P₁- P₂（增加于被测环城路的压力差）稳定；相反，P₁- P₃减少，则活塞阀移位，P₂- P₃减少，使P₁- P₂不会改变。

若P₁- P₃不会改变，而图2b所显示的环城路内部结构摩擦阻力产生变化，例如某一支路分辨，则环城路的总摩擦阻力扩大，在这一一瞬间P₂减少，P₁- P₂扩大；但随着感压模的受力平衡被摆脱，活塞阀下沉，压差控制阀的压力扩大，而使P₂又上升到以前的多少，即P₁- P₂不会改变。由此可见，不论是网络工作压力发生起伏，或是被测目标内部结构摩擦阻力产生变化，自力式压差控制阀均可保持增加于被测目标的压力差稳定。

♂

3 系统软件的运作调节方式与自力式调节阀的挑选

（1）当系统软件的运作调整选用热原积极开展的集中化量调节（例如随室外温度的变动而更改总流量）时，不可以选用自力式调节阀。由于这类调整是通过更改水流量完成的，因此调整时改变了系统软件的水利工作状况，因此若选用自力式调节阀，必然导致有些阀能正常工作，但被测目标总流量太大（超出这时的耗热量所相应的数据流量），有些阀开全仍达不上总流量规定，有些阀因两边压力差达不上运行压力差而不可以正常工作，即重现流量分配的错乱。显而易见，因为自力式调节阀的出现而造成了系统软件集中化调整的不可达到。

这儿若选用手动调节阀（例如静态平衡阀），则系统软件流量调整时，各环路、各客户的数据流量能够同比例调整，即体系的集中化调整能够传递至每一个尾端设备。

（2）当系统软件的运作调整为质调节时，能够选用自力式流量调节阀和自力式压差控制阀，由于这类调节方式只更改供电环境温度，而与系统软件的水利工作状况不相干，即在不改变系统软件的水利工作状况的前提下，把调整传做到每一个客户和机器设备，选用自力式流量调节阀，能够消化吸收网络的工作压力起伏，保持被测负载载的总流量稳定。选用自力式压差控制阀能够消化吸收网络的工作压力起伏，及其摆脱内扰（被测环城路内部结构的压力转变），以保持增加于被测环城路里的压力差稳定。

（3）当系统软件选用阶段性更改总流量的质调整时，尽管每一个环节总流量不会改变，但若选用自力式调节阀，每一个总流量环节会对操纵总流量或操纵压力差开展设置，给运行管理产生非常大不方便，因此不能选用。

4 被测目标的里面调整与自力式调节阀的挑选

4.1 有内部结构调整

如下图3所显示，在一个环城路入口安置自力式流量调节阀，则环城路总流量稳定，那样环城路里的一个环路开展总流量调整，其调整量必定所有迁移到别的环路上来。例如环路2关掉，则环路1和支路3的总流量扩大，两只路的总流量增加量即原环路2的数据流量。显而易见，安置自力式流量调节阀使各环路间发生很大的调整影响；环城路的水可靠性比较差。

图3 自力式压差控制阀与电动二通阀的搭配采用

而若如下图2b所显示，在环城路入口安置自力式压差控制阀，因为能够维持环城路的压力差（即P₁- P₂）稳定，将大大的变弱各环路间的调整影响。假如环城路中管道的摩擦阻力相对于环路的压力能够略不计入，则可把管道视作静压箱，各环路的调整互不干扰，即一个环路的总流量调整对此外环路的数据流量不产生影响。事实上，因为管道压力的具有，促使各环路间的调整影响在所难免，例如一个环路调小，其他环路的数据流量均将水平不一样的有所增加。但设计方案合理性的情况下，这些影响是薄弱的。控制系统设计时针对被测环城路的管道选用相对性比较大的管经，且在干管上不会再安置其他闸阀尽量减少管道的压力，能使各环路间的调整影响降至最少水平，使环城路具备不错的水稳定性能。

针对单独立户供热计量的供热系统，注重用热调整的主体性，而又务必从设计方案上考虑到尽量缓解各客户是的调整影响，因此宜选用自力式压差控制阀。

4.2 无内部结构调整

在被控制对象无内部结构调整时，由于内部结构摩擦阻力不会改变，因此压力差稳定必定总流量稳定，因此安置自力式压差控制阀和安置自力式流量调节阀，具备一样的功效，都能够具有消化吸收网络的工作压力起伏，维持被测目标总流量稳定的功能。这样的事情下，二者能够交换。

针对选用集中化质调整的供热系统，一个支道路上联接好几个客户，毫无疑问在环路入口能够安置自力式压差控制阀。但如果各客户的调整是不经常的、没有规律性的及其相对于环路的流量而言调整所造成的危害是轻度的，则还可以把环路的总流量视作稳定，选用自力式流量调节阀。

针对二者均可选用的场所，强烈推荐选用自力式流量调节阀，由于流量调节阀能直接设置和显示流量，且不用联接导压管。

5 自力式压差控制阀与电动式二通调节阀门的搭配采用

电动式二通调节阀门的选用应按照2个标准：①系统软件为设计方案工作状况时，闸阀开全的数据流量稍超过设计流量（有些参考文献[1]觉得应在开启度90%时为设计流量）；②阀权度足够大，参考文献[1]觉得不可以低于0.3，参考文献[2]觉得不可以低于0.5。针对第①个标准通常无法达到，由于同一种电动调节阀邻近二种规格的商品流通工作能力（即全开落的流量系数）大概相距60%，因此通常找不着商品流通工作能力正好符合规定的规格，而只能选略大的规格。那样针对规格稍大的电动调节阀，一是很有可能导致较多的是时长阀在较小开启度乃至接近于关掉的情况下工作中，使阀的操纵不稳定和不精准；二是开全情况难以避免（例如开机启动时，及其大的振荡发生时），而开全将使被测环城路发生过电流，另外使别的环城路总流量不够。

针对这样的事情，一个简单解决方案是和电动调节阀串连一个静态平衡阀，耗费一部分压力差，进而使电动调节阀在贴近全开落总流量为设计流量。但那样解决又很有可能使阀权渡过小，即不符第②个规定。如下图4a所示，负荷（必须是一个环城路，一个客户，一台机器设备等）通道压力差为80KPa，设计流量为8.5T/h，设计方案工作状况下负载的压力损害为40KPa。则所选电动调节阀在设计方案工作状况下的压力降应是40KPa，商品流通工作能力应是：

（a）（b）（c）

图4 自力式压差控制阀与电动二通阀的搭配采用

依据参考文献[1]中得出的ZAP型电动调节阀的性能参数，ZAP-32B的商品流通工作能力为12，ZAP-40B的商品流通工作能力为20，因此只有选ZAP-40B，流量特性按线形考虑到，则设计流量相匹配的开启度仅有68%。如下图4b所显示，串连一个静态平衡阀，使二通电动调节阀在全开落做到设计流量（为了能剖析和估算的便捷，这儿暂且以全开落做到设计流量考虑到），则由：

算是得，这时电动调节阀压力降为ΔP=18KPa，静态平衡阀的损耗为80-40-18=28 KPa，电动调节阀的阀权数为Pv=18/80=0.225，显而易见阀权度过小。阀权渡过小编造成阀工作的时候的压力差变化区域比较大，阀的运行特点比较严重偏移基础理论特点，使操纵的精准度下降。这时可如下图4c图示，与电动调节阀串连安置一个自力式压差控制阀（此图是ZY47型压差控制阀供电式构造的连接方法）。压差控制阀既可以替代静态平衡阀的功效，使电动调节阀在贴近全开落做到设计流量，又能够确保电动调节阀里的压稳定，即阀权度接近于1，阀的运行特点与基础理论特点基本上符合，使电动调节阀工作稳定，操纵精准。本例中仍按电动调节阀开全做到设计流量考虑到，电动调节阀的设置压力差应是18KPa。压差控制阀能够确保电动调节阀自始至终在这一压力差下工作中，剩下压力差、互联网的工作压力起伏及负荷的损耗转变，均由压差控制阀消化吸收。

♂

6 静态平衡阀与自力式调节阀的搭配采用

一般而言，安置了自力式调节阀的地区，不需再安置手动式静态平衡阀，但如下所示二种状况可以选择二者串连安置，相互配合应用。

（1）每一种自力式调节阀都是有其能够正常工作的压力差范畴，超过这一标准，就无法非常好充分发挥应该有的作用，乃至不可以工作中。因此作为用以自力式调节阀的压力差过过大时，可串连一个静态平衡阀，消化吸收一部分压力差，以确保自力式调节阀的正常工作。

（2）手动式静态平衡阀一个至关重要的功用便是能够开展总流量的测量（实际上是测压力差，融合阀的特点算总流量），因此手动式静态平衡阀真的是一个“确诊”专用工具。因此对数据流量的精准水平需要较强的系统软件，为了能检测被测目标的总流量，检测自力式调节阀的工作中是否正常，因此进行对应的更改，能够与自力式调节阀串连一个静态平衡阀。而且，静态平衡阀的分辨和排水作用都是自力式调节阀所不具备的。

7 结果

（1）针对质调节系统可依据稳定总流量和稳定压力差的必须，采用自力式流量调节阀和自力式压差控制阀。
（2）针对量调节的系统软件，因运作调整时改变了系统软件的水力发电式工作状况，因此无法选用自力式调节阀和自力式压差控制阀。若选用手动式静态平衡阀，系统软件流量改变时，各环路、各客户、各终端设备的总流量同比例转变，系统软件的集中化量调节能够考虑系统软件负载变动时对流量分配的规定。
（3）当被测目标有内部结构调整时，安置自力式流量调节阀，将使控制目标内部结构的各环路间发生很大的调整影响。而安置自力式压差控制阀，既可消化吸收网络的工作压力起伏、又能使被测目标内部结构各环路间的调整影响大大的变弱。因此被测目标有内部结构调整时，可安置自力式压差控制阀，不能安置自力式流量调节阀。针对单独立户供热计量的质调整供热系统，在一个向多户采暖的环路入口，宜安置自力式压差控制阀。
（4）被测目标无内部结构调整时，安置自力式流量调节阀和自力式压差控制阀，具备同样的功效，二者能够交换。当二者均可选用时，强烈推荐选用自力式流量调节阀。
（5）自力式压差控制阀可与电动调节阀相互配合应用，以保持电动调节阀里的压力差稳定，进而使电动调节阀工作稳定，操纵精准。
（6）有时候静态平衡阀与自力式调节阀可串连安置，相互配合应用。