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自力式平衡閥

科學知識 9547 198

自力式平衡閥是一種特殊功能的閥門,閥門本身物特殊之處,只在于使用功能和場所有區別。 在某些行業中,由于介質(各類可流動的物質)在管道或容器的各個部分存在較大的壓力差或流量差,為減小或平衡該差值,在相應的管道或容器之間安設閥門,用以調節兩側壓力的相對平衡,或通過分流的方法達到流量的平衡,該閥門就叫平衡閥。此閥一般水平安裝。

目錄
1用途
2性能與特點
3結構及工作原理
4實際應用

用途

分類

自力式平衡閥是在水力工況下,起到動態、靜態平衡調節的閥門。主要分靜態平衡閥,[動態平衡閥]。

靜態平衡閥

也稱平衡閥、手動平衡閥、數字鎖定平衡閥、雙位調節閥等,它是通過改變閥芯與閥座的間隙(開度),來改變流經閥門的流動阻力以達到調節流量的目的,其作用對象是系統的阻力,能夠將新的水量按照設計計算的比例平衡分配,各支路同時按比例增減,仍然滿足當前氣候需要下的部份負荷的流量需求,起到熱平衡的作用。

動態平衡閥

分為動態流量平衡閥,動態壓差平衡閥,自力式自身壓差控制閥等。 動態流量平衡閥亦稱:自力式流量控制閥、自力式平衡閥、定流量閥、自動平衡閥等,它是跟據系統工況(壓差)變動而自動變化阻力系數,在一定的壓差范圍內,可以有效地控制通過的流量保持一個常值,即當閥門前后的壓差增大時,通過閥門的自動關小的動作能夠保持流量不增大,反之,當壓差減小時,閥門自動開大,流量仍照保持恒定,但是,當壓差小于或大于閥門的正常工作范圍時,它畢竟不能提供額外的壓頭,此時閥門打到全開或全關位置流量仍然比設定流量低或高不能控制。動態壓差平衡閥,亦稱自力式壓差控制閥、差壓控制器​、穩壓變量同步器、壓差平衡閥等,它是用壓差作用來調節閥門的開度,利用閥芯的壓降變化來彌補管路阻力的變化,從而使在工況變化時能保持壓差基本不變,它的原理是在一定的流量范圍內,可以有效地控制被控系統的壓差恒定,即當系統的壓差增大時,通過閥門的自動關小動作,它能保證被控系統壓差增大反之,當壓差減小時,閥門自動開大,壓差仍保持恒定。 自力自身壓差控制閥,在控制范圍內自動閥塞為關閉狀態,閥門兩端壓差超過預設定值,閥塞自動打開并在感壓膜作用下自動調節開度,保持閥門兩端壓差相對恒定。

性能與特點

1、理想的調節性能;

2、優秀的截止功能;

3、精確到1/10圈的開啟狀態顯示;

4、理論流量特性曲線為等百分比特性曲線;

5、國家專利型啟閉鎖定裝置;

6、對應每個整圈都有因定的流量系數,調試中只要測量出閥門兩端壓差,就可以方便計算出流經閥門的流量;

7、聚四氟乙烯和硅膠密封,密封性能可靠;

8、內部元件采用YICr18Ni9或銅合金制造,抗腐蝕能力強,使用壽命長;

9、內升降閥桿,無須預留操作空間。

10、它是一種組合閥。

結構及工作原理

自力式平衡閥就是一種具有自動調節功能,能使管網實現動態平衡的新型閥門。我們常用的有自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥。其結構和工作原理如下:

(1)自力式流量平衡閥的作用是在閥的進出口壓差變化的情況下,維持通過閥門的流量恒定,從而維持與之串聯的被控對象(如一個環路、一個用戶、一臺設備等,下同)的流量恒定。

自力式流量平衡閥從結構上說,是一個雙閥組合,即由一個手動調節閥組和自動平衡閥組組成(見圖1)。手動調節閥組的作用是設定流量,自動平衡閥組的作用是維持流量恒定。

對于手動調節閥組來說,流量G=Kv■,式中Kv為手動調節閥閥口的流量系數,P2-P3為手動調節閥閥口兩側的壓差。Kv的大小取決于開度,開度固定,Kv即為常數,那么只要P2-P3不變,則流量G不變 。而P2-P3的恒定是由自動平衡閥組控制的。比如進出口壓差P1-P3增大,則通過感壓膜和彈簧的作用使自動平衡閥組關小,使P1-P2增大,從而維持P2-P3的恒定;反之P1-P3減小,則自動平衡閥組開大,使P1-P2減小,維持P2-P3的恒定。

手動調節閥組的每一個開度對應一個流量,開度和流量的關系由試驗臺試驗標定,并配有開度的顯示和鎖定裝置。

(2)自力式壓差平衡閥的作用是維持施加在被控對象上的壓差恒定。自力式壓差平衡閥按照安裝在供水管還是回水管上,分為供水式結構和回水式結構,二者不可互換使用。這種閥門由閥體、雙節流閥座、閥瓣、感壓膜、彈簧及壓差調整裝置組成。圖2為回水式結構示意圖,圖3a為其安裝位置示意圖。

當網路的供回水壓差P1-P3增大,則感壓膜帶動閥瓣下移,使得P2-P3增大,從而維持P1-P2 (即施加于被控制環路的壓差)恒定;反之,P1-P3減小,則閥瓣上移, P2-P3減小,使 P1-P2不變。

若P1-P3不變,而圖3a所示的環路內部阻力發生變化,比如某一支路關斷,則環路的總阻力增大,在這個瞬間P2減小, P1-P2 增大;但隨之感壓膜的受力平衡被打破,閥瓣下移,壓差平衡閥的阻力增大,從而使P2又回升到原來的大小,即P1-P2不變。可見,無論是網路壓力出現波動,還是被控對象內部的阻力發生變化,自力式壓差平衡閥均可維持施加于被控對象的壓差恒定。

實際應用

手動調節閥的應用

系統的運行調節采用集中量調節(比如水泵的變速調節等)時,不能采用自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥。因為這種調節是通過改變水量實現的,因而調節時改變了系統的水力工況,所以若采用自力式平衡閥,勢必造成有的閥能正常工作,但系統流量過大(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,即出現流量分配的混亂。顯然,由于自力式平衡閥的存在而造成了系統集中調節不能實現。這時若采用手動調節閥,則系統總流量增減時,各支路、各用戶的流量可以同比例增減,即系統的集中調節可以傳達至每一個末端裝置。

流量平衡閥和壓差平衡閥的應用

當系統的運行調節為質調節時,可以采用自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥,因為這種調節方式只改變供水溫度,而與系統的水力工況無關,即在不改變系統的水力工況的情況下,把調節傳達到每個用戶和設備。采用自力式流量平衡閥,可以吸收網路的壓力波動,維持被控負載的流量恒定。采用自力式壓差平衡閥可以吸收網路的壓力波動,以及克服內擾(被控環路內部的阻力變化),以維持施加于被控環路上壓差恒定。

自力式平衡閥應用須知

當系統采用分階段改變流量的質調節時,雖然每個階段流量不變。但若采用自力式平衡閥,每個流量階段要對控制流量或控制壓差進行設定,給運行管理帶來很大不便,所以不宜采用。