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自力式压差控制阀现状

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目前户内供暖系统由垂直系统向单户成环一户一表的供暖方式转变,以适应每个居住单元内供暖温度可由用户自行调节,并按其耗热量计量收费的供暖要求。为保证热用户在一定范围内自行调节供热负荷,保证调节部件安全使用,二级管网上的每个热力用户入口均安装了自力式压差控制阀,以确保户内系统在一定流量范围内在设定的压差下工作。本文对自力式压差控制阀的特性和选用进行探讨。

自力式压差控制阀的特性

(1)同生自力式压差控制阀的作用

当阀内供暖系统介质流量在阀门限定的最大流量范围内任意变化时,无需外界动力仅靠被控介质自身能量,通过改变自力式压差控制阀的流通截面,自动保持阀内供回水管压差等于阀门的设定值。

(2)同生自力式压差控制阀的工作原理

压差控制阀一般安装在用户入口回水管上,阀下导压管与入口处供水管相接,P1为供水压力,P2为阀内回水压力,P3为阀外回水压力。

设阀内系统压差△Pi(△Pi=P1-P2)为阀门压差设定值时,阀门下膜室压力P1与P2加上弹簧被压缩变形产生的推力相平衡,从而确定了流体流过阀门的流通截面积A和流量系数。当流量改变时,上述力的平衡使阀门的流通截面积A和流量系数发生变化,但△Pi保持不变。

当流体性质、管径、流量阻力系数确定后,单管阻力计算公式可近似写为:

△P=Kqm2

式中:△P-----管路总阻力;

K-------管路阻抗;

qm----流量。

由上式可知管路阻力与质量流量的二次方及管路阻抗成正比。当流量变化时使上膜室压力P2变化导致阀芯上下移动,使A及相应的流量系数均改变来调整阀内系统总阻力的变化,使△Pi基本保持不变。

(3)自力式压差控制阀的工作特性曲线

阀门理论上的工作特性曲线是一条水平线,但由于阀门制作精度及流体流动特性所限,阀门实际上的工作特性是一条曲线(见图1).使用不同的弹簧及不同的加工精度,不同的阀门口径,不同的阀门压差设定值及不同的阀外管网压差△Pe,其曲线的变化趋势是相同的,但阀门的工作特性曲线都是略有不同的。

图1为一个口径DN50mm的压差控制阀在设定值△Pi,s为0.02MPa,阀外管网压△Pe分别为0.05,0.10,0.15MPa的工作特性曲线,图2为同一个口径的压差控制阀在阀外管网压差值△Pe为0.01MPa时,阀门设定压差值△Pi,s分别为0.01,0.02,0.03MPa的工作特性曲线,图中的压差△Pi等于阀内(户内)管路系统的总阻力。

自力式压差控制阀是为满足按需供热的供暖系统而设置的一种热力入口自控装置,可在一定范围内起到相对控制流量的作用,该自控装置允许户内供暖系统中的实际流量大于根据供暖的基本需要而确定的设计流量。而这种热用户超流量现象在供热管网中同时出现可能性系数目前尚无法确定,这就给管网的设计和运行管理带来了困难。因此在使用自力式压差控制阀的供暖系统中应特别注意做好管网投运初期的初调节工作。

 

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