自力平衡閥是一種具有自動(dòng)調(diào)節功能,能使管網實現動(dòng)态平衡的新型閥門。我們常用的有自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥。
自力平衡閥(fá)的工作原理及應(yīng)用
(1)自力式流量平衡閥的作用是在閥的進出口壓差變(biàn)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、一台設備(bèi)等,下同)的流量恒定。
自力式流量平衡閥從(cóng)結構上說,是一個雙閥組合,即由一個手動調(diào)節閥組和自動平衡閥組組成(見圖1)。手動調(diào)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。
對於(yú)手動調節閥組來說,流量G=Kv■,式中Kv爲手動調節閥閥口的流量系數,P2-P3爲手動調節閥閥口兩側的壓差。Kv的大小取決於(yú)開度,開度固定,Kv即爲常數,那麽隻要P2-P3不變(biàn),則流量G不變(biàn) 。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(diào)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台試驗标定,並(bìng)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,分爲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(dàn)簧及壓差調(diào)整裝置組成。圖2爲回水式結構示意圖,圖3a爲其安裝位置示意圖。
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 (即施加於(yú)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(biàn)。
若P1-P3不變(biàn),而圖3a所示的環路内部阻力發生變(biàn)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;但随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(biàn)。可見,無論是網路壓力出現波動,還是被控對象内部的阻力發生變(biàn)化,自力式壓差平衡閥均可維持施加於(yú)被控對象的壓差恒定。
自力平衡閥的應用
系統的運行調節採用集中量調節(比如水泵的變速調節等)時,不能採用自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥。因爲這種調節是通過改變水量實現的,因而調節時改變瞭(le)系統的水力工況,所以若採用自力式平衡閥,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啓動壓差而不能正常工作,即出現流量分配的混亂。顯然,由於(yú)自力式平衡閥的存在而造成瞭(le)系統集中調節不能實現。這時若採用手動調節閥,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(fá)和壓(yā)差平衡閥(fá)的應用
當系統的運行調節爲質調節時,可以採(cǎi)用自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥,因爲這種調節方式隻改變供水溫度,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。採(cǎi)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。採(cǎi)用自力式壓差平衡閥可以吸收網路的壓力波動,以及克服内擾(被控環路内部的阻力變化),以維持施加於(yú)被控環路上壓差恒定。
自力式平衡閥應用須知
當系統採(cǎi)用分階段改變(biàn)流量的質調節時,雖然每個階段流量不變(biàn)。但若採(cǎi)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,所以不宜採(cǎi)用。