平衡阀与定流量阀在水系统平衡中的应用

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:11

本文章共3569字，分3页，当前第1页，快速翻页：

提要：通过对平衡阀与定流量阀两种调节阀的工作原理、使用范围以及工程实例的对比分析，区分了两种调节阀门的不同作用和功能，认为平衡阀宜用在需要保持阻力平衡(流量平衡)的系统中，定流量阀宜用在需要保持流量不变的系统中，二者有不同的作用，不能完全相互取代。
关键词：平衡阀；定流量阀；水力失调

1　引言

水力失调是我国空调供热水系统中常出现的较为严重的问题，它直接造成系统运行效果差、能源浪费等后果。过去解决水力失调的方法主要是在设计中进行平衡计算，但是由于多种原因，多数情况下系统仍然会出现失调现象。这就需要应用平衡器件进行水力平衡调节，例如目前广泛应用的水力平衡阀。当前，关于平衡阀和定流量阀在解决水力平衡上的应用，有这样一些不同的观点：一种观点认为，相应于手动调节的平衡阀，定流量阀可以叫做“自动平衡阀”，二者都可以解决水力失调问题，不同的是平衡阀需要手动调试，定流量阀则无须调试，因而平衡效果就更好；继而就有人认为，高档建筑、资金充裕的地方可以应用“高档”一些的“自动平衡阀”，资金紧张的地方可以用手动调节的平衡阀来取代；更有一种观点认为：平衡阀以及手动调节阀难以根本解决水力失调问题，只有安装动态的水力平衡元件，才能彻底解决水力失调，确保系统的运行正常。

对于以上观点，笔者有不同的看法：这两种设备具有不同的作用、针对性与适用范围，不能混为一谈，更不能够简单地以“高级”、“低级”来区分。下面对此进行比较分析和探讨。

2　平衡阀和定流量阀的工作机理与区别

2.1　平衡阀

平衡阀属于手动调节阀范畴(见图1)，它的工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙(开度)，改变节流面积及阀门的阻力，达到调节流量的目的。从流体力学观点看，平衡阀相当于一个局部阻力可以改变的节流元件。

图1　平衡阀

平衡阀与普通阀门构造不同之处在于阀芯形状不同、有开度指示、开度锁定装置及测压小阀。在管网平衡调试时，可以通过测压小阀连接智能仪表，测量并显示流经阀门的流量值。由于其设计构造上的特点，平衡阀还具有较好的直线型流量特性。

关于平衡阀的调试问题，有人认为很复杂、繁琐，而且准确度较差。其实不然，在国外，平衡阀调试十分普及，智能仪表可以在建材市场上自由购买，表中存储有许多厂家平衡阀的性能参数，由施工单位自己进行水力平衡调试。目前国内平衡阀调试困难有服务不够的原因，也有许多是系统和管理等多方面原因。

2.2　定流量阀

定流量阀(auto-flow)又称作自力式流量控制器，也有的厂家称作最大流量限制器(flow-limit)。从机理上看，在一定的工作差压范围内，它可以有效地控制住通过的流量。当阀门前后的压差增大时，通过阀门的自动关小的动作，它能够保持流量不增大；反之，当压差减小时，阀门自动开大，流量仍然恒定。但是当压差小于阀门正常工作范围时，由于它毕竟不能提供出额外压头，此时阀门就全开，流量则比定流量低，不能控制。因此，有的公司称其为最大流量限制器。

从定流量阀的外形结构来分，目前我们了解的主要有以下3种结构形式：

① 如图2a，2b所示，阀体内有定流量元件，其感应压力部分与节流部分为一体。其流通截面面积随前后压差变化而变化，面积变化值是经过精确计算设定的。当阀门前后压差在有效工作范围之内(如图3所示某公司auto-flow的曲线，有效工作段压力为14～220 kPa，高于220 kPa阀门全关，低于14 kPa阀门全开)，能够保持流量变化在设定值的5%范围内。每一只定流量元件都有出厂时确定的控制流量，按照用户所需流量匹配供货，不能自行更改设定。

a单阀芯定流量阀　　　　　　b多阀芯定流量阀
图2 两种不同阀芯的定流量阀