平衡閥

                            采暖水系統(tǒng)中平衡閥的應用

    采暖供熱水系統(tǒng)雖經過必要的水力平衡計算，但如果缺乏定量調節(jié)的方法仍會出現水力失調，導致室溫冷熱不均近端過熱末端過冷，該現象在小區(qū)熱網中相當普遍。《黑龍江省居住建筑節(jié)能65%設計標準》5.2.19以強制性條文規(guī)
        采暖供熱水系統(tǒng)雖經過必要的水力平衡計算，但如果缺乏定量調節(jié)的方法仍會出現水力失調，導致室溫冷熱不均近端過熱末端過冷，該現象在小區(qū)熱網中相當普遍。《黑龍江省居住建筑節(jié)能65%設計標準》5.2.19以強制性條文規(guī)定“室外管網應進行水力平衡計算，各并聯環(huán)路之間的壓力損失值不應大于15%，但室外管網水力平衡計算達不到上述要求時，應在熱力站和建筑物熱力入口處設置手動水力平衡閥”。因此在設計中會經常采用水力平衡閥。
        1 水力設置
        循環(huán)水泵是按zui不利環(huán)路配置的，其余各環(huán)路壓力降相對較小，稱其為“有利環(huán)路”。由于各環(huán)路壓力降不同，在運行時系統(tǒng)會自動分配流量使并聯各環(huán)路的壓降相同、導致“zui不利環(huán)路”以外的環(huán)路過流，使水系統(tǒng)處于大流量小溫差中運行。為達到各環(huán)路靜態(tài)水力平衡，在經濟比摩阻范圍內盡量提高有利環(huán)路的流速，使壓降與zui不利環(huán)路壓降差值減小以達到室外管網平衡。環(huán)路壓降差超過15%時，規(guī)定應設置水力平衡裝置。近幾年水力作為水力平衡裝置被廣泛應用。水力分為靜態(tài)、動態(tài)兩種。
        （1） 靜態(tài)是帶有開度讀數游標鎖緊裝置及流量特性已知的手動調節(jié)閥，具有關斷閥功能。安裝這種閥門可不再設傳統(tǒng)的關斷閥。在系統(tǒng)初調時，根據設計提供的被控對象所需流量、壓降，通過手動較把閥芯調節(jié)到所需要的開度并加以鎖定，以使并聯環(huán)路的壓降調節(jié)到zui不利環(huán)路的壓降值使水流量按設計額定要求分配到并聯各環(huán)路設備中去。
        工程中，由于采暖水系統(tǒng)設計理論計算取值往往與實際有一定的誤差，而現場安裝的設備壓降與設計的設備壓降取值不盡相同，且安裝時經常會根據現場對管路做適當的修改。根據提供的設計流量壓降來調節(jié)閥門，其準確性會存在偏差，這就要求進行大量繁瑣反復的調試才能使系統(tǒng)趨向耦合的水力平衡，而這在工程實踐中是比較困難的。設置靜態(tài)與設置傳統(tǒng)流量特性較好的截止閥、節(jié)流閥相比較在調試過程中具有明顯優(yōu)勢。
        （2）動態(tài)。可分為自力式流量和自力式壓差。自力式流量是一個過流面積隨閥兩端壓差改變而改變的自力式調節(jié)裝置。只要閥門兩端壓差在其工作壓差范圍內，閥芯開度都會隨著作用在閥門兩端的壓差改變而改變，使閥門的流量始終不變。若壓差小于zui小工作壓差或大于zui大工作壓差，閥門內各個動態(tài)部件都不動作。閥門相當于一個節(jié)流孔板，流量隨兩端壓差增減而增減。自力式流量可用在需要定流量的環(huán)路、立管、水平管路系統(tǒng)及設備中，不應設在變流量的管路上。
        自力式壓差宜設置在變流量系統(tǒng)中。當外部或被控對象流量發(fā)生變化時能依靠閥內彈簧力改變閥芯位置自主調節(jié)被控對象供回水壓差不變。通過調節(jié)閥內彈簧的預緊力就可改變壓差設定值。變流量系統(tǒng)中壓差經常設在區(qū)域供熱各棟建筑供回水管間、分集水器之間等。
        雖然自力式壓差與電動調節(jié)閥配合設置對末端設備負荷進行調節(jié)是一種理想的平衡措施，但當前壓差價格仍太高，所以設置何種水力平衡裝置和采用何種調節(jié)方案應根據工程投資和房間溫度允許波動要求合理選擇，從而既滿足舒適的要求又兼顧節(jié)能及經濟的合理性。
        只要水系統(tǒng)設計合理，自動調節(jié)裝置配置得當并經過認真的調試，實踐證明，采暖系統(tǒng)運行能夠達到設計要求。
        2 水力調試的參數
        安裝在水系統(tǒng)中的靜態(tài)或動態(tài)，必須進行調試后才能實現靜態(tài)及動態(tài)水力平衡。調試的依據應是已安裝的系統(tǒng)（不是設計圖紙上的）實際相關參數。
        （1）靜態(tài)，設置在zui不利環(huán)路，其通過設計流量時應是全開的，其余環(huán)路的靜態(tài)（管徑與所在管管徑相同）調試者應根據設計流量和所需壓力確定其所需的閥芯開度，使所有的被控對象通過設計流量時壓差相同，即整個系統(tǒng)處于靜態(tài)水力平衡狀態(tài)。
        （2）自力式流量，是為了實現被控對象流量恒定，調試者應根據被控對象所需恒定流量確定閥門壓差允許變化范圍，使閥門在zui小壓差與zui大壓差之間運行，達到流量恒定確保動態(tài)流量平衡。
        （3） 自力式壓差。是為了保證被控對象壓差恒定，若閥門設在zui不利環(huán)路，通過設計流量時閥門應是全開的。而設在其余環(huán)路時，調試者應根據該環(huán)路通過設計流量時閥門所需的開度以確保環(huán)路壓差為所需的恒定值。必要時對于有利的環(huán)路，為了提高閥的調節(jié)性能，也可以根據通過設計流量和要求壓差，使閥處于全開或接近全開狀態(tài)。據此選擇合適的閥門口徑。
        在設置水力平衡裝置時，設計者為了配合系統(tǒng)調試除了在圖紙表示外還應提出上述各項調試參數。然而這些參數都是設計計算值，是理論的，實際安裝時根據施工現場經常對管路走向、設備位置進行修改。設備的壓降與設計值往往也會產生差異，這也會造成設計理論參數的改變。如果只按理論值進行調試竣工的水系統(tǒng)，是很難實現真正水力平衡的。這正是當前不少水系統(tǒng)安裝了許多價格昂貴的各類靜態(tài)、動態(tài)而系統(tǒng)水力平衡仍不理想的重要原因之一。
        3 結語
        采暖供熱的水系統(tǒng)設計，應合理劃分及均勻布置環(huán)路、設置位置恰當、進行嚴格的水力平衡計算，為系統(tǒng)水力平衡打下基礎。應根據水力的功能、水系統(tǒng)的特點、采暖舒適度、造價及節(jié)能要求選取功能及型號、性價比合理的。手動水力應根據閥門流通能力及兩端壓差選擇確定的直徑與開度。自力應根據流量進行選型。自力式壓差控制閥應根據所需控制壓差選擇與管路尺寸相同的閥門、同時應確保其流量不小于設計zui大值。水力必須根據已安裝系統(tǒng)要求的參數進行科學的、反復的調試，才能實現水系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)平衡。