供暖热网水力控制阀调节原理及应用范围讨论

在经济较发达地区，用计算机对一些大型热力网监控管理的优势是可根据实际运行状况，动态调节热网的运行参数，使热网高效可靠地运行，但因投资较高，应用范围比较局限。就北方地区而言，供热系统的实际调节仍依靠传统方法即在建筑物采暖入口处加装各类调节控制阀门来实现的。随着热量计量收费体制的改革，用户通过散热器上的温控阀能自主调节流量，这使得热网不再是定流量而成为变流量运行。在这种运行情况下，各类水力调节控制阀门必须正确设置，才能保证热网继续正常运行。

下面讨论几种常用水力控制阀门的调节原理和应用范围。

一、水力平衡阀门

1、设置条件  

在采暖系统中，各热用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。而水力失调直接导致各热用户之间的冷热不均。水力失调分2种：静态失调（稳态失调）和动态失调（稳定性失调）。简单地说，静态失调是指由于设计不合理造成的水力失调，动态失调是指系统在变负荷工况下运行造成的水力失调。

当管系设计的水力平衡不能满足要求或运行条件多变时，就应配置水力平衡用调节阀，以消除因水力失调引起的各热用户之间冷热不均的现象。

2、分类

水力平衡用调节阀有手动式和自力式两大类，其中手动式包括普通调节阀和平衡阀。自力式包括流量控制阀和压差控制阀。各类阀门的选用应根据管网的具体调节要求和技术经济条件，合理选择。

二、手动调节阀

1、 普通调节阀

手动调节各支路的相关阀门，使各热用户的流量基本达到设计流量。但支路上一般没有流量测量装置，因此不能直接观测流量来判断调节是否达到要求。一般通过观测各支路的回水温度，不断调节支路的阀门，使各支路的回水温度接近一致。

2、 手动平衡阀

手动平衡阀与普通调节阀相比，具有开度指示，并在两端各有一个测压孔，使用时测得阀门压降和读出开度，即可算得通过阀门的流量。其作用相当于调节阀和等效孔板流量仪的组合，使各支路的流最分配达到设计要求。

手动调节阀的缺点很明显，在管网总体调节完成后，若整个网路的水力工况发生变化，例如新增用户，或其他用户进行较大的调节，每一个热力入口处的外网压差会发生变化。这时就需要重新进行手动调节，使售网在设计工况下达到平衡。

三、自力式调节阀

1、自力式流量控制阀

自力式流量控制阀的特点是依靠水系统自有的压力差为动力工作。当阀门前后的工作压差在额定范围内发生变化时，根据压差信号，自力改变阀的开度，使调节阀的阻力特性S值，与阀外的压差△P等比变化，从而维持被调节对象的流量稳定。

2、自力式压差控制阀

自力式压差控制阀与自力式流量控制阀的调节原理基本相似，只不过该阀的压力反馈管是接在用户的回水管上。它是依靠水系统自有的压力差为动力工作的，可消除系统内部用户进行流量调节时引起的相互间干扰，也可克服系统外部网路压力波动对本系统压差的干扰，以维持所设定的控制压差基本恒定。

自力式流量、压差控制阀都是利用压差的作用来调节阀门开度。利用流体通过阀芯时压降的变化来弥补管路阻力的变化。从而在工况变化时能自动保持流量或压差基本不变。避免了频繁的人工手动操作。