在供熱和空調系統中常出現冷熱不均，部分用戶(hù)室溫不達標，主要原因是水力工況不平衡，即各個(gè)熱用戶(hù)的水流量分配不合理，解決這個(gè)問(wèn)題只有靠平衡閥來(lái)完成。

    供熱系統在傳統的供熱體制下是一種平均分配的供熱模式，這種供熱模式一般采取定流量的質(zhì)調節。晉城市熱網(wǎng)采取的就是這種供熱模式，在這種供熱模式指導下，在每個(gè)熱用戶(hù)的系統所有入口全部安裝了自力式流量平衡閥，但在安裝和使用中存在一些問(wèn)題。

    以臨汾華松閥門(mén)有限公司生產(chǎn)的自力式流量平衡閥和自力式壓差控制閥為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明它的原理和應用。

      1 自力式流量平衡閥

      1.1 工作原理

    當介質(zhì)進(jìn)入主閥時(shí)，進(jìn)口壓力為P1，手動(dòng)節流閥的前后壓力分別為P2和P3，當節流閥開(kāi)啟到某一位置時(shí)，即人為確定了“定流量”，以及相對應的固定值（P2-P3），當系統流量增大時(shí)，（P2-P3）的實(shí)際值超過(guò)了允許的給定值，此時(shí)，主閥、閥芯自動(dòng)關(guān)小，直至流量重新維持到設定流量，反之亦然。

      1.2缺點(diǎn)

    產(chǎn)品一般要求*小工作壓差為20kPa。如果安裝在*不利回路上，勢必要求循環(huán)泵多增加2m水拄的工作揚程。晉城市普便安裝自力式流量平衡閥的做法是錯誤的，應采取離換熱站（或直供低溫水的鍋爐房）近的樓安裝，如果用戶(hù)離換熱站距離大于供熱半徑的80%時(shí)就不宜安裝這種自力式流量平衡閥。

      1.3 安裝位置

    熱網(wǎng)近端流量過(guò)大，遠端流量過(guò)小，近端資用壓頭大于用戶(hù)需壓頭，必須用閥門(mén)消耗富余壓頭，即閥門(mén)壓頭=富余壓頭=資用壓頭-需用壓頭。

    圖1（a）為熱用戶(hù)平衡閥門(mén)安裝位置及各壓力點(diǎn)，如果用戶(hù)供水管安裝平衡閥調網(wǎng)，則P3近似等于P4，P2壓力線(xiàn)見(jiàn)圖1（b），近乎平行P4。如果用戶(hù)回水管安裝平衡閥凋網(wǎng)，則P2近似等于P1，P3壓力線(xiàn)近乎平行P1。戶(hù)內實(shí)際供水壓力為P2，回水壓力為P3，如果壓力過(guò)低會(huì )倒空，壓力過(guò)高會(huì )導致鑄鐵暖汽片超壓。因此，晉城市平衡閥全部裝于回水管的做法是錯誤的。正確的做法是：對地勢比較低的建筑可裝在供水管上，消耗壓頭后保證戶(hù)內不超標，在地勢比較高的建筑可裝在回水管上，以保證戶(hù)內不倒空。在供熱半徑很大，外網(wǎng)供回水壓差很大時(shí)，應該在入戶(hù)供水管安裝自力式流量平衡閥，在地形高差不超過(guò)10m的建筑群的分支回水管上安裝手動(dòng)的平衡閥。這里自力式流量平衡閥負責控制分配流量，手動(dòng)平衡閥調整壓力，使閥前壓力達到0.25MPa的滿(mǎn)水運行工況。

      1.4 供熱運行

    近年來(lái)，晉城熱網(wǎng)循環(huán)泵普便配備了變頻器，在氣溫變化時(shí)，質(zhì)量并調既溫度和流量同時(shí)調整。這種采用室外溫度單一參數控制熱源循環(huán)泵的轉速，實(shí)現變流量運行的模式稱(chēng)作熱源主動(dòng)變流量。這種情況下，當系統流量變小時(shí)，近端用戶(hù)回路自力式流量平衡閥動(dòng)作，維持流量不變，而遠端用戶(hù)回路流量將嚴重不足，這也是晉城市熱網(wǎng)供熱效果不好的原因。

    在熱源主動(dòng)變流量這種情況下，自力式平衡閥不能保證水力工況平衡。如果熱網(wǎng)總流量變?yōu)樵瓉?lái)的75%時(shí)，要求各個(gè)熱用戶(hù)的流量也變?yōu)樵瓉?lái)的75%，自力式平衡閥完不成這個(gè)任務(wù)，只有靠手動(dòng)平衡閥的調整等量凋節系統流量，實(shí)現水力工況平衡。但是，隨著(zhù)供熱體制改革的深入，分戶(hù)控制分戶(hù)熱計量的推廣，未來(lái)的模式是用戶(hù)的熱量需求將隨時(shí)變化，熱負荷和循環(huán)流量取決于用戶(hù)的需求，又可稱(chēng)作用戶(hù)主動(dòng)變流量。這種模式下，熱用戶(hù)的流量隨時(shí)會(huì )發(fā)生變化，當用戶(hù)系統溫控閥關(guān)小，用戶(hù)系統流量變小，為保持原流量不變，自力式流量平衡閥會(huì )開(kāi)大閥門(mén)，一直到全部打開(kāi)為止。當用戶(hù)系統溫控閥開(kāi)大、用戶(hù)系統流量變大時(shí)，為保持原流量不變，自力式流量平衡閥會(huì )關(guān)小閥門(mén)，一直到完全關(guān)閉。也只有自力式流量平衡閥失效，用戶(hù)的流量要求才能實(shí)現，自力式流*平衡閥在這里只是一個(gè)限流閥，只起限定*大流*的作用。

      2 自力式壓差控制閥取代自力式流量平衡閥

    自力式壓差控制閥與自力式流量平衡閥同屬于變流量-定流量裝置，其區別在于自力式流量控制閥的變流量裝置在閥門(mén)本體上，而自力式壓差控制閥的變流量裝置在閥門(mén)“用戶(hù)”內。

      2.1 自力式壓差控制閥的工作原理

    當網(wǎng)路的供水壓力P1增大時(shí)，被控回路的供水壓力P2瞬時(shí)增大，隨之感壓膜的受力平衡被打破，閥瓣向關(guān)閉方向移動(dòng)，閥的阻力增大，P2又恢復到原來(lái)的大小，即P2-P3不變，反之亦然。當網(wǎng)路的回水壓力P3增大時(shí)，隨之感壓膜的受力平衡被打破，閥瓣向開(kāi)肩方向移動(dòng)，閥的阻力減小，P2增大，P2-P3恢復不變，反之亦然。當被控環(huán)路內部的阻力發(fā)生改變，比如某一支路關(guān)斷，環(huán)路的總阻力增大，在這個(gè)瞬間P2增大，P2-P3增大，隨之感壓膜的受力平衡被打破，閥瓣向關(guān)閉方向移動(dòng)，閥的阻力增大，P2又恢復到原來(lái)的大小，即P2-P3不變，可見(jiàn)，無(wú)論是網(wǎng)路壓力出現波動(dòng)，還是被控環(huán)路內部的阻力發(fā)生變化，均可確保被控環(huán)路的壓差恒定。

      2.2 自力式壓差控制閥的特點(diǎn)

    自力式壓差控制閥分為定壓薦型和可調壓型兩種，可以作閥前壓力調節、閥后壓力調節及壓差調節。

     △P=SG2

     P為供回水壓差為，S為為戶(hù)內阻力系數，G為戶(hù)內設計流量。

    通過(guò)控制戶(hù)內回水壓差控制流量，用這種辦法控制流量，必須依靠便攜式流量測試儀確定，優(yōu)點(diǎn)是對于遠端用戶(hù)不會(huì )增加消耗壓頭。

      2.3 安裝位置

    自力式壓差控制閥用作用戶(hù)系統壓差調節時(shí)，可以安裝在供水上，也可安裝在回水上。兩種安裝壓差閥結構不同，不可以互換，但可直接安在電動(dòng)閥前控制電動(dòng)閥前后壓差。安裝方法有3種：

     **，裝在每棟建筑物的總入口上；
     **，裝在每棟建筑物的分入口上，住宅樓裝每個(gè)單元的入口；
     第三，裝在每戶(hù)或每層的入口。

     第三種方法造價(jià)*高，**種方法造價(jià)*低，一般認為**種方法比較合適。

      2.4 自力式壓差控制閥的作用

    安裝自力式壓差控制閥后，自力式壓差控制閥消耗系統的富余壓頭可以隔絕用戶(hù)間流量變化互相干擾作用，被控系統可在水壓作用下，自動(dòng)消除管網(wǎng)的富余壓頭及壓力波動(dòng)引起的流量變化，有助于穩定系統的運行工況。自力式壓差控制閥可以解決高低建筑直連和地形高低產(chǎn)生的壓力差問(wèn)題。

    在供熱系統初啟動(dòng)和嚴寒時(shí)，用戶(hù)的用熱需求可能超過(guò)系統的供熱能力，自力式壓差控制器可以限制近端用戶(hù)保證遠端用戶(hù)供熱的效果，這些性能支持“用戶(hù)”的主動(dòng)變流量。自力式壓差控制閥可以和溫控閥很好地配合使用，滿(mǎn)足分戶(hù)計量供熱的變流量。

      3 結語(yǔ)

    綜上所述，在計量收費改革的大形勢下，準備計量收費的熱用戶(hù)系統均應采用自力式壓力控制器，以避免安裝熱量表后重新更換閥門(mén)。