ZY47型自力式压差控制阀是用开闭式水循环系统(如热水供暖系统、空调冷冻水系统等)的一种自力式调节阀,它的作用是被控环路出现外扰(网路的压力波动)和内扰(内部阻力的改变)时,使被控环路的压差保持恒定。本文对这种阀门的适用条件进行分析,并介绍其选型方法。
2、结构与工作原理
压差控制阀按照安装在供水管上还是回水管上,分为供水式结构和回水式结构,二者不可互换使用。图1a为回水式结构示意图。图1b为其安装位置示意图。图中P1为网路的供水压力,P2为被控环路的回水压力,P3为网路的回水压力。
当网路的供回水压差P1—P3增大,则感压膜带动阀瓣下移,使阀的阻力增大,P2—P3增大,从而使P1—P2(即施加于被控环路的压差)保持不变;反之P1—P3减小,则感压膜带动阀瓣上移,使阀的阻力减小,P2—P3减小,从而使P1—P2保持不变。
当被控环路内部的阴力发生改变,比如某一支路关断,则环路的总阻力增大,在这个瞬间P2减小,P1—P2增大,但随之感压膜的受力平衡被打破,阀瓣下移,阀的阻力增大,又使P2—P3增大,P2又回升到原来的大小,即P1—P2不变。可见无论是网路压力出现波动,还是被控环路内部的阻力发生变化,ZY47型自力式压差控制阀均可维持施加于被控环路的压差恒定。
3、适用条件
(1)对于具有多个支路的环路,装设ZY47型自力式压差控制阀,可以达到两个目的:a、吸收外网的压力波动,使被控环路的水力工况不受外网压力波动的影响。b、削弱各支路间的调节干扰(即一个支路的调节对其它支路的流量所产生的影响)。对于第a条是显而易见的;对于第b条,这里与装设手动调节阀作一个对比分析。
对某环路装设手动调节阀,则当环路的某个支路进行调节,比如第2个支路关闭时,由于环路的总阻力增大,总流量减小,使手动调节阀的压降减小,导致施加于环路的压差PA—PC增大,加之总流量的减小,又使环路干管AE和CF的阻力损失减小,从而使1、3两个支路的压差增大,流量增大。
而如2b所示,将手动调节阀换为压差控制阀,则支路2关闭时,施加于环路的压差PA—PC保持不变,当然由于环路总流量的减小,也将使干管AE和CF的阻力损失减小,造成支路1、3的压差增大,流量增大,但相对于装设手动调节阀,增大的幅度有所降低,原因在于PA—PC不变。显然,如果干管AE、CF的阻力相对于支路阻力可以忽略不计,则可把干管视为静压箱,各支路的调节互不干扰,即一个支路的调节对另外支路的流量不产生影响。实际上由于干管阻力的存在,各支路间的调节干扰不可避免。但在系统设计合理的情况下,这种干扰是微弱的。系统设计时对于被控环路的干管采用相对较大的管径,且在干管上除压差控制阀外,不再装设其它阀门,尽可能减小干管的阻力,可以使各支路间的调节干扰降到低程度,使环路具有较好的水力稳定性。
对于分户热计量的供暖系统,强调用户用热调节的自主性,而又从设计上考虑尽可能减轻各用户间的调节干扰,所以对于每个负担多户供暖的支路,宜采用自力式压差控制阀。
(2)对于无内部调节的环路(或负载),装设ZY47型自力式压差控制阀,可起到恒定流量的作用。因为被控环路(或负载)的阻力不变,在压差恒定的情况下,流量自然是恒定的。
(3)ZY47型自力式压差控制阀可与电动调节阀配合使用。电动二通调节阀的选型应遵循两个原则:A设计流量所对应的开度为90%左右;B阀权度不小于0.3。多余A个条件往往难以满足,因为同一种电动阀相邻两种口径的流通能力大约相差60%,所以往往找不到流通能力恰好符合要求的口径,而只好选偏大的口径。这样一来,一是可能造成较多的时间电动阀在较小开度下工作,使阀的控制不稳定、不;二是全开状态不可避免(比如系统启动时以及大的干扰出现时),而全开将使被控负载出现过流。对于这种情况,一个简单的解决办法是与电动阀串联一个平衡阀,消耗一部分压差,从而使电动阀在90%开度时为设计流量。但这种处理,有时会出现电动阀的阀权度过小的情况,即阀工作时的压差变动范围过大,造成阀的工作特性严重偏离理论特性,使控制的度变差。如果阀权度小于0.3,则可如图3所示,与电动阀串联装设一个ZY47型自力式压差控制阀(平衡阀不再装设),用压差控制阀控制电动阀的进出口压差,使之基本恒定。而外网的压力波动和负载的压降变化,均由压差控制阀吸收。
(4)每一种压差控制阀都有其可以正常工作的压差范围,超出这个范围,就不能很好发挥应有的功能,甚至不能工作。所以当作用于压差控制阀的压差过大时,可串联一个平衡阀,吸收一部分压差,以保障压差控制阀的正常工作。
数据提供:http://www.btlsky.com