ZY47型自力式壓差控制閥選型指導(dǎo)

【資料簡介】

ZY47型自力式壓差控制閥選型指導(dǎo)分析了它的適用條件。ZY47型自力式壓差控制閥是用于閉式水循環(huán)系統(tǒng)（如熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)等）的一種自力式調(diào)節(jié)閥，它的作用是被控環(huán)路出現(xiàn)外擾（網(wǎng)路的壓力波動(dòng)）和內(nèi)擾（內(nèi)部阻力的改變）時(shí)，使被控環(huán)路的壓差保持恒定。本文對這種閥門的適用條件進(jìn)行分析，并介紹其選型方法。
2、ZY47型自力式壓差控制閥選型指導(dǎo)結(jié)構(gòu)與工作原理
ZY47型自力式壓差控制閥按照安裝在供水管上還是回水管上，分為供水式結(jié)構(gòu)和回水式結(jié)構(gòu)，二者不可互換使用。圖1a為回水式結(jié)構(gòu)示意圖。圖1b為其安裝位置示意圖。圖中P1為網(wǎng)路的供水壓力，P2為被控環(huán)路的回水壓力，P3為網(wǎng)路的回水壓力。

當(dāng)網(wǎng)路的供回水壓差P1—P3增大，則感壓膜帶動(dòng)閥瓣下移，使閥的阻力增大，P2—P3增大，從而使P1—P2（即施加于被控環(huán)路的壓差）保持不變；反之P1—P3減小，則感壓膜帶動(dòng)閥瓣上移，使閥的阻力減小，P2—P3減小，從而使P1—P2保持不變。
當(dāng)被控環(huán)路內(nèi)部的阻力發(fā)生改變，比如某一支路關(guān)斷，則環(huán)路的總阻力增大，在這個(gè)瞬間P2減小，P1—P2增大，但隨之感壓膜的受力平衡被打破，閥瓣下移，閥的阻力增大，又使P2—P3增大，P2又回升到原來的大小，即P1—P2不變?？梢姛o論是網(wǎng)路壓力出現(xiàn)波動(dòng)，還是被控環(huán)路內(nèi)部的阻力發(fā)生變化，ZY47型自力式壓差控制閥均可維持施加于被控環(huán)路的壓差恒定。

3、ZY47型自力式壓差控制閥選型指導(dǎo)適用條件
（1）對于具有多個(gè)支路的環(huán)路，裝設(shè)ZY47型自力式壓差控制閥，可以達(dá)到兩個(gè)目的：①吸收外網(wǎng)的壓力波動(dòng)，使被控環(huán)路的水力工況不受外網(wǎng)壓力波動(dòng)的影響。②削弱各支路間的調(diào)節(jié)干擾（即一個(gè)支路的調(diào)節(jié)對其它支路的流量所產(chǎn)生的影響）。對于第①條是顯而易見的；對于第②條，這里與裝設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥作一個(gè)對比分析。
如圖2a所示，對某環(huán)路裝設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，則當(dāng)環(huán)路的某個(gè)支路進(jìn)行調(diào)節(jié)，比如第2個(gè)支路關(guān)閉時(shí)，由于環(huán)路的總阻力增大，總流量減小，使手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的壓降減小，導(dǎo)致施加于環(huán)路的壓差PA—PC增大，加之總流量的減小，又使環(huán)路干管AE和CF的阻力損失減小，從而使1、3兩個(gè)支路的壓差增大，流量增大。
而如2b所示，將手動(dòng)調(diào)節(jié)閥換為壓差控制閥，則支路2關(guān)閉時(shí)，施加于環(huán)路的壓差PA—PC保持不變，當(dāng)然由于環(huán)路總流量的減小，也將使干管AE和CF的阻力損失減小，造成支路1、3的壓差增大，流量增大，但相對于裝設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，增大的幅度有所降低，原因在于PA—PC不變。顯然，如果干管AE、CF的阻力相對于支路阻力可以忽略不計(jì)，則可把干管視為靜壓箱，各支路的調(diào)節(jié)互不干擾，即一個(gè)支路的調(diào)節(jié)對另外支路的流量不產(chǎn)生影響。實(shí)際上由于干管阻力的存在，各支路間的調(diào)節(jié)干擾不可避免。但在系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理的情況下，這種干擾是微弱的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對于被控環(huán)路的干管采用相對較大的管徑，且在干管上除壓差控制閥外，不再裝設(shè)其它閥門，盡可能減小干管的阻力，可以使各支路間的調(diào)節(jié)干擾降到*低程度，使環(huán)路具有較好的水力穩(wěn)定性。
對于分戶熱計(jì)量的供暖系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)用戶用熱調(diào)節(jié)的自主性，而又必須從設(shè)計(jì)上考慮盡可能減輕各用戶間的調(diào)節(jié)干擾，所以對于每個(gè)負(fù)擔(dān)多戶供暖的支路，宜采用自力式壓差控制閥。
（2）對于無內(nèi)部調(diào)節(jié)的環(huán)路（或負(fù)載），裝設(shè)ZY47型自力式壓差控制閥，可起到恒定流量的作用。因?yàn)楸豢丨h(huán)路（或負(fù)載）的阻力不變，在壓差恒定的情況下，流量自然是恒定的。
（3）ZY47型自力式壓差控制閥可與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥配合使用。電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥的選型應(yīng)遵循兩個(gè)原則：①設(shè)計(jì)流量所對應(yīng)的開度為90％左右；②閥權(quán)度不小于0.3。對于第①個(gè)條件往往難以滿足，因?yàn)橥环N電動(dòng)閥相鄰兩種口徑的流通能力大約相差60％，所以往往找不到流通能力恰好符合要求的口徑，而只好選偏大的口徑。這樣一來，一是可能造成較多的時(shí)間電動(dòng)閥在較小開度下工作，使閥的控制不穩(wěn)定、不精確；二是全開狀態(tài)不可避免（比如系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)以及大的干擾出現(xiàn)時(shí)），而全開將使被控負(fù)載出現(xiàn)過流。對于這種情況，一個(gè)簡單的解決辦法是與電動(dòng)閥串聯(lián)一個(gè)平衡閥，消耗一部分壓差，從而使電動(dòng)閥在90％開度時(shí)為設(shè)計(jì)流量。但這種處理，有時(shí)會出現(xiàn)電動(dòng)閥的閥權(quán)度過小的情況，即閥工作時(shí)的壓差變動(dòng)范圍過大，造成閥的工作特性嚴(yán)重偏離理論特性，使控制的精確度變差。如果閥權(quán)度小于0.3，則可如圖3所示，與電動(dòng)閥串聯(lián)裝設(shè)一個(gè)ZY47型自力式壓差控制閥（平衡閥不再裝設(shè)），用壓差控制閥控制電動(dòng)閥的進(jìn)出口壓差，使之基本恒定。而外網(wǎng)的壓力波動(dòng)和負(fù)載的壓降變化，均由壓差控制閥吸收。
（4）每一種壓差控制閥都有其可以正常工作的壓差范圍，超出這個(gè)范圍，就不能很好發(fā)揮應(yīng)有的功能，甚至不能工作。所以當(dāng)作用于壓差控制閥的壓差過大時(shí)，可串聯(lián)一個(gè)平衡閥，吸收一部分壓差，以保障壓差控制閥的正常工作。

4、ZY47型自力式壓差控制閥選型指導(dǎo)選型方法
（1）壓差控制閥應(yīng)與閥外管網(wǎng)壓差相配套
閥外管網(wǎng)壓差不同，壓差控制閥工作特性曲線是不同的。因此在設(shè)計(jì)選用和管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證閥門安裝位置點(diǎn)的管，管網(wǎng)壓差在閥門允許的范圍內(nèi)變化。實(shí)際壓差過大或過小都將使彈簧失效，導(dǎo)致閥門無法正常工作。

（2）壓差控制閥設(shè)定壓差的選取
壓差控制閥設(shè)定壓差應(yīng)與閥內(nèi)管路系統(tǒng)在設(shè)計(jì)流量下的阻力相匹配，以保證閥門在其工作區(qū)域工作。二者相差過大將導(dǎo)致閥內(nèi)管路系統(tǒng)實(shí)際流量過大，從而造成閥外管路系統(tǒng)水力失調(diào)或?qū)е麻y內(nèi)管路系統(tǒng)實(shí)際流量過小影響供熱效果。

（3）壓差控制閥口徑的選取
不同口徑的壓差控制閥控制的流量范圍不同。在選用閥門時(shí)，應(yīng)根據(jù)閥門工作特性曲線將閥內(nèi)管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量取在閥門控制流量范圍的工作區(qū)域內(nèi)偏大側(cè)較好。選取閥門口徑過小，使閥門在其控制流量范圍的工作，極易產(chǎn)生噪聲。選取閥門口徑過大，使閥門在其控制流量范圍的低端工作，系統(tǒng)流量變化范圍過大，易造成閥外管路系統(tǒng)水力失調(diào)，同時(shí)也造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。一般閥門口徑較閥內(nèi)管路系統(tǒng)接口管徑相等或小一號較好。

（4）壓差控制閥不能代替流量控制閥
使用壓差控制閥的目的是使熱用戶能夠在一定范圍內(nèi)根據(jù)用熱需要調(diào)節(jié)流量，使用壓差控制閥的供熱系統(tǒng)是一個(gè)變流量系統(tǒng)。但目前多數(shù)供熱管網(wǎng)是根據(jù)供暖的基本需要確定的，管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際很難做到按需無限制供熱，勢必造成管網(wǎng)系統(tǒng)水力失調(diào)，特別是在只安裝壓差控制閥而未裝熱表的供熱系統(tǒng)中，水力失調(diào)現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。在目前由滿足基本供暖需要向按需供熱轉(zhuǎn)變的過渡階段，解決這個(gè)矛盾有兩種方式：①加大管網(wǎng)流量；②在熱力入口處或在支干線上限制流量。限制流量的方法為設(shè)置流量控制閥。流量控制閥可選用自力式流量控制閥，使管網(wǎng)能自動(dòng)平衡流量。在每個(gè)熱力入口均設(shè)置自力式流量控制閥，這種方式費(fèi)用較高，因此較少使用。另一種方式是在支干線上設(shè)置自力式流量控制閥。目前絕大多數(shù)熱力入口使用鎖閉式流量控制閥，這就要求在管網(wǎng)投運(yùn)初期必須以人工方式做好初調(diào)節(jié)工作，這項(xiàng)工作費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，較為復(fù)雜，不易適應(yīng)熱網(wǎng)工況的變化。但這是一種經(jīng)濟(jì)的保證供熱管網(wǎng)水力平衡的措施。

5、ZY47型自力式壓差控制閥選型指導(dǎo)結(jié)論
5.1 ZY47型自力式壓差控制閥，無論在網(wǎng)路壓力出現(xiàn)波動(dòng)還是被控環(huán)路內(nèi)部阻力變化的情況下均可保持施加于被控環(huán)路的壓差恒定。
5.2 ZY47型壓差控制閥可削弱被控環(huán)路內(nèi)部各支路間的調(diào)節(jié)干擾。對于分戶計(jì)量供暖系統(tǒng)。強(qiáng)調(diào)用熱調(diào)節(jié)的自主性，又應(yīng)盡可能減小各用戶間的調(diào)節(jié)干擾，宜采用自力式壓差控制閥。
5.3 ZY47型壓差控制閥可與電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥配合使用，以維持電動(dòng)閥上的壓差恒定，從而使電動(dòng)閥工作穩(wěn)定，控制精確。
5.4 當(dāng)作用于ZY47型壓差控制的壓差過大時(shí)，可與之串聯(lián)裝設(shè)一個(gè)平衡閥，配合使用。
5.5 ZY47型壓差控制閥的選型主要依據(jù)被控環(huán)路的流量進(jìn)行，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)提供被控環(huán)路的控制壓差，以便生產(chǎn)廠家進(jìn)行控制壓差的設(shè)定。