自力式調(diào)節(jié)閥在供熱網(wǎng)中的應(yīng)用

上海自動(dòng)化儀表七廠是一家專業(yè)的調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)廠家，主要產(chǎn)品有各類氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、自力式調(diào)節(jié)閥、高性能蝶閥、氮封閥和各種特殊閥門制造和配套。

    在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，用計(jì)算機(jī)對(duì)一些大型熱力網(wǎng)監(jiān)控管理的優(yōu)勢(shì)是可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)熱網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，使熱網(wǎng)可靠地運(yùn)行，但因投資較高，應(yīng)用范圍比較局限。就蘭州地區(qū)而言，供熱系統(tǒng)的實(shí)際調(diào)節(jié)仍依靠傳統(tǒng)方法即在建筑物采暖入口處加裝各類調(diào)節(jié)控制閥門來實(shí)現(xiàn)的。隨著熱量計(jì)量收費(fèi)體制的改革，用戶通過散熱器上的溫控閥能自主調(diào)節(jié)流量，這使得熱網(wǎng)不再是定流量而成為變流量運(yùn)行。在這種運(yùn)行情況下，各類調(diào)節(jié)控制閥門必須正確設(shè)置，才能保證熱網(wǎng)繼續(xù)正常運(yùn)行。

    1、定流量供熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制

    定流量供熱網(wǎng)是指在整個(gè)供暖季內(nèi)熱網(wǎng)的流量保持不變，在此運(yùn)行模式下，試比較一下上述幾種閥門的調(diào)節(jié)方式。

    上海自動(dòng)化儀表七廠手動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)應(yīng)一定口徑閥門的允許流量范圍內(nèi)。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度使各支路流量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這種調(diào)節(jié)屬于初調(diào)節(jié)，即在調(diào)節(jié)完成后保持各支路流量的分配比例不變，當(dāng)用戶工況發(fā)生變化時(shí)需要重新調(diào)整。且在調(diào)節(jié)過程中。各用戶之間存在耦合關(guān)系，比如調(diào)節(jié)用戶B時(shí)，會(huì)使本已調(diào)整到設(shè)計(jì)要求值用戶A的流量發(fā)生變化，從而重新調(diào)整用戶A。

    上海自動(dòng)化儀表七廠自力式流量調(diào)節(jié)閥設(shè)于各個(gè)支路熱力入口處，調(diào)整該閥的設(shè)定旋鈕，使其流量指示達(dá)到設(shè)計(jì)流量要求。同理，自力式壓差調(diào)節(jié)閥通過調(diào)整設(shè)定旋鈕，使其壓差指示值達(dá)到設(shè)計(jì)資用壓頭的要求。設(shè)計(jì)資用壓頭即各熱用戶管網(wǎng)的設(shè)計(jì)作用壓差，資用壓頭不僅與設(shè)計(jì)流量有關(guān)。而且與管路阻力系數(shù)有關(guān)，這樣即使把實(shí)際壓差調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)資用壓頭，也可能因阻力系數(shù)的差異使實(shí)際流量達(dá)不到設(shè)計(jì)流量，造成冷熱不均。

     一般來說，對(duì)于整個(gè)供暖季都采用一個(gè)固定流量的熱力網(wǎng)，上述幾種閥門都可使用。自力式調(diào)節(jié)閥與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的不同之處在于它不是保證流量分配比例，而是保證該閥門所負(fù)責(zé)支路上的流量或壓差保持不變。當(dāng)用戶工況發(fā)生變化，原有支路的流量受到影響，自力式調(diào)節(jié)閥可自動(dòng)調(diào)節(jié)適應(yīng)這種變化，保持該支路的流量不變。

     2、 分階段變流量供熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制

     分階段變流量供熱網(wǎng)是指整個(gè)供暖季分為供暖初期- 嚴(yán)寒期- 供暖末期，熱網(wǎng)流量變化為小流量- 大流量- 小流量。在整個(gè)供暖季內(nèi)，流量不再是固定不變的，但在每個(gè)階段內(nèi)流量仍保持不變。

     按上述分析，平衡閥可以保持各用戶流量等比例變化。當(dāng)總流量發(fā)生變化時(shí)，該閥能保證在各個(gè)階段內(nèi)流量分配都達(dá)到使用要求。比如總流量為設(shè)計(jì)流量的70%時(shí)，通過該閥分配到各用戶的流量也為70%。因此平衡閥比較適合這種運(yùn)行模式。

     上海自動(dòng)化儀表七廠自力式調(diào)節(jié)閥的設(shè)定流量一般為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工況流量，當(dāng)運(yùn)行工況不在設(shè)計(jì)工況時(shí)，該閥就會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)，使該管路流量盡量接近設(shè)計(jì)工況流量當(dāng)供暖初期和末期熱網(wǎng)小流量運(yùn)行時(shí)，比如為設(shè)計(jì)流量的70%，此時(shí)各個(gè)用戶的流量也應(yīng)變?yōu)?/span>70%，但是自力式調(diào)節(jié)閥感應(yīng)到實(shí)際流量（70%）小于設(shè)定流量（100%），就會(huì)自動(dòng)開大，這樣造成的結(jié)果是靠近熱源的用戶實(shí)際流量大于所需而過熱，遠(yuǎn)端流量則小于所需而過冷。供暖嚴(yán)寒期的流量為100%，此時(shí)該閥可以保證各個(gè)用戶的流量達(dá)到要求，使所有用戶供熱均勻?？傊?，自力式調(diào)節(jié)閥不太適合這種運(yùn)行模式。

     3、分戶熱計(jì)量后變流量熱網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

     目前蘭州市新建建筑物的分戶熱計(jì)量大多采用設(shè)共用立管且戶內(nèi)為雙管的供熱系統(tǒng)，散熱器上均加裝溫控閥。隨著室內(nèi)負(fù)荷的變化，溫控閥隨之自動(dòng)變化，通過散熱器的流量也隨之變化，這使熱網(wǎng)的流量隨時(shí)都在變化[2]。

     平衡閥的初始調(diào)節(jié)是根據(jù)設(shè)計(jì)工況下各個(gè)管路的流量來進(jìn)行，當(dāng)調(diào)節(jié)完成且管路阻力系數(shù)不再發(fā)生變化，各管路的流量分配比例保持不變。溫控閥動(dòng)作后，溫控閥的阻力系數(shù)發(fā)生變化，管路的流量也就發(fā)生相應(yīng)的變化。由于溫控閥的實(shí)際開度隨著負(fù)荷的變化而變化，比如用戶A負(fù)荷增加，該管路上溫控閥開大，導(dǎo)致該管路流量增大，必然影響到總流量增大，其他用戶的負(fù)荷雖然沒有變化，但是受到用戶A的影響，流量也發(fā)生變化，溫控閥也必須動(dòng)作以適應(yīng)這種變化。因此在熱力入口加裝平衡閥雖有一定的調(diào)節(jié)作用，但是因各支路之間的相互耦合影響，促使平衡閥不斷動(dòng)作調(diào)整，可能仍滿足不了要求。

     自力式流量調(diào)節(jié)閥的功能是在工況發(fā)生變化時(shí)，盡量保持該管路的流量不變，而裝溫控閥后管路流量不斷變化，顯然與自力式流量調(diào)節(jié)閥的作用相矛盾。比如室內(nèi)負(fù)荷減少，溫控閥自動(dòng)關(guān)小，相應(yīng)管路流量減少。而自力式流量調(diào)節(jié)閥在感知流量減少后為保持流量不變會(huì)自動(dòng)開大，導(dǎo)致溫控閥進(jìn)一步關(guān)小，如此循環(huán)，可能導(dǎo)致溫控閥關(guān)到zui小而室溫仍高于要求。反之亦然。因此這種運(yùn)行模式不能加裝自力式流zui調(diào)節(jié)閥。

     再看一下自力式壓差調(diào)節(jié)閥，假設(shè)用戶A負(fù)荷減少使溫控閥關(guān)小，相應(yīng)管路流量減少，造成總流量減小。干管上的壓力損失也隨之減小，外網(wǎng)給用戶A處所提供的資用壓頭就會(huì)提高。而由于熱力入口處加裝了自力式壓差調(diào)節(jié)閥，該閥可根據(jù)壓差的變化自動(dòng)關(guān)小，消耗額外的資用壓頭，使外網(wǎng)提供給用戶A的資用壓頭基本不變，以保證溫控閥正常發(fā)揮作用。

     因此，由上分析可知，自力式壓差調(diào)節(jié)閥比較適合分戶熱計(jì)量后變流量熱網(wǎng)系統(tǒng)這種運(yùn)行模式，而平衡閥和自力式流量調(diào)節(jié)閥則不宜在這種運(yùn)行模式下使用。