自力平衡阀（自力平衡阀的工作原理及应用）

自力平衡阀是一种具有自动调节功能，能使管网实现动态平衡的新型阀门。我们常用的有自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀。其结构和工作原理如下：

自力平衡阀的工作原理及应用

(1)自力式流量平衡阀的作用是在阀的进出口压差变化的情况下，维持通过阀门的流量恒定，从而维持与之串联的被控对象(如一个环路、一个用户、一台设备等，下同)的流量恒定。

自力式流量平衡阀从结构上说，是一个双阀组合，即由一个手动调节阀组和自动平衡阀组组成(见图1)。手动调节阀组的作用是设定流量，自动平衡阀组的作用是维持流量恒定。

对于手动调节阀组来说，流量G=Kv■，式中Kv为手动调节阀阀口的流量系数，P2-P3为手动调节阀阀口两侧的压差。Kv的大小取决于开度，开度固定，Kv即为常数，那么只要P2-P3不变，则流量G不变 。而P2-P3的恒定是由自动平衡阀组控制的。比如进出口压差P1-P3增大，则通过感压膜和弹簧的作用使自动平衡阀组关小，使P1-P2增大，从而维持P2-P3的恒定;反之P1-P3减小，则自动平衡阀组开大，使P1-P2减小，维持P2-P3的恒定。

手动调节阀组的每一个开度对应一个流量，开度和流量的关系由试验台试验标定，并配有开度的显示和锁定装置。

(2)自力式压差平衡阀的作用是维持施加在被控对象上的压差恒定。自力式压差平衡阀按照安装在供水管还是回水管上，分为供水式结构和回水式结构，二者不可互换使用。这种阀门由阀体、双节流阀座、阀瓣、感压膜、弹簧及压差调整装置组成。图2为回水式结构示意图，图3a为其安装位置示意图。

当网路的供回水压差P1-P3增大，则感压膜带动阀瓣下移，使得P2-P3增大，从而维持P1-P2 (即施加于被控制环路的压差)恒定;反之，P1-P3减小，则阀瓣上移， P2-P3减小，使 P1-P2不变。

若P1-P3不变，而图3a所示的环路内部阻力发生变化，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，压差平衡阀的阻力增大，从而使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，还是被控对象内部的阻力发生变化，自力式压差平衡阀均可维持施加于被控对象的压差恒定。

自力平衡阀的应用

系统的运行调节采用集中量调节(比如水泵的变速调节等)时，不能采用自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀。因为这种调节是通过改变水量实现的，因而调节时改变了系统的水力工况，所以若采用自力式平衡阀，势必造成有的阀能正常工作，但系统流量过大(超过此时的热负荷所对应的流量)，有的阀全开仍达不到流量要求，有的阀因两端压差达不到启动压差而不能正常工作，即出现流量分配的混乱。显然，由于自力式平衡阀的存在而造成了系统集中调节不能实现。这时若采用手动调节阀，则系统总流量增减时，各支路、各用户的流量可以同比例增减，即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。

流量平衡阀和压差平衡阀的应用

当系统的运行调节为质调节时，可以采用自力式流量平衡阀和自力式压差平衡阀，因为这种调节方式只改变供水温度，而与系统的水力工况无关，即在不改变系统的水力工况的情况下，把调节传达到每个用户和设备。采用自力式流量平衡阀，可以吸收网路的压力波动，维持被控负载的流量恒定。采用自力式压差平衡阀可以吸收网路的压力波动，以及克服内扰(被控环路内部的阻力变化)，以维持施加于被控环路上压差恒定。

自力式平衡阀应用须知

当系统采用分阶段改变流量的质调节时，虽然每个阶段流量不变。但若采用自力式平衡阀，每个流量阶段要对控制流量或控制压差进行设定，给运行管理带来很大不便，所以不宜采用。