安装自力式压差阀的作用.doc

河北同力自控阀门制造有限公司郑州办事处 0371-86038077

自力式压差控制阀
售后服务培训教案

一、 培训目的
本次培训的主要目的是如何解决水力失衡问题、了解自力式压差阀的用途和原理、执行标准以及自力式压差阀的安装注意事项，调试及保养。共计8个课时。
二、 培训内容
1、如何解决热网系统水力失衡
供热系统节约能源的途径
供热系统节约能源、增加收益从宏观上来讲主要通过三个途径。首先是实现管网水力平衡，克服冷热不均现象；这部分热损失约为20～30％。第二是通过安装散热器温控阀，充分利用室温气温变化、家电、照明等的自由热；第三是分户热计量，提高用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热,不用热时关小阀门，实现居民行为节能。而这三条节能途径，水力平衡是前提条件，如果水力平衡没做好其他两项都不会取得好的效果，甚至无法进行。系统的水力平衡主要是外网，改造起来对居民干扰也小，容易进行，收益快也明显
水力失调的影响
各种供热管网系统都应保证用户所需的流量，流量过大会造成室温过高，产生能源浪费；流量过小造成室温不达标。影响热费收缴。假如最不利环路的实际流量比设计少10%，那么要使此环路流量达到设计要求，根据管网各支路的比例特性，整个管网的流量要增加10%，循环水泵克服的阻力要增加21%，水泵消耗的功率将增加33，1%，以上是水力失调并不明显的情况下造成的能耗增加，在实际系统运行中，最不利环路经常是仅为设计流量的50%左右，在这种情况下，供热单位要将循环流量增加到原来的2倍，系统阻力增大到原来的4倍，循环水泵消耗功率增大到原来的8倍，导致系统处于大流量，小温差的高能耗状态，当我们科研人员在为锅炉燃烧效率提高几个百分点而欢呼雀跃的时候，殊不知很多热力系统在实际运行时因为管网失调而浪费几倍的能源，因此管网的平衡是一个潜力巨大，但又经常被忽视的特出环节。
水力平衡技术
水力平衡从技术角度那就是合理的选用水力平衡产品尤为重要，选择水力平衡产品不能只考虑系统平衡，要考虑热源、管网及用户。如果只考虑系统平衡那问题就简单了。经过水压图的校对，安装自力式流量阀就能解决系统平衡问题。但今后用户要安装散热器温控阀，要分户热计量实现居民行为节能
平衡产品的选用
在供热系统中其设计工况最大负荷，而供热运行约有70%以上时间是未满负荷运行状态。供热系统随室外气温变化变流量运行节能节电是相当可观的。今后的发展方向是变流量运行。变流量运行不能采用自力式流量控制阀。
自力式压差控制阀适合以用户为主动变流量运行模式
热网流量的变化取决于用户的用热要求，热源的变化与调控以用户为主，用户需要多少热量，热源就得提供多少热量。当用户室内温度达到设计值时，户内恒温阀自关小，用户回水压力降低，压差增大，压差阀就会自动关小阀口来恒定用户压差。那么总管路流量减小回水压力减小压差增大变频器根据所感知管网的压差讯号自动调节变频水泵运行，从而达到变流量节能运行
供热系统室内安装恒温阀等自控装置必须安装自力式压差控制阀
⑴、不安装自力式压差控制阀，近端用户由于压差过大，恒温阀感温包的膨胀推力是有限的.当近端用户室内温度达到设置值时恒温阀无法关断，近端用户室内温度超标。
⑵、不安装自力式压差控制阀，近端用户压差过大，远端用户压差过小，外网压差不平衡，造成近端和远端用户室内温度产生时序，如果时序过长采用间接性供暖方式。造成远端用户还未达到用户需求又到了供暖的间歇时间，使远端用户无法达到供暖要求，如变频变流量调节时由于时序过长远端用户还未达到用户需求又到了热源循环水泵的采用间接性供暖方式调小转速的时候，使变频装置无法发挥应有的功效。
⑶、如果不安装自力式压差控制阀，当各用户调节时会相互干扰，部分恒温阀 调节时，会引起所有的恒温阀无谓的动作。
⑷、不安装自力式压差控制阀，室内温度达到需求时由于近端用户压差过大，会导致恒温阀产生噪音，影响舒适度。
⑸、不安装自力式压差控制阀，感温包长时间在高压差工作下还会减短恒温阀的使用寿命。
安装自力式压差控制阀用户室内必须安装自控装置
⑴ 安装自力式压差控制阀用户不安装自控装置，自力式压差控制阀就不会感知用户的用热要求，无法自主调节。室外气候变化时，不能实现以用户为主的变流量调节运行。
⑵ 安装自力式压差控制阀用户不安装自控装置，自力式压差控制阀在最小工作压差下，当选用管径过大阻力减小也会造成流量过大，务必造成外网水力失调，使能耗增加
2、自力式压差控制阀的用途：
自力式压差阀的性能、特点、作用

该阀为双阀瓣结构，阀杆不平衡力小，结构紧凑，用于供热（空调）水系列中，恒定被控制系统的压差，并有以下的特点：
a.恒定被控制系统压差；
b.采用先进的无级调压结构，控制压差可调比可达25：1；
c.法兰尺寸符合GB4216.2中灰铸铁法兰尺寸。
d.支持被控系统内部自主调节；排除外网压差波动对被控系统的影响；
e.采用先进技术膜片，理论误差为零，且可承受0.8MPa的压差；
f.当被控系统内部无自主调节时，该阀即具备了自力式流量控制阀的功能，设定流量的方法；
(a)、调节控制压差的大小；
(b)、调节被控系统阻力的大小；
g.具备消除堵塞的功能，当控制压差最大时，阀门为全开状态，堵塞在双阀瓣处的污物会在介质压力下清除干净，方法是将导压管端的球阀关闭3－5分钟;
h.控制压差精度±5；
i.外导压结构，易保养;
j.阀芯及活动件全铜；
k.弹簧进口不锈钢；
l.隔膜三元乙丙埋纤耐温150度；
m.设计寿命10年以上。

ZYF-16型自力式压差控制阀，不需外来能源，依靠被调介质自身压力变化进行自动调节，自动消除管网的剩余压头及压力波动引起的流量变化，恒定用户进出口压差，有助于稳定系统运行。
自力式压差控制阀特别适用于分户计量或自动控制系统中。
3、自力式压差控制阀工作原理
⑴ 恒定被控系统压差
工作原理：（如右图所示）当管路中供水压力P1增大，则供回水压差P1-P3增大，感压膜带动阀瓣下移，关小阀口，使P2增大，从而维持P1-P2（施加于被控环路的压差）恒定；反之，供水压力P1减小，则感压膜带动阀瓣上移，P2减小，使P1-P2恒定不变。

⑵ 支持被控系统内部自主调节
工作原理：（如右图所示）若P1-P2不变，环路内部阻力发生变化，比如支路①关断，在这个瞬间P2减小，P1-P2增大，感压膜受力平衡被打破，阀瓣下移，关小阀口，从而使P2又回升到原来的大小，即P1-P2不变。对于支路②来讲，其流量G=KV（P1-P2），在支路①关断前和关断后，其开度KV不变，P1-P2由压差阀恒定不变，则流量G不变，所以被控环路内部某一支路流量变化，不会影响其它支路。

4、自力式压差控制阀的标准
（Q/HBTL01-2008）
自力式压差阀的技术参数
⑴、公称压力：1.6MPa；
⑵、介质温度：0-150℃；
⑶、工作压差范围：0.02-0.3MPa；
⑷、控制压差设定值：0.02MPa；控制压差可调范围0.02-0.3MPa；
⑸、导压管长度：1.6m；
⑹、导压管连接端尺寸：1/2"管螺纹;
(7)、 结构长度符合GB/T12221中“截止阀及止回阀的结构长度”中的优选尺寸;
(8)、法兰尺寸符合GB4216.2中灰铸铁法兰尺寸。

自力式压差阀的材质与寿命
阀体—优质灰铸铁
内件—黄铜、不锈钢
弹簧—不锈钢
膜片—三元乙丙
寿命—十年以上
型号
公称直径(mm)
安装方式
阀长(mm)
Kvs值
△P=20KPa时控制流量范围(m³/h)
ZYF15—16
DNl5
螺纹

连接
160
6
0.1—1.5
ZYF20—16
DN20
160
6
0.1—1.5
ZYF25—16
DN25
160
7
0.2—2
ZYF32—16
DN32
法兰
连接
180
13
0.5—4
ZYF40—16
DN40
200
20
1—6
ZYF50—16
DN50
230
35
2—10
ZYF65—16
DN65
290
50
3—15
ZYF80—16
DN80
310
80
5—25
ZYFl00—16
DN100
350
110
10一35
ZYFl25—16
DNl25
400
214
15—50
ZYFl50—16
DNl50
480
285
20—80
ZYF200—16
DN200
492
603
40—160
ZYF250一16
DN250
622
901
75—300
ZYF300—16
DN300
698
1390
100—450
ZYF350一16
DN350
787
1740
200—650
5、自力式压差控制阀的安装注意事项
自力式压差控制阀的使用方法：
⑴、介质流动方向应与阀体箭头方向一致；
⑵、压差阀应安装在回水管上，阀上接导压管，导压管的另一端与供水管连接，建议在导压管供水端安装1/2"球阀，以便启动消除堵塞功能；
⑶、在导压管前的供水管上应安装过滤网，避免水质太差造成该阀失去自动调节功能；
⑷、供水管和该阀前的回水管应分别装设压力表，便于调节控制压差;

安装自力式压差控制阀、拆下来的情况不少。除使用伪劣自力式压差控制阀情况外、多数是因用户对自力式压差控制阀作用的误解。自力式压差控控制阀不能提供压头，只能消除多余的压头。在资用压头不够的末端安装自力式压差控制阀增加了阻力、会造成系统压头不足，这就是拆下来的原因，与阀门制造无关。对于既有建筑供暖系统改造、由于安装平衡阀、热能表增加了阻力会造成系统压头不足。因此安装前需要对系统进行水力平衡和系统压力的校核。资用压头不够的地方严禁安装！

6、自力式压差控制阀的调试
自力式压差控制阀调试说明：
⑴、如发现该系统流量过大或过小，可能的原因是管道元件安装时的杂物卡阻在阀塞上，可将1/2"球阀关闭3-5分钟，这时如果是较轻堵塞，即可自动消除，如还不能消除，则要拆开阀门检查消除堵塞物；
⑵ 控制压差调节方法：”０”位为最小压差0.02MPa， 逆时针方向调节调压阀杆，观察压差前压力表降低0.01MPa时，控制压差即由设定的0.02MPa增大到0.03MPa，以此类推；

⑶ 该阀的工作压差为0.02-0.3MPa，如安装后发现其工作压差大于0.3MPa时应在供水管上安装手动调节阀，降低热力入口装置处的供、回水管压差，否则，压差阀可能只在小开度下长期工作，会产生噪音，还会大大降低该阀的使用寿命。
自力式压差控制阀选型说明：
按式KV=G/式中（G-M3/h），根据最大流量和可能的最小工作压差计算所需的最大KV值，应小于阀门的最大KV值；根据最小流量和可
的最大工作压差计算所需的最小KV值，应大于阀门的最小KV值，如G=3-10M3/h，△P"最大=200KPa，△P"最小=20KPa，KV最大=10/=25，K最小=3/=2.12，选择DN50即符合要求，建议尽量不变径选用阀门。

自力式压差控制阀安装示意图

7、自力式压差阀推荐功能：
　　⑴.采用自力式压差控制阀，为分户计量提供了必要条件。众所周知，分户计量按热收费提高了热用户的自主权，更好利用自由热节约能源，假如系统不装置自力式压差控制阀，当用户调节时，流量只能跑到其他用户处，另外，散热器温控阀的最大承压25Kpa,不加自力式压差控制阀温控阀压差过大会发出噪音的危险。
　　⑵.采用自力式压差阀配备变频水泵，是既节能有经济的运行方式。
　　⑶.采用自力式压差控制阀为控制提供了很好的工作环境，在换热器前加装自力式压差控制阀，可防止换热器内水流速过大，超过允许降压，延长其寿命。在自力式温度控制阀、流量控制阀、平衡阀、散热器温控阀前，自力式压差控制阀有三个作用：1保证工作压差不超过最大允许压差，2.保证通过流量限制在最大流量之内，3.保证不产生噪音和气蚀现象。
　　电动阀前加自力式压差控制阀保证受外网波动给电动阀造成的频繁动作，减少电动阀由信号迟到造成的误动作，营造一个相对舒适的环境。
　　⑷.采用自力式压差控制阀给一次系统的高效率运行带来可靠的保证。
　　⑸.采用自力式压差控制阀对水泵控制，可以节省很大费用。用于供热系统中循环水泵在系统流量减小时，扬程会增大，同时，当管阻随流量减小，以平方关系降低时，克服阻力所需的压头大大下降。过高压头不仅导致控制阀产生噪音，控制性能变差和振荡等问题，同时对水泵的运行也带来了不必要的电力消耗，当管阻随流量变化以平方管线变化时，水泵耗电量随流量变化成立方关系变化，因此对水泵进行控制可以节省费用。
　　⑹.采用自力式压差控制阀，为系统的动态平衡调节提供了可靠的保证。分户计量后，当某用户因不付费给用户关闭，如果没有自力式压差控制阀，被关闭或调节用户的流量就会强加给其他用户，这样就造成了其他用户多付费甚至造成立关与立管之间的不平衡。当使用自力式压差控制阀后，通过压差控制阀的动作流量就不会强加给其他用户，立关与立管的不平衡。当室外温度或其他自由热给用户，用户通过温控阀的控制，可同时都在调节而且住在朝阳方向，要比住在朝阴方向的动作要大一些，这样就需要通过自力式压差控制来解决这个问题。

8、自力式压差控制阀的保养
阀门与其他机械产品一样，也是需要维护保养的。这项工作做的好，可以延长阀门的使用寿命。
 保管维护   1、保管维护的目的，是不让阀门在保管中损坏，或降低质量。而实际上，保管不当是阀门损坏的重要原因之一。  2、阀门保管，应该井井有条，小阀门放在货架上，大阀门可在库房地面上整洁排列，不能乱堆乱垛，不要让法兰连接面接触地面。这不仅为了美观，主要是保护阀门不致碰坏。3、由于保管和搬运不当，部件碰歪、丢失等等，这些不必要的损失，应该避免。 4、对刚进库的阀门，要进行检查，如在运输过程中进了雨水或污物，要擦试干净，再予存放。  5、阀门要有包装，以防进脏东西。6、对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油，加以保护。  7、放置室外的阀门，必须盖上油毡或苫布之类防雨、防尘物品。存放阀门的仓库要保持清洁干燥。
使用维护   1、使用维护的目的，在于延长阀门寿命和保证启闭可靠。 2 室外安装阀门，要加保护套，以防雨、雪、尘土锈污。 3、要经常保持阀门的清洁。 4、要经常检查并保持阀门另部件完整性。固定螺母脱落，要配齐、不能凑合使用。 5、不要依靠阀门支持其它重物，运行中的阀门，各种阀件应齐全、完好。法兰和支架上的螺栓不可缺少，螺纹应完好无损，不允许有松动现象。6、阀门上的标牌应保持完整、准确、清晰。7、不允许在运行中的阀门上敲打、站人或支承重物；铸铁阀门，更要禁止。

供热系统节能运行-管网水力平衡产品选用
变流量- -节能
在供热系统中其设计工况是按天气最冷时最大负荷设计的，而供热运行有50%以上时间是未满负荷运行状态。供热系统随室外气温变化变流量运行节能节电、是相当可观的。因此在供热设计中变流量因其较定流量节能被日益广泛的采用。
变流量节能运行平衡产品的选用非常重要
变流量节能节电，但变流量对于热网水力平衡与自动控制要求是相当高的。否则就不能发挥应有的功效，变流量系统又分为以热源为主动变流量系统和以用户为主动变流量系统。对其水力平衡产品选用上也不一样。因此水泵的运行方式与水力平衡产品正确选用对于节能尤为重要。
变流量系统分两种
以热源为主动变流量系统-热源选用气候补偿装置使热源循环水泵根据室外气温变化变流量运行称其以热源为主动变流量运行方式。
以用户为主动变流量系统-用户室内安装散热器恒温阀、房间温控器等自控装置、热源根据用户的用热需求变流量运行称以用户为主动变流量运行系统。
以用户为主动变流量系统水力平衡产品选用自力式压差控制阀
户内安装恒温阀，热力入户入口安装自力式压差控制阀，热网循环水泵采用变频控制。根据用户用热要求变流量运行调节，这种以用户为主动变流量的变流量运行方式是今后的发展方向，也是最节能的。
以热源为主动变流量调节、热网平衡产品不适用自力式压差控制阀或自力式流量控制阀
以热源为主动变流量调节是目前应用最多的变流量运行模式，热网平衡产品不适用自力式压差控制阀和自力式流量控制阀。
如图：

每个热用户的设计流量为10，水泵设计流量为50.无论采用自力式压差控制阀或自力式流量控制阀都能使5个热用户达到设计流量为10.，但水泵根据气候变化需要减小水流量30%、每个用户需要水量为7。由于自力式压差控制阀和自力式流量控制阀的特殊构造，在水泵变速的时候压力减小、近端阀门自动阀芯开大。实际水量用户1为10、用户2为9、用户3为7、用户4为5、用户5为4。，用户不能随着水泵流量的变化等比变化，使近端用户和远端用户产生动态水力失调。近端用户过热远端用户达不到用热要求。使变频水泵始终高于设计下的运行状况，水泵流量降不下来。不能使变频装置发挥应有的功效。
静态水力平衡阀虽然适合以热源为主变流量系统但不能适应时代发展方向
静态水力平衡阀是常用的老水力平衡产品，它适合以热源为主变流量的系统。调节时各用户间流量相互耦合作用，真正的把庞大的热用户调节平衡是很难实现的。手动平衡阀操作复杂，调节时需配备智能仪表，即使有专业的技术人员,用户流量的耦合现象很难使用户达到平衡状态。利用阀门kv值及阀门曲线来确定阀门开度的方法不适合精细化管理的需求。因此静态水力平衡阀虽然适合以热源为主动变流量系统也是只适用于小面积的供热系统或楼宇自控系统中。分户热计量势在必行，以用户为主的变流量运行方式是最终的方向，静态平衡阀不能适应时代发展方向，实施分户热计量时还得更换阀门。
动态阻力平衡阀即适合以热源为主动变流量系统，又适合以用户为主动变流量系统
动态阻力平衡阀适用于集中供热系统中，热网安装此阀使热网很容易达到静态、动态平衡。支持以热源为主动变流量运行。在用户室内安装恒温阀、温控器等自控装置后又可转换成压差控制阀实现以用户为主动变流量调节。

动态阻力平衡阀有三种功能:自力式流量阀功能;静态平衡阀功能;自力式压差阀功能。分别实现水泵三种运行模式的不同转换。定流量运行时用自力式流量阀功能；以热源为主动变流量运行时转换成阻力平衡阀功能，此阀变成已调节好的静态平衡阀；以用户为主动变流量运行时连接供水导压管转换成自力式压差阀功能。配合用户室内散热器恒温阀房间温控器等实现以用户为主动变流量节能运行，避免热网频繁更换阀门，减小供热成本。

动态阻力平衡阀的重要性
以用户为主动变流量运行是节能的但有个前提，用户必须安装恒温阀等自控装置。但我国既有建筑中有采暖建筑90%属于高耗能建筑，要把这么庞大的既有建筑户内安装恒温阀、温控器等自控装置由于资金问题、户内暖气都已装修等原因不能短期内实现。因此，以热源为主动变流量运行调节会长期存在，而且越来越普遍采用 ；动态阻力平衡阀会在今后以热源为主动变流量运行模式中充当重要角色。

预计今后十年中，供热企业将实现由粗放型经营到质量、效益型经营的转变，集中供热的效率、效益的提高，依赖于新技术的发展和水力平衡产品的创新与推广。河北同力自控阀门制造有限公司紧密结合供热企业在供热过程中遇到的技术难点，开发出适时实用的产品使供热企业减少耗能增加收益，为供暖事业的节能减排做出应有贡献。本公司有动态阻力平衡阀的全部动态性能演示装置，望各位同仁参观指导。

链接小常识

只要详细计算及仔细挑选设备就完全能够达到管网水力平衡吗？
一些人会认为在暖通设计中，只要详细计算及仔细挑选设备就完全能够达到管网水力平衡。理论上是这样的，但实际上，这只是人们所期望的。管道、水泵和末端用户的设计如果该链中有一项考虑不正确，其它环节将不能再最好状态下运作。
在设计时考虑采用某些手段阻止一些问题的产生。其实，即使一些问题通过某种方式得以解决，但会产生其它问题，特别是控制端。实际使用的设备过大时无法避免的，因为必须从现有的市场范围内来购买设备。【比如设计管径应是120的，市场根本就没有这个型号的管自能选管径125的】它们一般情况下与设计参数不相同。而且，在设计阶段，一些部件的特性是未知的。因此要得到所需求的水流量，必须进行测量和调节。这就是为什么水系统平衡调节是如此关键。

安装平衡阀会增加水泵扬程吗？
如果正确的安装使用平衡阀，它们将吸收由于管网不平衡产生的近端用户过压，并确保设计设计流量。减少水泵流量输出，使水泵工作点始终处于高效工作。平衡阀阻止过流产生的摩擦能耗，并没产生压降，反而水系统平衡能够保证用户达到设计流量。水泵的最大功率能够释放出来，减小了水泵成本。

供热计量室内安装恒温阀等自控装置用户入口必须安装自力式压差控制阀

一、 不安装自力式压差控制阀，近端用户由于压差过大，，恒温阀感温包的膨胀推力是有限的.当近端用户室内温度达到设置值时恒温阀无法关断，近端用户室内温度超标。
二、 不安装自力式压差控制阀，近端用户压差过大，远端用户压差过小，外网压差不平衡，造成近端和远端用户室内温度产生时序，如果时序过长采用间歇供暖方式。造成远端用户还未达到用户需求又到了供暖的间歇时间，使远端用户无法达到供暖要求，如变频变流量调节时由于时序过长远端用户还未达到用户需求又到了热源循环水泵调小转速的时候，使变频装置无法发挥应有的功效。
三、 如果不安装自力式压差控制阀，当各用户调节时会相互干扰，部分恒温阀调节时，会引起所有的恒温阀无谓的动作。
四、 不安装自力式压差控制阀，室内温度达到需求时由于近端用户压差过大，会导致恒温阀产生噪音，影响舒适度。
五、 不安装自力式压差控制阀，感温包长时间在高压差工作下还会减短恒温阀的使用寿命。

安装自力式压差控制阀用户室内必须安装散热器恒温阀等自控装置
一、 安装自力式压差控制阀用户不安装散热器恒温阀等自控装置自控装置，自力式压差控制阀就不会感知用户的用热要求，无法自主调节。室外气候变化时，不能实现以用户为主的变流量调节运行。
二、 安装自力式压差控制阀用户不安装散热器恒温阀等自控装置，自力式压差控制阀在最小工作压差下，当选用管径过大会造成流量过大，务必造成外网水力失调，使能耗增大。

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