供暖系统调节设备的合理选用

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提要
　　每一个有效节能的供热系统都配有相应的调节控制设备，如自力式流量控制阀、压差控制阀等。随着供热计量收费体制的改革，室内供暖系统装配温控阀后热网如何正确配备控制设备是非常重要的。论述了装配温控阀前后系统的特性变化，指出了选择与温控阀正确配备的控制设备的方法，对供热系统设计和改造有参考意义。

0 引言
　　为了提高热网的运行效率和保证供热质量，一般来说热网都装备了不同类型的调节控制设备。国内一些大型热网上装有计算机监控系统，它可以根据实际运行状况，有效调节热网的运行参数，使热网高效可靠地运行，但其一次性投资费用比较高。考虑到投资的因素，有些热网没有装计算机监控系统，而是在适当的位置装了平衡阀、自力式流量控制阀或自力式压差控制阀，在系统的实际调节控制中发挥了一定的作用。随着热量计量收费体制的改革，为了节省取暖费用，必须在每个散热器上装温控阀。温控阀在供暖运行中的不断调节使热网流量不断变化，这样热网不再是热流量而成为变流量运行，而且热力公司无法预知和控制流量的变化，流量调节的主动权掌握在用户手中。在这种装温控阀、变流量运行的情况下，上述调节装置的使用和定流量运行时有很大不同，必须正确装设才能发挥作用。否则，会使系统达不到调节要求，有时还会起负作用。
　　
1 调节装置
　　1.1 自力式流量控制阀
　　该阀的特点是不需要外接动力，而是依靠流体的流动特性，当上游和/或下游的阻力在一定范围内发生变化时，保持该管段的流量基本不变。其构造原理如图1。阀芯上端与隔膜相连，阀芯下端与一拉簧相连。隔膜上部空间与下游流体相通，隔膜下部空间与上游流体相通。这样，阀芯受到了3个作用力；隔膜向上的推力（p₁-p₂）A₁;阀芯向下的推力（p₁-p₂）A₂;弹簧向下的拉力F，通过调节弹簧底部的旋钮调整弹簧初始拉力F的大小，来确定阀门所要控制的流量。其中p₁为上游流体压力，p₂为下游流体压力，A₁为安装隔膜圆管的内横截面面积，A₂为阀芯在阀座高度处的横截面面积，其值大小随阀芯的高度（即阀的开度）不同而变化，如图2a开度比图2b大，则图2a中的横截面面积A2比图2b的横截面面积A2小。
　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　当阀芯所受3个力满足（p₁-p₂）A₁-（p₁-p₂）A₂-F=0即达到平衡后，阀门开度就确定了。
　　当调节弹簧使通过阀门的流量达到所要求的值后，锁定弹簧。这时，若下游由于某种原因阻力增大、造成流量暂下降，则p2提高，使（p₁-p₂）减小，因此（p₁-p₂）A₁向上推力减而使阀芯下移即阀门开大；而阀芯下移使A₂减小，则（p₁-p₂）A₂减小；阀芯下移又会使弹簧向下的拉力F减小，这样作用在阀芯上、下侧面的力都在减小，阀芯在新的位置又达到平衡，使阀门达到新的开度。由于阀芯下移，阀门开大，流量必定增大，使下游阻力增加造成的流量下降得到补偿,而使该支路的流量基本保持不变.其它情况亦可推知.因此,这种阀门可以通过管道内压力的变化自行调节开度,从而使流量基本保持不变。