【原】阀门——静态平衡阀动态平衡阀

老巫水暖电设计 2020-12-29

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阀门
——认识平衡阀

静态平衡阀：
阻抗经设定后不能自动调整，
不能屏蔽外来干扰，只能保持静态平衡；

动态流量平衡阀：
能通过流量的负反馈保持流量恒定，
屏蔽外来干扰，保持动态平衡；

动态压差平衡阀：
能通过压差的负反馈保持压差恒定，
屏蔽外来干扰，保持动态平衡；

动态水力平衡：

通过在管道系统中增设动态水力平衡设备，当其它用户阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，使自身的流量不发生变化，末端流量不互相干扰。

1、平衡阀：
静态平衡阀：又称手动平衡阀，通过手动调节阀门开度改变阀门的KV值，消耗多余的压差。

静态平衡阀的作用对象是系统的阻力，能够将水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减。

【平衡原理：通过调节自身开度改变阀门阻力，平衡各并联环路的阻力比值，使流量合理分配，达到实际流量与设计流量相同】

动态压差平衡阀：又称压差控制器，维持压差在一定的范围内动态恒定（在一定压差范围区间内）。

当系统的压差增大时，弹簧作用膜片向上移动，阀门自动关小，压差保持恒定；当压差减小时，弹簧作用膜片向下移动，阀门自动开大，压差保持恒定。

【平衡原理：通过压差参数的负反馈控制，动态调整自身开度改变阻力，保持压差稳定，达到屏蔽外部压差变化影响的效果】

动态流量平衡阀：又称动态平衡阀，自力式流量控制阀，在一定的压差范围内维持流量动态恒定（在一定压差范围区间内）。

当阀门前后的压差增大时，弹簧作用阀芯压缩，阀门自动关小，流量保持恒定；当压差减小时，弹簧作用阀芯伸张，阀门自动开大，流量仍然保持恒定。

【平衡原理：通过流量参数的负反馈控制，动态调整自身开度改变阀门阻力，保持流量稳定，达到屏蔽外部流量变化影响的效果】

2、同程式方案：
为保证静态平衡的同程式方案，需要增加一路干管，增加管路投资，占用管井面积。

即使采用了同程设计方案，由于末端设备的不一致，同样也难以保证系统的平衡。

3、水力不平衡带来能耗增加
在水力不平衡的情况下，为了满足最不利环路的水流量，势必会造成有利环路的流量过大，处于大流量、小温差运行。

结果就是，需要选用更大功率的水泵，或水泵运行在低效率工况点，造成能耗增加，增加运行成本，不利于节能。

4、静态平衡阀应用
静态平衡阀可以根据实际管路情况进行一定范围内的手动调节，设置静态平衡阀可以改变管网阻力，达到设计预期的静态平衡。

静态平衡阀末端平衡：

静态平衡阀干线分区平衡：

5、静态平衡阀动态失调
由于静态平衡阀设定后其阻力保持不变，而管网系统中任一阀门的开度调整都会影响整个系统的阻力变化，整个系统的流量分配也会发生变化。

如下图，当某些末端调节或关闭时，会造成其他末端两端的压差变化，从而影响其他未调节末端水量的变化，从而引起动态失调。

由于任一阀门动作都将影响其他末端压差变化，故需要将控制精度降低，允许一定范围的波动不对阀门进行控制，以维持系统的平衡。

静态平衡阀仅适用于温度控制精度要求不高的系统中；

在温度控制精度要求较高的系统中需要动态平衡阀配合使用。

6、动态压差平衡阀应用
动态压差平衡阀常用于变流量系统。

如下图，当某些末端调节或关闭时，干管上压差会发生变化，动态压差平衡阀会对系统的压差做出负反馈，屏蔽外来的干扰，保持末端设备的压差稳定，保持动态平衡。

维持电动调节阀处于合理的压差下，阀权度处于合理范围，便于系统精确的控制。

动态压差平衡阀还可以克服被控环路内部的阻力变化，维持被控环路的压差恒定，非调节支路可维持流量平稳。

注：由于阻力增大，压差阀控制环路的压差维持一定，流量将会减小，干管上产生的阻抗实际会减小，此处做了忽略处理。

7、动态流量平衡阀应用
动态流量平衡阀常用于定流量系统。

如下图，当某些末端调节或关闭时，干管上流量会发生变化，动态流量平衡阀会对系统的流量做出负反馈，屏蔽外来的干扰，保持末端设备的流量稳定，保持动态平衡。

8、平衡阀总结

平衡阀实质就是一个阻抗，通过安装平衡阀（增加阻抗），让介质在管网中按设计意图来进行分配，达到设计分配意图。