动态流量平衡阀

动态流量平衡阀

目录

工作原理

技术特征

动态流量平衡阀的性能特点：

动态平衡阀及其在暖通空调工程中的应用

动态流量平衡阀的应用分析

动态流量平衡阀亦称：自力式流量控制阀、自力式平衡阀、定流量阀、自动平衡阀等，它是跟据系统工况（压差）变动而自动变化阻力系数，在一定的压差范围内，可以有效地控制通过的流量保持一个常值，即当阀门前后的压差增大时，通过阀门的自动关小的动作能够保持流量不增大，反之，当压差减小时，阀门自动开大，流量仍照保持恒定，但是，当压差小于或大于阀门的正常工作范围时，它毕竟不能提供额外的压头，此时阀门打到全开或全关位臵流量仍然比设定流量低或高不能控制。

[1]动态流量平衡阀的优点特性

动态流量平衡阀使阀胆能根据水系统不时的压差变化而变化，保证不会超过原先设定的水流量并吸收过量的压差，从而实现整个水系同压力和流量的自动平衡，因而，使用它的益处有：

对业主及施工单位：不需要进行系统调试：可以为您节约大量的时间，缩短竣工日期；不需要安装同程管理：可以为您增加使用的面积和空间、节约安装及材料费用；

方便使用：工程安装分期完工或设备分期使用都不会影响水系统平衡；

方便更改：当某些区域的水系统需要重新设计时，不会影响其它区域的水系统设计和平衡减少耗电量：由于整个水系统得到平衡，保证制冷机组（锅炉、换热器）及水泵以最佳的工作状态运行，具有明显的节能效果；

降低磨损和减少浪费：由于保证水流量不会超过原来设计，保障所有设备的耐用性，避免流量过大而造成的铜管损耗；

提高安全性：由于水系统的流量平衡是自动进行，杜绝了人为破坏性调节的可能性。

对设计人员：减轻了工作量：无需对整个管道进行繁琐的阻力计算，加快设计速度；

可以大胆使用异程式系统：节省管材、相应材料及安装费用，把平衡水力系统的工作交给动态流量平衡阀来完成；可以避免因水系统不平衡带来的其他许多麻烦

编辑本段工作原理

高度控制和高效的建筑环境需要系统设计工程师在设计中赋予新颖的设计理念。由于不断增长的、多种类的流体控制系统的使用，特别当结合了温度调节装臵和区域控制功能，致使静态平衡阀的使用不合时宜。

威廉姆森系列自动平衡阀结合了革新设计，并且具有最大灵活度来给水力平衡系统提供一个完全的解决方案，自动平衡阀最初设计威廉姆森系列阀是专为制冷和供热系统设计的平衡阀，利用自动控制阀胆，即使在压力波动情况下，亦可确保流量为设计流量，并保持恒定。

每一个阀出厂时已设定流量，其中的阀芯决定流量。阀体内安装多个阀芯,流量范围广〔2-730m3/h〕。阀上可安装压力检测孔，便于检验工作状况。需配对夹式法兰和垫圈。

编辑本段技术特征

阀体∶球墨铸铁、WCB、DN50以下为热锻黄铜

阀胆∶不锈钢，青铜表面镀镍处理

最大工作压力∶2.5MPa

最高介质温度∶130℃

误差∶≤5%

压降范围∶14-220KPa，35-410KPa

连接∶DN50-DN600为对夹式、DN50以下为螺纹连接

动态流量平衡阀

编辑本段动态流量平衡阀的性能特点：

可按设计或实际要求设定流量，能自动消除系统的压差波动，保持流量不变。

克服系统冷热不均现象，提高供热（供冷）质量。

彻底解决近端压差大，远端压差小的矛盾。

减少系统循环水量，降低系统阻力。

减少设计工作量，不需要对管网进行繁琐的水力平衡计算。

降低调网难度，把复杂的调网工作简化为简单的流量分配。

免除多热源管网热源切换时的流量再分配工作。

流量显示值均为测试台上随机标定，流量（m3/h）。编辑本段动态平衡阀及其在暖通空调工程中的应用简介：随着我国国民经济的高速发展，城市的建筑建设规模越来越大，人们对室内环境的要求也越来越高。尤其是建设在黄金地带的商业建筑，如何能提高有效的商用面积率，保证空调系统的使用和运行并不由此而增加能耗，是暖通专业及建筑开发商共同关注的问题。

随着我国国民经济的高速发展，城市的建筑建设规模越来越大，人们对室内环境的要求也越来越高。尤其是建设在黄金地带的商业建筑，如何能提高有效的商用面积率：保证空调系统的使用和运行并不由此而增加能耗？是暖通专业及建筑开发商共同关注的问题。

1 暖通空调设计中水力系统的现状

无论是空调或采暖工程中，由于条件的制约及不可能完全采用同程系统。而异程系统在实际的设计中，为了保证系统最不利环路末端的资用压头，所有其他空调采暖设备末端的资用压头往往大于设计工况的需要值，特别是在规模大建筑功能复杂的工程中，异程管线长，末端设备的阻力差异大及空调末端启停差异大的系统，在靠近冷热源位臵的资用压头余量过大，往往出现流量分配偏离设计状态，导致其系统水力失调。流量的偏差会产生冷热源近端的空调太凉或采暖不热的现象。不但不能保证使用的功能，还造成了能源上的浪费。

2 解决水利失调的办法

2.1 加节流孔板

在热力入口或空调靠近冷源环路的部分管段上增加节流孔板。采用这种办法解决水力失调的前提是：水系统阻力计算准确、热力或空调末端流量不能发生变化。因此在末端流量变化时仍会造成水力失调及能源上的浪费。

2.2 安装手动调节阀

对大型空调系统而言，采用手动调节阀调节过程复杂，手动调节前端阀门，后端流量会受影响。后端调整流量，前端流量又会变化。因此调节费时费力；对于复杂系统，要求调节阀门的工程师经验丰富。并且一旦系统压力或负荷发生变化仍需要重新调整水力系统。

2.3 安装动态流量平衡阀

热力入口或空调设备末端的设计流量确定后，根据流量及阀门处的压力变化范围选定动态平衡阀，安上设臵好的阀门既可使用。只要阀门处的压差变化在阀门的设计压力范围内，无需任何人为的调节。

3动态平衡阀的特点

3.1动态平衡阀的工作原理：

通过改变平衡阀的阀芯的过流面积来适应阀门前后的变化，从而达到控制流量的目的。动态平衡阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，对于不可压缩的流体其简化流量的方程为：

Q=KA（△P）

式中：Q——通过平衡阀的流量；

K——阀门开度的流量系数；

A——阀芯的过流面积

△P——阀门进出口压差

由于在阀门的开度不变的前提下，K值的变化可忽略，因此阀门的流量要保持恒定应控制A（△P）?不变。而平衡阀由可变过流面积的阀胆和高精度（±5%）的弹簧及支撑装臵构成。弹簧受压差的作用自动控制阀胆上过流面积的大小，从而使通过阀门的流量恒定。

3.2 阀门的工作过程：

当平衡阀前后压差小于最小启动压差是弹簧未被压缩，流通面积最大。当阀门前后压差在工作范围时阀胆压缩弹簧，进入工作状态，水流通过阀胆两边的圆孔和几何型的通道流过；由于阀胆在运动，两边几何流型的通道也因此变化—阀体的流通面积不断变化，在这一压差范围内水流流量基本保持恒定。当平衡阀前后压差超越工作范围是，阀胆完全压缩弹簧，水流只从阀胆两边的圆孔流过，此时阀胆变成了固定的调节器，流量与压差成正比，随压差的增大而增大。

动态平衡阀具有在一定的压力范围内限制空调末端设备的最大流量、自动恒定流量的特点，在大工型、复杂、空调采暖负荷不恒定的工程中，简化了系统调试过成，并缩短了调试时间。特别是在异程水系统中使用平衡阀，可以容易实现水力工况平衡、满足设计环境温度的要求，并且在空调系统的运行中末端设备可以不受其他末端的启停干扰。

4动态平衡阀在实际工程中的应用

4.1 区域供暖

热力入口处采用动态平衡阀，保证系统所需流量。

室内采暖系统，温控阀保证每个散热器通过所需流量，动态平衡阀保证各立管流量恒定，解决水平失调。

4.2 空调系统

大型集中空调系统中，在空调设备（空气处理机及风机盘管）末端设臵平衡阀，通过三通（或两通）电动阀保证设备所需流量，平衡阀实现水力工况调节。在冷热源，冷却塔、水泵等处当设计管线受限时。用平衡阀来避免负荷偏载，保证设备的正常运行。

5 空调系统设计动态平衡阀反感因该注意的问题

5.1动态平衡阀只起水力平衡的作用，不能用于负荷调节

由于对动态平衡阀的误解，容易认为平衡阀也能平衡空调或采暖负荷，用平衡阀取代电动三通阀或两通阀。但随着维护结构负荷或室内负荷（人员、设备、照明等）的动态变化，要求空调设备提供的水量也动态变化，才能如人所愿——既能保证室内温度的要求、又起到了节省的作用。在大型空调系统中，空调设备设臵了平衡阀后；各个设备的启停不会干扰影响其他设备的水流量，平衡阀起到了水力平衡的作用；而电动三通或两通阀节流，能够调节环境负荷所需数量。

目前，带电动自控制功能的动态平衡阀已经面市，按负荷需求动态平衡空调系统实行节能就更容易实现