1 概述

      ZY47型自力式壓差控制閥是用于閉式水循環(huán)系統(tǒng)（如熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)等）的一種自力式調(diào)節(jié)閥，它的作用是被控環(huán)路出現(xiàn)外擾（網(wǎng)路的壓力波動）和內(nèi)擾（內(nèi)部阻力的改變）時，保持被控環(huán)路的壓差恒定。

      2 結(jié)構(gòu)與工作原理

      ZY47型自力式壓差控制閥按照安裝在供水管還是回水管上。分為供水式結(jié)構(gòu)和回水式結(jié)構(gòu)，二者不可互換使用。圖1中，P₁為網(wǎng)路的供水壓力，P₂為被控環(huán)路的回水壓力，P₃為網(wǎng)路的回水壓力。

      當網(wǎng)路的供回水壓差P₁- P₃增大，則感壓膜帶動閥瓣下移，使閥的阻力增大，P₂- P₃增大，從而使P₁- P₂（即施加于被控環(huán)路的壓差）保持不變。反之P₁- P₂減小，則感壓膜帶動閥瓣上移使閥的阻力減小，P₂- P₃減小，從而使P₁- P₂保持不變。

      當被控環(huán)路內(nèi)部的阻力發(fā)生改變，比如某一支路關(guān)斷，則環(huán)路的總阻力增大。在這個瞬間P₂減小，P₁- P₂增大。但隨之感壓膜的受力平衡被打破，閥瓣下移，閥的阻力增大。又使P₂- P₃增大，P₂又回升到原來的大小，即P₁- P₂不變。可見無論是網(wǎng)路壓力出現(xiàn)波動，還是被控環(huán)路內(nèi)部的阻力發(fā)生變化，ZY47型自力式壓差控制閥均可維持施加于被控環(huán)路的壓差恒定。

      3 適用條件

      ZY47型自力式壓差控制閥可用于運行調(diào)節(jié)為質(zhì)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，因為質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)時是改變供水溫度，而與系統(tǒng)的水力工況無關(guān)，所以裝設(shè)ZY47型自力式壓差控制閥，不影響系統(tǒng)的集中調(diào)節(jié)。

      而量調(diào)節(jié)系統(tǒng)（如水泵的變速調(diào)節(jié)），調(diào)節(jié)時改變了系統(tǒng)的水力工況，有時可能造成集中調(diào)節(jié)的不能實覡，或者使壓差控制閥不能正常工作。所以對于量調(diào)節(jié)系統(tǒng)可否使用壓差控制閥，應根據(jù)情況具體分析。

      對于具有多個支路的環(huán)路，裝設(shè)ZY47型自力式壓差控制閥，既可以吸收外網(wǎng)的壓力波動。使被控環(huán)路的水力工況不受外網(wǎng)壓力波動的影響，又能削弱各支路間的調(diào)節(jié)干擾（即一個支路的調(diào)節(jié)對其他支路的流量所產(chǎn)生的影響）。

      對某環(huán)路裝設(shè)手動調(diào)節(jié)閥（圖2a）。則當環(huán)路的某個支路進行凋節(jié)，如第2個支路關(guān)閉時，由于環(huán)路的總阻力增大，總流量減小，使手動調(diào)節(jié)閥的壓降減小，導致施加于環(huán)路的壓差P_A- P_C增大，加之總流量的減小，又使環(huán)路干管AE和CF的阻力損失減小，從而使1和3兩個支路的壓差增大，流量增大。將手動調(diào)節(jié)閥換為壓差控制閥（圖2b），則支路2關(guān)閉時，施加于環(huán)路的壓差P_A- P_C保持不變，當然由于環(huán)路總流量的減小，也將使干管AE和CF的阻力損失減小，造成支路1和3的壓差增大，流量增大，但相對于裝設(shè)手動調(diào)節(jié)閥增大的幅度有所降低，原因在于P_A- P_C不變。顯然，如冪干管AE、CF的阻力相對于支路阻力可以忽略不計，則可把干管視為靜壓箱，各支路的調(diào)節(jié)互不干擾，即一個支路的調(diào)節(jié)對另外支路的流量不產(chǎn)生影響。實際上由于干管阻力的存在，各支路間的調(diào)節(jié)干擾不可避免。但在系統(tǒng)設(shè)計合理的情況下，這種干擾是微弱的。系統(tǒng)設(shè)計時對于被控環(huán)路的干管采用相對較大的管徑，且在干管上除壓差控制閥外，不再裝設(shè)其他閥門，盡可能減小干管的阻力，可以使各支路間的調(diào)節(jié)干擾降到程度，使環(huán)路具有較好的水力穩(wěn)定性。

      對于分戶熱計量的供暖系統(tǒng)，強調(diào)用戶用熱調(diào)節(jié)的自主性，而又必須從設(shè)計上考慮盡可能減輕各用戶間的調(diào)節(jié)干擾，所以對于每個負擔多戶供暖的支路。宜采用自力式壓差控制閥。

      對于無內(nèi)部調(diào)節(jié)的環(huán)路（或負載），裝設(shè)ZY47型自力式壓差控制閥，可起到恒定流量的作用。因為被控環(huán)路（或負載）的阻力不變。在壓差恒定的情況下，流量自然是恒定的。

      ZY47型自力式壓差控制閥可與電動二通調(diào)節(jié)閥配合使用。電動二通調(diào)節(jié)閥的選型應遵循設(shè)計流量所對應的開度為90%左右和閥權(quán)度不小于0.3。由于同一種電動閥相鄰兩種口徑的流通能力大約相差60%，所以很難選配流通能力恰好符合要求的口徑，只有選偏大的口徑。這樣，可能造成電動閥有較多的時間在較小的開度下工作，使閥的控制不穩(wěn)定，不精確。另外全開狀態(tài)不可避免（比如系統(tǒng)啟動時以及大的干擾出現(xiàn)時），而全開將使被控負載出現(xiàn)過流。對于這種情況，一個簡單的解決辦法是與電動閥串聯(lián)一個平衡閥，消耗一部分壓差，從而使電動閥在90%開度時為設(shè)計流量但這種安上理有時會出現(xiàn)電動閥的閥權(quán)度過小的情況，即閥工作時的壓差變動范圍過大，造成閥的工作特性嚴重偏離理論特性，使控制的精確度變差。如果閥權(quán)度小于0.3，則與電動閥串聯(lián)裝設(shè)一個ZY型自力式壓差控制閥（平衡閥不再裝沒），用壓差控制閥控制電動閥的進出口壓差，使之基本恒定。而外網(wǎng)的壓力波動和負載的壓降變化，均由壓差控制閥吸收。

      4 選型

      表1為ZY47型自力式壓差控制閥的性能參數(shù)表，*小啟動壓差為圖1中P₂- P₃的*小值，工作壓差為P₂- P₃的值，即在這個區(qū)間閥可以正常工作。選型主要根據(jù)流量進行。已知被控環(huán)路的流量，即可根據(jù)表1中的推薦流岢選定閥的口徑。另外，工程設(shè)計人員應提供被控環(huán)路的控制壓差，以便生產(chǎn)廠家對控制壓差進行設(shè)定。

      表1 ZY47型自力式壓差控制閥性能參數(shù)

      5 結(jié)語

      ① ZY47型自力式壓差控制閑，無論在網(wǎng)路壓力出現(xiàn)波動，還是在被控環(huán)路內(nèi)部阻力發(fā)生變化的情況下，均可保持施加于被控環(huán)路的壓差恒定。
      ② ZY47型壓差控制閥可用于質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可否用于量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應根據(jù)情況具體分析。
      ③ ZY47型壓差控制閥可削弱被控環(huán)路內(nèi)部各支路間的調(diào)節(jié)干擾。對于分戶計量供暖系統(tǒng)，強調(diào)用熱調(diào)節(jié)的自主性，又應盡可能減小各用戶間的調(diào)節(jié)干擾，宜采用自力式壓差控制閥。
      ④ ZY47型壓差控制閥可與電動二通調(diào)節(jié)閥配合使用，以維持電動閥上的壓差恒定，從而使電動閥工作穩(wěn)定，控制精確。
      ⑤ ZY47型壓差控制閥的選型主要依據(jù)被控環(huán)路的流量進行，系統(tǒng)設(shè)計人員應提供被控環(huán)路的控制壓差，以便生產(chǎn)廠家進行控制壓差的設(shè)定。

原創(chuàng)作者：浙江金鋒自動化儀表有限公司