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自力式调节阀适用条件分析

　　自力式调节阀是一个新的自力式调节阀种类。相对于手动调节阀，它的优点是能够自动调节；相对于电动调节阀，它的优点是不需要外部动力。应用实践证明，在闭式水循环系统（如热水供暖系统、空调冷冻水系统）中，正确使用这种阀门，可以很方便地实现系统的流量分配；可以实现系统的动态平衡；可以大大简化系统的调试工作；可以稳定泵的工作状态等。因此，自力式调节阀在供热空调工程中有着广阔的应用前景。由于这种阀门在我国出现时间不长，所以对其适用条件还研究不够，本文试作一些分析，算作参加对这个问题的讨论。

　　按照自力式调节阀的控制参量可以分为四类：① 控制网路中某个部分的流量；② 控制网路中某个部分的压差；③ 控制热交换装置的出水温度；④ 控制供暖或空调房间的温度。本文以前两种自力式调节阀为讨论对象。

     2 自力式调节阀的结构和工作原理

　　2.1 自力式流量控制阀

　　自力式流量控制阀的作用是在阀的进出口压差变化的情况下，维持通过阀门的流量恒定，从而维持与之串联的被控对象（如一个环路、一个用户、一台设备等，下同）的流量恒定。自力式流量控制阀的名称较多，如自力式流量平衡阀、定流量阀、自平衡阀、动态流量平衡阀等。各种类型的自力式流量控制阀，结构各有相异，但工作原理相似。这里以ZL47型自力式流量控制阀为例，介绍其结构和工作原理。

ZL47型自力式流量控制阀从结构上说，是一个双阀组合，即由一个手动调节阀组和自动平衡阀组组成，如图1所示。手动调节阀组的作用是设定流量，自动平衡阀的作用是维持流量恒定。

　　对于手动调节阀组来说，流量，式中K_V为手动调节阀阀口的流量系数，P₂- P₃为手动调节阀阀口两侧的压差。K_V 的大小取决于开度，开度固定，K_V即为常数，那么只要不变，则流量C不变。而P₂- P₃的恒定是由自动平衡阀组控制的。比如进出口压差P₁- P₃增大，则通过感压膜和弹簧的作用使自动平衡阀组关小，使P₁- P₂增大，从而维持P₂- P₃的恒定；反之P₁- P₃减小，则自动平衡阀组开大，使P₁- P₂减小，维持P₂- P₃的恒定。

　　手动调节阀组的每一个开度对应一个流量，开度和流量的关系由试验台试验标定，并配有开度的显示和锁定装置。

　　2.2 自力式压差控制阀

　　自力式压差控制阀的作用是维持施加在被控对象上的压差恒定。这里介绍ZY47型自力式压差控制阀的结构和工作原理。

　　ZY47型自力式压差控制阀按照安装在供水管还是回水管上，分为供水式结构和回水式结构，二者不可互换使用。这种阀门由阀体、双节流阀座、阀瓣、感压膜、弹簧及压差调整装置组成。

    当网路的供回水压差P₁- P₃增大，则感压膜带动阀瓣下移，使得P₂- P₃增大，从而维持P₁- P₂（施加于被控环路的压差）恒定；反之，P₁- P₃减小，则阀瓣上移，P₂- P₃减小，使P₁- P₂不变。

　　若P₁- P₃不变，而图2b所示的环路内部阻力发生变化，比如某一支路判断，则环路的总阻力增大，在这个瞬间P₂减小，P₁- P₂增大；但随之感压膜的受力平衡被打破，阀瓣下移，压差控制阀的阻力增大，而使P₂又回升到原来的大小，即P₁- P₂不变。可见，无论是网路压力出现波动，还是被控对象内部阻力发生变化，自力式压差控制阀均可维持施加于被控对象的压差恒定。