自力平衡閥是一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，能使管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡的新型閥門。我們常用的有自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥。其結(jié)構(gòu)和工作原理如下：

自力平衡閥的工作原理及應(yīng)用

(1)自力式流量平衡閥的作用是在閥的進(jìn)出口壓差變化的情況下，維持通過閥門的流量恒定，從而維持與之串聯(lián)的被控對(duì)象(如一個(gè)環(huán)路、一個(gè)用戶、一臺(tái)設(shè)備等，下同)的流量恒定。

自力式流量平衡閥從結(jié)構(gòu)上說，是一個(gè)雙閥組合，即由一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組和自動(dòng)平衡閥組組成(見圖1)。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組的作用是設(shè)定流量，自動(dòng)平衡閥組的作用是維持流量恒定。

對(duì)于手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組來說，流量G=Kv■，式中Kv為手動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥口的流量系數(shù)，P2-P3為手動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥口兩側(cè)的壓差。Kv的大小取決于開度，開度固定，Kv即為常數(shù)，那么只要P2-P3不變，則流量G不變 。而P2-P3的恒定是由自動(dòng)平衡閥組控制的。比如進(jìn)出口壓差P1-P3增大，則通過感壓膜和彈簧的作用使自動(dòng)平衡閥組關(guān)小，使P1-P2增大，從而維持P2-P3的恒定;反之P1-P3減小，則自動(dòng)平衡閥組開大，使P1-P2減小，維持P2-P3的恒定。

手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組的每一個(gè)開度對(duì)應(yīng)一個(gè)流量，開度和流量的關(guān)系由試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)標(biāo)定，并配有開度的顯示和鎖定裝置。

(2)自力式壓差平衡閥的作用是維持施加在被控對(duì)象上的壓差恒定。自力式壓差平衡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。這種閥門由閥體、雙節(jié)流閥座、閥瓣、感壓膜、彈簧及壓差調(diào)整裝置組成。圖2為回水式結(jié)構(gòu)示意圖，圖3a為其安裝位置示意圖。

當(dāng)網(wǎng)路的供回水壓差P1-P3增大，則感壓膜帶動(dòng)閥瓣下移，使得P2-P3增大，從而維持P1-P2 (即施加于被控制環(huán)路的壓差)恒定;反之，P1-P3減小，則閥瓣上移， P2-P3減小，使 P1-P2不變。

若P1-P3不變，而圖3a所示的環(huán)路內(nèi)部阻力發(fā)生變化，比如某一支路關(guān)斷，則環(huán)路的總阻力增大，在這個(gè)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，壓差平衡閥的阻力增大，從而使P2又回升到原來的大小，即P1-P2不變?？梢?，無論是網(wǎng)路壓力出現(xiàn)波動(dòng)，還是被控對(duì)象內(nèi)部的阻力發(fā)生變化，自力式壓差平衡閥均可維持施加于被控對(duì)象的壓差恒定。

自力平衡閥的應(yīng)用

系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)采用集中量調(diào)節(jié)(比如水泵的變速調(diào)節(jié)等)時(shí)，不能采用自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥。因?yàn)檫@種調(diào)節(jié)是通過改變水量實(shí)現(xiàn)的，因而調(diào)節(jié)時(shí)改變了系統(tǒng)的水力工況，所以若采用自力式平衡閥，勢(shì)必造成有的閥能正常工作，但系統(tǒng)流量過大(超過此時(shí)的熱負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的流量)，有的閥全開仍達(dá)不到流量要求，有的閥因兩端壓差達(dá)不到啟動(dòng)壓差而不能正常工作，即出現(xiàn)流量分配的混亂。顯然，由于自力式平衡閥的存在而造成了系統(tǒng)集中調(diào)節(jié)不能實(shí)現(xiàn)。這時(shí)若采用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，則系統(tǒng)總流量增減時(shí)，各支路、各用戶的流量可以同比例增減，即系統(tǒng)的集中調(diào)節(jié)可以傳達(dá)至每一個(gè)末端裝置。

流量平衡閥和壓差平衡閥的應(yīng)用

當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)為質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，可以采用自力式流量平衡閥和自力式壓差平衡閥，因?yàn)檫@種調(diào)節(jié)方式只改變供水溫度，而與系統(tǒng)的水力工況無關(guān)，即在不改變系統(tǒng)的水力工況的情況下，把調(diào)節(jié)傳達(dá)到每個(gè)用戶和設(shè)備。采用自力式流量平衡閥，可以吸收網(wǎng)路的壓力波動(dòng)，維持被控負(fù)載的流量恒定。采用自力式壓差平衡閥可以吸收網(wǎng)路的壓力波動(dòng)，以及克服內(nèi)擾(被控環(huán)路內(nèi)部的阻力變化)，以維持施加于被控環(huán)路上壓差恒定。

自力式平衡閥應(yīng)用須知

當(dāng)系統(tǒng)采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，雖然每個(gè)階段流量不變。但若采用自力式平衡閥，每個(gè)流量階段要對(duì)控制流量或控制壓差進(jìn)行設(shè)定，給運(yùn)行管理帶來很大不便，所以不宜采用。