自力式差壓控制器在熱網(wǎng)的應(yīng)用

1、自力式差壓控制器在熱網(wǎng)的應(yīng)用自力式差壓控制器是水力工況平衡用閥的一種，屬于動態(tài)平衡閥，用于閉環(huán)的水循環(huán)系統(tǒng)（如熱網(wǎng)、空調(diào)冷水系統(tǒng)等）中。它的作用是當被控環(huán)路出現(xiàn)擾動時，完成自動調(diào)節(jié)，使被控環(huán)路的差壓保持恒定。本文以河北同力自控閥門制造有限公司河北同力自控閥門制造有限公司生產(chǎn)的ZYF16型自力式差壓控制器為例，對自力式差壓控制器在熱網(wǎng)的應(yīng)用進行探討。1.工作原理自力式差壓控制器主要由彈簧、膜盒、膜片、閥芯、差壓調(diào)節(jié)手柄，導(dǎo)壓管構(gòu)成。膜盒為

2、主要控制元件，導(dǎo)壓管將被控環(huán)路的壓力導(dǎo)入膜盒，作用在膜片上，使膜片與彈簧受力達到平衡。自力式差壓控制器工作流程見圖1，圖中p1為熱網(wǎng)的供水壓力，p2為熱力站的回水壓力，p3為熱網(wǎng)的回水壓力。當熱網(wǎng)的供回水壓差Δp=p1p3減小時，膜片帶動閥芯上移，閥的阻力p2p3減小，從而使熱力站的資用壓差p1p2保持不變。當Δp增大時，閥芯下移，閥的阻力增大，從而使熱力站的資用壓差保持不變。當熱力站的阻力發(fā)生變化時，若某一臺換熱機組關(guān)閉，則熱力站的總

3、阻力增大，p2減小，p1p2增大。膜片帶動閥芯下移，閥的阻力p2p3增大，從而使熱力站的資用壓差p1p2保持不變。由此可見，無論是熱網(wǎng)的壓力出現(xiàn)波動，還是熱力站內(nèi)部的阻力發(fā)生變化，自力式差壓控制器均可保證施加于被控環(huán)路的壓差保持恒定。圖1自力式差壓控制器工作流程2.適用場所①適用場所1對于具有多臺換熱機組的熱力站，安裝自力式差壓控制器可削弱各換熱機組間的調(diào)節(jié)干擾。安裝手動調(diào)節(jié)閥、自力式差壓控制器的熱力站系統(tǒng)見圖2、3。圖3安裝自力式差壓

4、控制器的熱力站由圖2可知，當熱力站的某一臺換熱機組進行調(diào)節(jié)（例如機組B關(guān)閉時），由于熱力站的總阻力增大，總流量減小。導(dǎo)致壓差p1p2增大，加上總流量的減小，使得熱力站干管1—5段、2—8段的阻力減小，從而使機組A、C的壓差、流量增大。由圖3可知，采用自力式差壓控制器代替手動調(diào)節(jié)閥，當機組B關(guān)閉時，自力式差壓控制器使施加于熱力站的壓差p1p2保持不變。當然由于熱力站總流量的減小，也將使熱力站干管1—5段、2—8段的阻力減小，造成機組A、C

5、的壓差、流量增大，但相對于采用手動調(diào)節(jié)閥，增大的幅度有所下降。顯然，干管1—5段、2—8段的阻力變化相對于整個熱力站的阻力可以忽略不計，則可視為各換熱機組間的調(diào)節(jié)互不干擾。實際上干管的阻力是客觀存在的，各機組間的調(diào)節(jié)干擾也是不可避免的。但在系統(tǒng)設(shè)計合理的前提下，這種干擾是微弱的。設(shè)計時，干管可采用較大的管徑，在干管上除安裝自力式差壓控制器外，不再安裝其他閥門，盡可能減小干管的阻力?？梢允垢鳈C組間的調(diào)節(jié)干擾降低到最低程度，使熱力站具有較好

6、的水力穩(wěn)定性。②適用場所2在熱力站的自動調(diào)節(jié)中，自力式差壓控制器一般與電動調(diào)節(jié)配合使用。電動調(diào)節(jié)閥的選型有兩個原則：原則1，設(shè)計流量對應(yīng)閥門相對開度為90%左右；原則2，閥權(quán)度不小于0.3。原則1往往難以滿足，這是由于同一種電動調(diào)節(jié)閥的相鄰兩種口徑的流通能力一般都相差60%左右，因此往往找不到流通能力恰好符合在求的口徑，而只好選偏大的口徑。為此，簡單的解決辦法是與電動調(diào)節(jié)閥串聯(lián)一個平衡閥，消耗一部分壓差，從而使電動調(diào)節(jié)閥在90%相對開度

7、時為設(shè)計流量。但這種處理有時會出現(xiàn)電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度過小情況，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，使控制的精度變差。若閥權(quán)度小于0.3，則與電動調(diào)節(jié)閥串聯(lián)一個自力式差壓控制器（不再安裝平衡閥），用自力式差壓控制器控制電動調(diào)節(jié)閥的進出口壓差，使之基本恒定，外網(wǎng)的壓力波動由自力式差壓控制器消除。3應(yīng)用實例石家莊華電熱水供熱系統(tǒng)由東線、北線、天同、南效、中線5個大型區(qū)域熱網(wǎng)組成，系統(tǒng)全部互聯(lián)。到2008年，石家莊華

8、電熱水供熱系統(tǒng)已擁有河北華電石家莊熱電公司、裕華熱電公司兩座熱源，具有大口徑管道、遠距離輸送（最遠達到17km）、多處環(huán)狀管網(wǎng)和多熱源關(guān)聯(lián)運行的特點，供熱系統(tǒng)復(fù)雜。由于缺乏熱網(wǎng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和必要的分析調(diào)控手段，整個熱網(wǎng)的水力失調(diào)非常嚴重。主要表現(xiàn)為：近端供熱量偏大，流量分本不均，各個環(huán)狀管網(wǎng)間相互干擾，調(diào)節(jié)困難。多年來，熱網(wǎng)的實際運行情況為：一級管網(wǎng)實際流量為1.2104th，一級管網(wǎng)實際供回水溫差僅20℃，實際流量是供暖初末期設(shè)計經(jīng)濟流

9、量的2倍以上，是嚴寒期尖峰值的1.32倍。在石家莊華電熱水供熱系統(tǒng)的調(diào)控中，我們采用了熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、遠程終端控制站、自力式差壓控制器、通信系統(tǒng)等。由于資金原因，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)實行一次設(shè)計、分步實施。2007年，對距離熱源較近、負荷較大、供熱量偏大的50多座熱力站安裝了自力式差壓控制器。當年供暖期投入運行，明顯改善了往年近端供熱量偏大、遠端供熱量不足的運行狀況。2008年，我們根據(jù)前一年的運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，經(jīng)過水力計算，又對水力