供热系统调节设备的合理选用

供热系统调节设备的合理选用

艾衍科

山东滨州鑫诚热力有限公司山东滨州256600

摘要：本文主要针对供热系统的调节进行分析，明确了供热系统的调节设备如何进行进一步的选用，提出了选用的一些有效的思路，还比较可行的选用方法和对策，希望能够为今后的供热系统的设备的选择，提供一些参考和借鉴。

关键词：供热系统；调节设备；选用

前言

在供热系统的运行过程中，必须要有比较可靠的供热的条件设备，在这个过程之中，我们要针对调节设备，进行进一步的分析，采取一些比较可行的调解方案，配置一些比较好的条件设备，所以选用非常关键。

1、调节装置

1.1自力式流量控制阀

该阀的特点是不需要外接动力，而是依靠流体的流动特性，当上游和/或下游的阻力在一定范围内发生变化时，保持该管段的流量基本不变。其构造原理如图1。

图1自力式流量控制阀原理图

阀芯上端与隔膜相连，阀芯下端与一拉簧相连。隔膜上部空间与下游流体相通，隔膜下部空间与上游流体相通。这样，阀芯受到3个作用力:隔膜向上的推力(p1-p2)A1;阀芯向下的推力(p1-p2)A2;弹簧向下的拉力F，通过调节弹簧底部的旋钮调整弹簧初始拉力F的大小，来确定阀门所要控制的流量。其中p1为上游流体压力，p2为下游流体压力，A1为安装隔膜圆管的内横截面面积，A2为阀芯在阀座高度处的横截面面积，其值大小随阀芯的高度(即阀的开度)不同而变化，如图2a开度比图2b大，则图2a中的横截面面积A2比图2b中的横截面面积A2小。

图2阀芯开度示意图

当阀芯所受3个力满足(p1-p2)A1-(p1-p2)A2-F=0即达到平衡后，阀门开度就确定了。当调节弹簧使通过阀门的流量达到所要求的值后，锁定弹簧。这时，若下游由于某种原因阻力增大、造成流量暂时下降，则p2提高，使(p1-p2)减小，因此(p1-p2)A1向上推力减小而使阀芯下移即阀门开大;而阀芯下移使A2减小，则(p1-p2)A2减小;阀芯下移又会使弹簧向下的拉力F减小。这样作用在阀芯上、下侧的力都在减小，阀芯在新的位置又达到平衡，使阀门达到新的开度。由于阀芯下移，阀门开大，流量必定增大，使下游阻力增加造成的流量下降得到补偿，而使该支路的流量基本保持不变。其它情况亦可推知。因此，这种阀门可以通过管道内压力的变化自行调节开度，从而使流量基本保持不变。

1.2平衡阀

从调节基本原理上看，平衡阀实际上就是一种手动调节阀。只不过它有开度指示，并在阀门的上游、下游端各装一个测压孔，用来测量流体通过阀门的压降。使用时，测得阀门压降和读出开度，即可算得通过阀门的流量。其作用相当于调节阀和等效孔板流量仪的组合，使各个支路的流量分配达到要求。当总循环泵变速运行时，各个支路的流量成等比例的变化，即各个支路的流量分配比例保持不变。

1.3自力式压差控制阀

自力式压差控制阀与自力式流量控制阀的调节原理基本相似，只不过自力式压差控制阀的压力反馈管是接在用户的回水管上，此时外网所提供的资用压头为(p1-p3)，用户的实际资用压头成为(p2-p3)。自力式压差控制阀也是共同作用在阀芯的3个力达到平衡后，即(p1-p3)A1-(p1-p2)A2-F=0后阀芯停留在某一位置。

若自力式压差控制阀的上游即用户外的工况变化，如V1关小，则压差(p1-p3)必然减小。如同在自力式流量控制阀调节原理中分析的一样，由于(p1-p3)的下降，导致向上推力减小，阀门开大阀芯向下移动;在阀芯向下移动的同时，(p1-p2)A2+F则减小，从而使阀门在新的位置达到平衡。与未关V1前相比，阀门是开大了。阀门开大意味着在阀芯上的压降(p1-p2)减小，从而使用户的资用压头(p2-p3)相应增大，即可以保持用户的资用压头基本不变。同理可分析下游阻力发生变化的情况。

图3自力式压差控制阀原理图

自力式压差、流量控制阀都是利用压差的作用来调节阀门开度，利用流体通过阀芯时压降的变化来弥补管路阻力的变化，从而在工况变化时能保持压差或流量基本不变。这里仅讨论上述三种调节设备，而且这些调节设备不是装在供暖立管上，而是装在楼的热力入口处。

2、未装温控阀定流量运行系统的调节控制

这里所说的定流量运行是指在整个供暖季内热网的流量都保持不变。

2.1直连网

一般来说，直连网以热力站为界分为主网和支网两部分，从热源到热力站为主网，从热力站到热用户为支网。

2.2主网调节

主网的控制策略是调节热力站的供水阀开度，使所有热力站的回水温度趋于一致。主网应配备微机控制，这样可以保证供热质量，同时又降低运行费用。但当投资受限或热网较小、热网规模比较稳定时，也可不用微机控制，而采用比较简单的、下文所叙述的用于支网中的调节方法。

2.3支网调节

由于热网微机控制投资高，因此一般只控制主网。对于支网，可以有多种调节方法。

2.4手动调节

手动调节各支路的相关阀门，使各个用户的流量基本达到设计流量。但支路上一般没有流量测量装置，因此不能直接观测流量来判断调节是否达到要求。调节方法有两个：通过观测各个支路的回水温度，不断调节支路的阀门，使各支路的回水温度接近一致；或者用手提式超声波流量计观测每个支路的流量并对其加以调节，把各个支路的实际流量调到设计要求值。利用回水温度来调节调节周期比较长，因为建筑物的热惰性较大；利用手提式超声波流量计观测流量并进行调节简单易行，不过需要购置相应的设备。

2.5自力式流量控制阀

在各个支路上或热力入口处安装自力式流量控制阀，调整该控制阀的设定旋钮，使其流量指示达到设计流量的要求。这样，在运行时各支路的流量基本可以达到设计要求。

2.6平衡阀

在各个支路上或热力入口处安装平衡阀，按照平衡阀的调节方法，根据各支路的设计流量，调节平衡阀的开度使其流量达到设计要求。

3、热力运行的适量调节

3.1用户调节

以热源、热网及用户为一个整体考虑，用户系统采用双通阀调节散热器（或是其他末端散热装置）的散热量，系统的整体节能效果最明显。但是如果有的用户系统不允许采用双通阀调节散热器（末端装置）的散热量时，则应该设置用户入口装置将热网和室内系统隔离开。

3.2热源与热网的调节

热用户安装有三通阀或者双通阀后，已经具备了自调节能力。此时在热源处的负荷预报就变得很有意义了。根据热网运行参数预报的供热负荷，就是用户在下一个时间段所需要的热负荷。因此提高预报精度，保证预报控制稳定性成为主要的问题。

3.3循环泵恒转速时的预测控制

如果热用户是恒流量运行，则循环泵应该是恒转速运行，热源应该是质调节运行。控制系统应该根据热源出口处的参数，如：热网供回水温度、室外温度、热网供回水流量（主要是监视异常情况），预测热源的供回水温度，并且进行反馈调节。

4、结束语

综上所述，在供热系统调节设备的选用过程中，要明确设备的选用的需求以及选用的目标，针对选用的要求，提高设备选用的科学性和合理性，本文进一步分析了供热系统调节设备的选用方案，可以为今后的工作带来参考。

参考文献：

[1]杨宏科.对供热锅炉节能减排的探索[J].山西建筑.2016（03）.18

[2]邓晓丽.供热锅炉中的节能技术分析[J].中国电子商务.2017（05）.34