熱網(wǎng)的平衡技術(shù)及產(chǎn)品
目前國內(nèi)熱網(wǎng)平衡技術(shù)產(chǎn)品主要有以下幾種：
1、手動調(diào)節(jié)閥或普通關(guān)斷閥門
兩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理相同，皆為單一手動調(diào)節(jié)孔板，不同的開度對應(yīng)不同的阻力系數(shù)，只是手動調(diào)節(jié)閥比普通關(guān)斷閥線性好。調(diào)節(jié)時，每調(diào)節(jié)任一用戶閥門，由于并聯(lián)用戶間的相互耦合作用，全網(wǎng)總流量、各用戶流量及分配比例均發(fā)生改變，產(chǎn)生振蕩。因此說其調(diào)節(jié)性能很差，熱網(wǎng)很難平衡，但價格低，且無安裝條件要求，可應(yīng)用于一、二級熱網(wǎng)，為目前國內(nèi)熱網(wǎng)zui廣泛采用的平衡控制產(chǎn)品。熱網(wǎng)平衡后，各閥門開度固定不變，阻力系數(shù)不變，可進(jìn)行恒定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行，也可進(jìn)行變流量（含質(zhì)量并調(diào)）調(diào)節(jié)運(yùn)行。
2、平衡閥
結(jié)構(gòu)同手動調(diào)節(jié)閥基本相同，也為單一的手動調(diào)節(jié)孔板，只是在本閥進(jìn)出口各有一測壓孔。調(diào)節(jié)時，也存在著各用戶間流量的相互耦合作用，但調(diào)節(jié)時要求邊調(diào)節(jié)邊測壓，測壓數(shù)據(jù)通過的儀器及軟件來處理，計算出各閥門的開度，來調(diào)節(jié)全網(wǎng)各用戶閥門。操作復(fù)雜，且需儀器設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員，故應(yīng)用不多，安裝條件要求不高，可用于一、二級網(wǎng)。熱網(wǎng)平衡后，各閥門開度不變，即阻力系數(shù)不變，熱網(wǎng)可進(jìn)行恒流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行，也可以采用變流量（含質(zhì)量并調(diào)）調(diào)節(jié)運(yùn)行。
3、自力式流量控制閥（器）及差壓式流量控制閥
二者結(jié)構(gòu)、原理相近。自力式流量控制閥是由手動孔板、自動孔板、自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、壓力控制（反饋）管路及流量設(shè)定刻度標(biāo)尺等主要部分構(gòu)成。其原理根據(jù)用戶設(shè)計流量，調(diào)整手動孔板開度至流量設(shè)定刻度標(biāo)尺數(shù)值，閥前后壓差改變時，由壓力控制管路反饋壓差變化信號到自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，依靠壓差動力使自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)自動調(diào)節(jié)自動孔板開度，從而維持手動調(diào)節(jié)孔板前后壓差不變，進(jìn)而達(dá)到恒定流量的目的。可避免熱網(wǎng)各用戶間的相互耦合作用及產(chǎn)生的流量振蕩，各用戶安裝此閥的熱網(wǎng)可一次調(diào)節(jié)即告平衡。具有操作簡單、方便、快捷、穩(wěn)定、可靠的特點(diǎn)；無安裝條件要求；價格高于平衡閥；適用于一、二級熱網(wǎng)。安此閥的熱網(wǎng)平衡后，只能采用恒定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行，而不能采用變流量調(diào)節(jié)運(yùn)行（含質(zhì)量并調(diào)調(diào)節(jié)）。受運(yùn)行調(diào)節(jié)方式的限制其推廣不普遍，應(yīng)用普及程度大于平衡閥但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于手動調(diào)節(jié)閥。
4、熱網(wǎng)微機(jī)控制平衡技術(shù)
國內(nèi)熱網(wǎng)微機(jī)控制系統(tǒng)從控制策略上劃分大體有二種：
一種為熱網(wǎng)上各熱力站單獨(dú)控制，換熱站根據(jù)測出的室外溫度tw，調(diào)整一次側(cè)的電動調(diào)節(jié)閥門，以改變流過水一水熱交換器的一次側(cè)水流量。從而使二次側(cè)熱交換器出口水溫tg，達(dá)到設(shè)定值tgset。從原理上講，只要給出合理的室外溫度tw與二次網(wǎng)供水溫度tg之間的關(guān)系式，設(shè)計好電動調(diào)節(jié)閥門的調(diào)節(jié)算法，是能夠使用戶側(cè)采暖建筑達(dá)到要求的。但從整個熱網(wǎng)看，由于各換熱站與熱網(wǎng)皆為并聯(lián)聯(lián)接，換熱站之間存在相互的耦合作用，某一個站閥門有動作，其余的換熱站的電動閥門都將隨之動作，總熱網(wǎng)及各站將產(chǎn)生較長時間振蕩現(xiàn)象，尤其是當(dāng)外溫tw變化較大，熱負(fù)荷變化較大，而熱源調(diào)整又不及時的時候，這種振蕩會非常嚴(yán)重甚至系統(tǒng)不能工作。因安裝條件要求高，造價高，因此只能用于一次網(wǎng)，且由于有上述缺陷，故應(yīng)用不多。
另一種為熱網(wǎng)上各熱力站采用均勻性調(diào)節(jié)，對各個熱力站供水閥門的調(diào)節(jié)是以各個熱力站彼此間供熱效果相同為目標(biāo)，實(shí)行*控制，即通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將各熱力站的現(xiàn)場控制機(jī)連在一起，測量出各熱力站二次網(wǎng)側(cè)供回水溫度，計算全網(wǎng)調(diào)均勻后的供回水平均溫度值，將此值送到各熱力站作為設(shè)定值進(jìn)行具體的調(diào)節(jié)。這種均勻調(diào)節(jié)一般不會導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。隨著室外氣溫的變化，各換熱站熱負(fù)荷同步升高或降低，各換熱站之間熱負(fù)荷分配比例及水流量分配比例基本不變。因此系統(tǒng)一旦調(diào)勻，就基本能夠保持。不需隨溫度變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，閥門動作不頻繁。
此種熱網(wǎng)平衡控制系統(tǒng)，需要在室外溫度變化時，對熱源統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以采用質(zhì)調(diào)節(jié)，也可以采用量調(diào)節(jié)。同樣因?yàn)榘惭b條件要求高，造價高，而只能用于一次網(wǎng)，因此應(yīng)用也不廣泛，國內(nèi)熱網(wǎng)也只有幾例。
5、雙功能自力式流量控制閥
從前述的四種熱網(wǎng)平衡控制技術(shù)及其產(chǎn)品比較來看均勻性調(diào)節(jié)的熱網(wǎng)微機(jī)控制系統(tǒng)對熱網(wǎng)的平衡控制能力很強(qiáng)，熱源可以進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)，也可以采用量調(diào)節(jié)，但造價太高，且只能用于一次網(wǎng)。
而同樣具有很強(qiáng)的熱網(wǎng)平衡能力的自力式流量控制閥（器）造價同微機(jī)系統(tǒng)相比卻要便宜得多，且簡單，操作、維護(hù)也方便、快捷，安裝條件不受限制，既可用于一次網(wǎng)也可用于二次網(wǎng)。但采用此種平衡技術(shù)的熱網(wǎng)只能采用恒定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行，不能采用量調(diào)節(jié)運(yùn)行，熱網(wǎng)節(jié)能潛力沒有得到zui大程度挖掘。反過來，循環(huán)泵采用調(diào)速變流量運(yùn)行調(diào)節(jié)技術(shù)的熱網(wǎng)也不能用此產(chǎn)品，因此此產(chǎn)品的應(yīng)用也受到極大限制。
平衡閥具有熱網(wǎng)平衡能力，熱網(wǎng)可以采用質(zhì)調(diào)節(jié)，也可用量調(diào)節(jié)。但需要儀器設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員來操作，很復(fù)雜，不易普及。用手動調(diào)節(jié)閥及普通閥門平衡控制的熱網(wǎng)可以采用質(zhì)調(diào)節(jié)，也可采用量調(diào)節(jié)。但此類閥平衡能力很差，熱網(wǎng)很難平衡，也使得運(yùn)行調(diào)節(jié)變得不可能。
因此說，國內(nèi)熱網(wǎng)需要一種同時具有自力式流量控制閥和手動調(diào)節(jié)閥功能的產(chǎn)品。綜合兩種產(chǎn)品各自的優(yōu)點(diǎn)，抑制其各自的缺點(diǎn)，使一個好的熱網(wǎng)的平衡控制技術(shù)與循環(huán)泵調(diào)速變流量調(diào)節(jié)運(yùn)行技術(shù)能同時應(yīng)用于同一熱網(wǎng)之中，組成一個穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的供熱系統(tǒng)。由此本人研制出了雙功能自力式流量控制閥--這一熱網(wǎng)平衡的新產(chǎn)品（已獲得國家）。
該產(chǎn)品在保留了自力式流量控制閥的自動調(diào)節(jié)孔板、自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、手動調(diào)節(jié)孔板、壓力控制（反饋）管路、流量設(shè)定的刻度標(biāo)尺等全部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了一套鎖閉裝置。打開鎖閉裝置則本閥同自力式流量控制閥功能*相同--具有恒定流量的功能。關(guān)閉鎖閉裝置，則鎖閉了本閥中的自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，自動調(diào)節(jié)孔板將不再隨本閥前后壓差變化而自動調(diào)節(jié)開度，使本閥變成了一個固定開度的閥門（孔板）-具有變流量的功能。且兩種功能切換自如。
本產(chǎn)品在熱網(wǎng)的應(yīng)用中，其功能是分兩個階段實(shí)現(xiàn)的。在熱網(wǎng)運(yùn)行初期，這一熱網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié)階段，打開熱網(wǎng)上全部的本閥的鎖閉裝置，本閥按自力式流量控制閥的工作原理進(jìn)行工作，具有恒定流量的功能。即當(dāng)本閥手動調(diào)節(jié)門流量設(shè)定后，本閥隨其兩端壓差變化依靠壓差動力自動調(diào)控自動孔板門開度，維持手動調(diào)節(jié)孔板門前后壓差不變，維持流量恒定；消除熱網(wǎng)上各用戶間的相互耦合作用；能方便、快捷、可靠、自動地平衡熱網(wǎng)流量；可一次調(diào)節(jié)即告平衡，發(fā)揮了自力式流量控制閥在熱網(wǎng)平衡控制上的優(yōu)勢。當(dāng)熱網(wǎng)平衡后，關(guān)閉熱網(wǎng)上全部的本閥的鎖閉裝置，從而也就鎖定了本閥的自動調(diào)節(jié)孔板開度，使其變成了固定開度的孔板閥門，其通過流量將隨兩端的壓差變化而變化，實(shí)現(xiàn)變流量功能；滿足了各用戶流量隨采暖負(fù)荷變化而成等比例變化的要求；發(fā)揮了變流量調(diào)節(jié)運(yùn)行方式的節(jié)能優(yōu)勢；克服了采用此調(diào)節(jié)運(yùn)行方式的熱網(wǎng)原來只能用手動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行平衡控制，熱網(wǎng)難于平衡這一劣勢；也克服了原來采用自力式流量控制閥平衡的熱網(wǎng)只能按恒定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，熱網(wǎng)不能充分節(jié)能的劣勢。
本閥正好滿足了熱網(wǎng)在不同時期的不同需要，適應(yīng)了熱網(wǎng)的特性，使一個好的熱網(wǎng)平衡控制技術(shù)與變流量運(yùn)行調(diào)節(jié)技術(shù)能有機(jī)地結(jié)合在一起，取長補(bǔ)短，優(yōu)勢互補(bǔ)，組成了一個穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的供熱系統(tǒng)。上述兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，也相互擴(kuò)大了其各自的應(yīng)用范圍，使其應(yīng)用更加廣泛。
六、結(jié)論
1、從前述分析可以看出，一次網(wǎng)采用量調(diào)節(jié)、二次網(wǎng)采用供暖系統(tǒng)*調(diào)節(jié)工況-質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)，熱網(wǎng)運(yùn)行zui為經(jīng)濟(jì)節(jié)能，既節(jié)熱又節(jié)電，且供熱質(zhì)量。
2、雙功能自力式流量控制閥具有自力式流量控制閥恒定流量和手動調(diào)節(jié)閥變流量這雙重功能，綜合兩產(chǎn)品各自的優(yōu)點(diǎn)，抑制其各自的缺點(diǎn)，使一個好的熱網(wǎng)平衡控制技術(shù)-自力式流量控制閥技術(shù)與一個zui為經(jīng)濟(jì)節(jié)能的熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)技術(shù)-循環(huán)泵調(diào)速變流量運(yùn)行調(diào)節(jié)技術(shù)能有機(jī)的結(jié)合在一起，同時應(yīng)用于同一熱網(wǎng)之中，取長補(bǔ)短，優(yōu)勢互補(bǔ)，組成了一個zui為穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的供熱系統(tǒng)。雙功能自力式流量控制閥的應(yīng)用，使熱網(wǎng)的量調(diào)節(jié)（含質(zhì)和量的綜合調(diào)節(jié)）變得可行。
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