各种阀门的工作原理及应用.docx
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各种阀门的工作原理及应用
温控阀的工作原理及应用
发布日期：
[2006-4-17]?
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共阅[203]次
摘要：
温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备，一个供暖系统如果不设置温控阀就不能称之谓热计量收费系统。
本文简介了温控阀的构造和原理，通过分析温控阀的流量特性，结合散热器的流量特性，同时引进阀权度的概念，阐述在散热器热特性、温控阀流量特性和阀权度的共同作用下如何确保散热器系统调节的有效性；并介绍了温控阀的安装方案；最后阐述温控阀节能作用。
关键词：
温控阀流量特性阀权度热计量节能
1、散热器温控阀的构造及工作原理
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用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。
散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。
温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。
恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。
2、散热器的调节特性是由散热器热特性、温控阀流量特性及阀权度共同决定的。
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温控阀在某开度下的流量与全开流量之比G/Gmax称为相对流量；温控阀在某开度下的行程与全行程之比l称为相对行程。
相对行程和相对流量间的关系称为温控阀的流量特性，即：
G/Gmax=f（l）。
它们之间的关系表现为线性特性、快开特性、等百分比特性、抛物线特性等几种特性曲线。
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对散热器而言，从水利稳定性和热力是调度角度讲，散热量与流量的关系表现为一簇上抛的曲线，随着流量G的增加，散热量Q逐渐趋于饱和。
为使系统具有良好的调节特性，易于采用等百分比流量特性的调节阀以补偿散热器自身非线性的影响
（1）。
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阀权度对调节特性的影响。
可调比R为温控阀所能控制的最大流量与最小流量之比：
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R=Gmax/Gmin
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Gmax为温控阀全开时的流量，也可看作是散热器的设计流量；Gmin则随温控阀阀权度大小而变化。
在散热器系统中，由于温控阀与散热器为串联，故可调节比R与阀权度的关系为：
R=Rmax?
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（2）
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以某型号的温控阀和散热器为例，散热器的流通能力为5m3/h,温控阀的阀权度为88%，实际可调比为28，对应的流量可调节范围100%-4%。
散热器在不同进出口温差下散热量的实际可调节范围见表。
进出口温度差（℃）
25
20
15
10
5
可调节范围（%）
100~11.6
100~13.5
100~16.1
100~20.2
100~28
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有表可知，当散热器进出口温差较小时，散热量的实际可调节范围也见小。
但散热器进出口温差小于10℃时，温控阀的最小可调节散热量约为标准散热量的20%，温控阀的有效工作范围减小。
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此外值得注意的一点是，温控阀的高阻力是由散热器的调节特性决定的，设计时必须考虑温控阀的这一特性，以免出现资用压力不够的情况。
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1、散热器温控阀的构造及工作原理
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用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。
散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。
温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。
恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。
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2、散热器的调节特性是由散热器热特性、温控阀流量特性及阀权度共同决定的。
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温控阀在某开度下的流量与全开流量之比G/Gmax称为相对流量；温控阀在某开度下的行程与全行程之比l称为相对行程。
相对行程和相对流量间的关系称为温控阀的流量特性，即：
G/Gmax=f（l）。
它们之间的关系表现为线性特性、快开特性、等百分比特性、抛物线特性等几种特性曲线。
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对散热器而言，从水利稳定性和热力是调度角度讲，散热量与流量的关系表现为一簇上抛的曲线，随着流量G的增加，散热量Q逐渐趋于饱和。
为使系统具有良好的调节特性，易于采用等百分比流量特性的调节阀以补偿散热器自身非线性的影响
（1）。
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阀权度对调节特性的影响。
可调比R为温控阀所能控制的最大流量与最小流量之比：
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R=Gmax/Gmin
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Gmax为温控阀全开时的流量，也可看作是散热器的设计流量；Gmin则随温控阀阀权度大小而变化。
在散热器系统中，由于温控阀与散热器为串联，故可调节比R与阀权度的关系为：
R=Rmax?
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（2）
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以某型号的温控阀和散热器为例，散热器的流通能力为5m3/h,温控阀的阀权度为88%，实际可调比为28，对应的流量可调节范围100%-4%。
散热器在不同进出口温差下散热量的实际可调节范围见表。
进出口温度差（℃）
25
20
15
10
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可调节范围（%）
100~11.6
100~13.5
100~16.1
100~20.2
100~28
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有表可知，当散热器进出口温差较小时，散热量的实际可调节范围也见小。
但散热器进出口温差小于10℃时，温控阀的最小可调节散热量约为标准散热量的20%，温控阀的有效工作范围减小。
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此外值得注意的一点是，温控阀的高阻力是由散热器的调节特性决定的，设计时必须考虑温控阀的这一特性，以免出现资用压力不够的情况。
平衡阀调节原理
发布日期：
[2006-4-17]?
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共阅[158]次
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平衡阀属于调节阀范畴，它的工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙（即开度），改变流体流经阀门的流通阻力，达到调节流量的目的。
平衡阀相当于一个局部阻力可以改变的节流元件，对不可压缩流体，由流量方程式可得：
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式中：
Q--流经平衡阀的流量?
ξ--平衡阀的阻力系数?
P1--阀前压力?
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P2--阀后压力?
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F--平衡阀接管截面积?
ρ--流体的密度?
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由上式可以看出，当F一定（即对某一型号的平衡阀），阀门前后压降P1-P2不变时，流量Q仅受平衡阀阻力影响而变化。
ξ增大（阀门关小时），Q减小；反之，ξ减小（阀门开大时），Q增大。
平衡阀就是以改变阀芯的开度来改变阻力系数，达到调节流量的目的。
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Kv为平衡阀的阀门系数。
它的定义是：
当平衡阀前后差压为1bar（约1kgf/cm2）时，流经平衡阀的流量值（m3/h）。
平衡阀全开时的阀门系数相当于普通阀门的流通能力。
如果平衡阀开度不变，则阀门系数Kv不变，也就是说阀门系数Kv由开度而定。
通过实测获得不同开度下的阀门系数，平衡阀就可做为定量调节流量的节流元件。
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在管网平衡调试时，用软管将被调试的平衡阀的测压小阀与专用智能仪表连接，仪表可显示出流经阀门的流量值（及压降值），经与仪表人机对话，向仪表输入该平衡阀处要求的流量值后，仪表通过计算、分析、得出管路系统达到水力平衡时该阀门的开度值。
减压阀的工作原理及选用
发布日期：
[2006-4-17]?
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共阅[263]次
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一、减压阀的工作原理
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直动式减压阀
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图14—1a所示为直动式带溢流阀的减压阀（简称溢流减压阀）的结构图。
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压力为P1的压缩空气，由左端输入经阀口10节流后，压力降为P2输出。
P2的大小可由调压弹簧2、3进行调节。
顺时针旋转旋钮1，压缩弹簧2、3及膜片5使阀芯8下移，增大阀口10的开度使P2增大。
若反时针旋转旋钮1，阀口10的开度减小，P2随之减小。
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若P1瞬时升高，P2将随之升高，使膜片气室6内压力升高，在膜片5上产生的推力相应增大，此推力破坏了原来力的平衡，使膜片5向上移动，有少部分气流经溢流孔12、排气孔11排出。
在膜片上移的同时，因复位弹簧9的作用，使阀芯8也向上移动，关小进气阀口10，节流作用加大，使输出压力下降，直至达到新的平衡为止，输出压力基本又回到原来值。
若输入压力瞬时下降，输出压力也下降、膜片5下移，阀芯8随之下移，进气阀口10开大，节流作用减小，使输出压力也基本回到原来值。
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逆时针旋转旋钮1。
使调节弹簧2、3放松，气体作用在膜片5上的推力大于调压弹簧的作用力，膜片向上曲，*复位弹簧的作用关闭进气阀口10。
再旋转旋钮1，进气阀芯8的顶端与溢流阀座4将脱开，膜片气室6中的压缩空气便经溢流孔12、排气孔11排出，使阀处于无输出状态。
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总之，溢流减压阀是*进气口的节流作用减压，*膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压；调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。
为防止以上溢流式减压阀徘出少量气体对周围环境的污染，可采用不带溢流阀的减压阀（即普通减压阀），其符号如图14—1c所示。
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先导式减压阀
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当减压阀的输出压力较高或通径较大时，用调压弹簧直接调压，则弹簧刚度必然过大，流量变化时，输出压力波动较大，阀的结构尺寸也将增大。
为了克服这些缺点，可采用先导式减压阀。
先导式减压阀的工作原理与直动式的基本相同。
先导式减压阀所用的调压气体，是由小型的直动式减压阀供给的。
若把小型直动式减压阀装在阀体内部，则称为内部先导式减压阀；若将小型直动式减压阀装在主阀体外部，则称为外部先导式减压阀。
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图14—2所示为内部先导式减压阀的结构图，与直动式减压阀相比，该阀增加了由喷嘴4、挡板3、固定节流孔9及气室B所组成的喷嘴挡板放大环节。
当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使B室中的压力发生根明显的变化，从而引起膜片10有较大的位移，去控制阀芯6的上下移动，使进气阀口8开大或关小、提高了对阀芯控制的灵敏度，即提高了稳压精度。
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图14—3所示为外部先导式减压阀的主阀，其工作原理与直动式相同。
在主阀体外部还有一个小型直动式减压阀（图中末示出），由它来控制主阀。
此类阀适于通径在20mm以上，远距离（30m以内）、高处、危险处、调压困难的场合。
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定值器?
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定值器是一种高精度的减压阀，主要用于压力定值。
目前有两种压力规格的定值器：
其气源压力分别为0．14MPa和0．35MPa，输出压力范围分别为0—0．1MPa和0一0．25MPa。
其输出压力波动不大于最大输出压力的1％，常用于需要供给精确气源压力和信号压力的场合，如气动实验设备、气动自动装置等。
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图14—4所示为定值器的工作原理图。
它由三部分组成：
1是直动式减压阀的主闭部分；2是恒压降装置，相当于一定差减压阀。
主要作用是使喷嘴得到稳定气源流量；3是喷嘴挡板装置和调压部分，起调压和压力放大作用，利用被它放大了的气压去控制主阀部分。
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由于定值器具有调定、比较和放大的功能，因而稳压精度高。
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定值器处于非工作状态时，由气源输入的压缩空气经过滤器1过滤后进入A室和正室。
主阀芯19在弹簧20和气源压力作用下压在阀座上，使A室与B室断开。
进入A室的气流经由阀口（又称为活门）12至F室，再通过恒节流孔13降压后，分别进入G室和D室。
由于这时尚未对膜片8加力，挡板5与喷嘴4之间的间距较大，气体从喷嘴4流出时的气流阻力较小，G室及D室的气压较低，膜片3及15保持原始位置。
进入只室的微量气体主要经B室通过阀口2从排气口排出；另有一部分从输出口排空。
此时输出口无气流输出，由喷嘴流出而排空微量气体是维持喷嘴挡板装置工作所必须的，因其为无功耗气量，所以希望其耗量越小越好。
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定值器处于工作状态时，转动手柄7，压下弹簧6并推动膜片8连同挡板5一同
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