平衡阀原理
平衡阀在供热系统中工作原理
平衡阀在供热系统中工作原理
平衡阀在供热系统中的工作原理主要是通过调节阀芯与阀座的间隙（即开度）来改变流体流经阀门的流通阻力，从而达到调节流量的目的。
这种阀门具有数字锁定特殊功能，采用直流型阀体结构，具有更好的等百分比流量特性，能够合理地分配流量并有效地解决供热系统中存在的室温冷热不均问题。
当热水在供热系统中流动时，平衡阀能够根据各个房间所需的热量自动调节流量，保证每个房间都能得到足够的热量。
具体来说，当室内温度低于设定温度时，室温控制器会向工作电磁阀发送信号，使电磁阀打开，阀门开始供水。
当进水阀打开时，水开始进入管道，通过调节机构控制阀门的开度，从而实现水流量的调节。
此外，平衡阀还具有反调节功能，当入口处压力加大时，阀门会自动减小通径，减少流量的变化，反之亦然。
这种反调节功能使得平衡阀能够更好地适应供热系统的变化，保证系统的稳定运行。
总的来说，平衡阀在供热系统中起到了非常重要的作用，它能够通过自动调节流量和改变流体流经阀门的流通阻力来达到供热平衡的效果，从而提高了供热系统的效率和舒适性。
平衡阀的工作原理
平衡阀的工作原理平衡阀是一种常用的控制阀，用于调节流体的压力和流量。
它能够自动调节阀门的开度，以保持系统中的压力稳定。
平衡阀在工业生产中具有广泛的应用，特别是在液压系统中常见。
工作原理：平衡阀的工作原理基于流体力学和压力平衡的原理。
它由阀体、阀芯、弹簧和调节装置等组成。
当流体通过平衡阀时，流体的压力作用在阀芯上。
阀芯上的压力将与弹簧上的压力相平衡，从而使阀芯保持在一个稳定的位置。
当系统中的压力发生变化时，阀芯会自动调节阀门的开度，以保持系统中的压力稳定。
平衡阀的调节装置通常由手动调节装置和自动调节装置组成。
手动调节装置允许操作人员手动调节阀门的开度，以满足系统的需求。
自动调节装置通常由传感器和控制器组成，可以根据系统压力的变化自动调节阀门的开度。
应用领域：平衡阀广泛应用于各种工业领域，特别是在液压系统中。
以下是一些平衡阀的应用场景：1. 液压系统中的平衡阀用于控制液压系统的压力和流量，以确保系统的稳定性和安全性。
2. 石油和天然气工业中的平衡阀用于控制流体的压力和流量，以保护设备和管道免受过高或过低的压力影响。
3. 化工工业中的平衡阀用于控制化学品的流动，以确保生产过程的安全和稳定。
4. 制药工业中的平衡阀用于控制药品的流动，以确保药品的质量和安全性。
总结：平衡阀是一种控制阀，通过自动调节阀门的开度来保持系统中的压力稳定。
它的工作原理基于流体力学和压力平衡的原理。
平衡阀在液压系统和其他工业领域中具有广泛的应用。
通过使用平衡阀，可以确保系统的稳定性和安全性，提高生产效率和产品质量。
平衡阀的工作原理
平衡阀的工作原理平衡阀是一种特殊功能的阀门，阀门本身无特殊之处，只在于使用功能和场所有区别。
在某些行业中，由于介质（各类可流动的物质）在管道或容器的各个部分存在较大的压力差或流量差，为减小或平衡该差值，在相应的管道或容器之间安设阀门，用以调节两侧压力的相对平衡，或通过分流的方法达到流量的平衡，该阀门就叫平衡阀。
平衡阀是在水力工况下，起到动态、静态平衡调节的阀门。
如静态平衡阀。
静态平衡阀亦称平衡阀、手动平衡阀、数字锁定平衡阀、双位调节阀等，它是通过改变阀芯与阀座的间隙（开度），来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到热平衡的作用。
动态平衡阀分为动态流量平衡阀，动态压差平衡阀，自力式自身压差控制阀等。
动态流量平衡阀亦称：自力式流量控制阀、自力式平衡阀、定流量阀、自动平衡阀等，它是跟据系统工况（压差）变动而自动变化阻力系数，在一定的压差范围内，可以有效地控制通过的流量保持一个常值，即当阀门前后的压差增大时，通过阀门的自动关小的动作能够保持流量不增大，反之，当压差减小时，阀门自动开大，流量仍照保持恒定，但是，当压差小于或大于阀门的正常工作范围时，它毕竟不能提供额外的压力，此时阀门打到全开或全关位置流量仍然比设定流量低或高不能控制。
动态压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀、差压控制器、稳压变量同步器、压差平衡阀等，它是用压差作用来调节阀门的开度，利用阀芯的压降变化来弥补管路阻力的变化，从而使在工况变化时能保持压差基本不变，它的原理是在一定的流量范围内，可以有效地控制被控系统的压差恒定，即当系统的压差增大时，通过阀门的自动关小动作，它能保证被控系统压差增大反之，当压差减小时，阀门自动开大，压差仍保持恒定。
自力自身压差控制阀，在控制范围内自动阀塞为关闭状态，阀门两端压差超过预设定值，阀塞自动打开并在感压膜作用下自动调节开度，保持阀门两端压差相对恒定。
平衡阀原理
平衡阀原理平衡阀是一种广泛使用的自动调节阀门，用于控制水流，达到一定的流量和压力。
它主要由阀体、阀芯、弹簧、调节螺母、活塞、控制盘等组成。
其工作原理是通过感应流体流量，调整阀芯的位置，以达到流量与设定值相等的效果。
本文将深入探讨平衡阀的原理以及它的设计和运用。
平衡阀的工作原理基于杠杆原理。
当水流经过阀门时，阀芯的位置会随着流量的变化而调整，从而实现水压的自我调节。
其主要原理如下：1. 安装主管道：主管道将水从高压区域传输到低压区域。
通过主管道将水流引入到平衡阀中。
2. 测量水流：平衡阀感应器测量水流，根据测量结果向阀芯发送信号。
3. 自动调节：平衡阀芯的位置会随着流量的变化而自动调节。
当水压高时，阀芯会向下移动，减小流量；当水压低时，阀芯会向上移动，增加流量。
4. 维持稳定：当流量与设定值相等时，阀芯保持稳定位置。
它将自动控制水压，保持水流量恒定。
平衡阀的设计平衡阀的设计需要考虑多个因素，包括阀门尺寸、材质、密封性、流量范围、阀门特性等。
下面将介绍平衡阀设计的主要内容。
1. 尺寸：平衡阀的尺寸主要取决于管道的直径和流量。
一般来说，流量越大，阀门越大。
2. 材质：平衡阀可采用铸铁、不锈钢、铜合金等材料制成。
不同材质的选择主要考虑其耐腐蚀性和强度。
3. 密封性：阀门的密封性是至关重要的参数。
不良的密封性会导致漏水和损坏设备。
平衡阀的密封性应该得到严格控制。
4. 流量范围：平衡阀设计时，应考虑其要控制的流量范围。
阀门设计应适应各种流量需求，且不会使流经阀门的水流动过大或过小。
5. 阀门特性：平衡阀的特性应根据应用需求进行选择。
一些要求高功能的应用需要特殊的阀门特性，如线性、快速或等百分比。
平衡阀广泛应用于市政给排水、空调系统、加热冷却系统、化工工业等领域，它的作用是自动调节水流量和压力，以达到稳定的水流输出。
在市政给排水领域中，平衡阀用于调节水压以控制水流的流量。
在空调系统中，平衡阀可调节冷却水的流量，使温度稳定。
平衡阀工作原理注意事项
平衡阀工作原理注意事项平衡阀（也称为平衡调节阀）是一种用于调节流体流量的阀门。
平衡阀常用于管道系统中，目的是确保稳定的流量和压力。
其工作原理是利用阀芯的移动来调节流体的通量，从而实现平衡。
平衡阀的工作原理主要包括阀芯的位置调节、内部结构的设计和流体的流通方式等方面。
平衡阀的位置调节是通过阀芯的运动来改变流通截面积，从而调整阀门开启度和流量。
内部结构的设计包括阀座、阀孔和阀芯等部分，它们的形状和尺寸会影响流体流通的阻力和阀门的调节范围。
流体的流通方式通常有平衡型和非平衡型两种，它们对于阀门的可调范围和精度有一定影响。
在使用平衡阀时，需要注意以下事项：1. 选择合适的平衡阀型号和规格。
根据实际需要，选择适合流量范围和工作压力的平衡阀。
不同规格的平衡阀有不同的调节范围和精度，应根据具体要求进行选择。
2. 确定适当的安装位置。
平衡阀的安装位置会影响其工作效果。
应选择在流体进口处或有一定流动动能的位置上安装平衡阀，以确保流体的均匀分布和稳定通量。
同时，避免与其他设备或管道发生冲突，方便维护和操作。
3. 检查流体质量和维护管道系统。
平衡阀对流体的质量有一定要求，过于混浊或含有固体颗粒的流体可能会损坏阀门。
在使用平衡阀之前，应确保管道系统内部干净，可以通过过滤器等设备来保证流体的质量。
4. 调节阀门的开启度。
平衡阀通常具有一定的调节范围，根据实际需要，调节阀门的开启度以控制流体的流量。
过大或过小的开启度都可能导致阀门无法正常工作，应根据实际情况进行适当调节。
5. 定期检查和维护。
平衡阀的使用寿命较长，但仍需要定期进行检查和维护。
定期检查阀门的工作状态和密封性能，清理阀座和阀芯等部分，以确保阀门的正常工作。
6. 避免过高或过低的压力。
平衡阀需要在一定的压力范围内工作，过高或过低的压力都可能导致阀门无法正常开启或关闭。
因此，在使用平衡阀时，应确保管道系统中的流体压力适中。
总之，平衡阀是一种重要的流体控制设备，在工业生产和管道系统中具有广泛应用。
平衡阀的工作原理
平衡阀的工作原理平衡阀的工作原理是：在平衡阀的阀瓣上设计有导流孔（见附图），阀门关闭时，阀瓣下方的高压介质通过导流孔进入阀瓣上方的阀腔内，高压介质在阀腔内对阀瓣产生一个对阀瓣向下的推力，该力与阀瓣下方介质对阀瓣向上的推力相平衡，因此阀瓣在关闭时就减少了一个介质对阀瓣向上的推力，使阀瓣的关闭力大大减小（减小一个介质向上推阀瓣的力），也就是阀门的关闭力大大减小，这即保证了阀门可靠密封同时也有效地减轻了工人的劳动强度。
平衡阀的开关螺母上还设计有滚动轴承，使阀门的开关更加轻便灵活。
平衡阀含义：填料箱内介质和进口管道介质相通，压力和进口管道压力平衡，开关省力，故名“平衡阀”。
主要效能规範：型号公称压力试验压力工作压力适用温度使用介质强度密封j47h-160 16 24 16 ≤200℃ 氮氢混合气、氨、液氨、铜铵液、硷液等 j47h-320 32 48 35.2 32 ≤200℃ 主要零件的材料说明：零件名称材料阀体、法兰、缺套优质碳素钢阀杆、阀瓣不鏽钢阀杆螺母铸铝黄铜填料四氟手柄球墨铸铁“o”型密封圈氟26-41橡胶密封面堆焊硬质合金平衡式截止、节流阀使用说明:一、效能简介j（l）47y角式平衡截止、节流阀是在j（l）44y角式截止、节流阀基础上改进创新的一种新型阀门。
j（l）44y角式截止、节流阀（以下简称“截止、节流阀” ）的公称通径超过dn200以后，阀门的关闭力就相当大。
较大的关闭力无论从阀门的设计角度，还是从阀门的使用角度来看都是比较困难的问题。
为解决这一难题，我公司研究设计了一种新型阀门，即j（l）47y角式平衡截止、节流阀。
二、工作原理：平衡阀的阀瓣上设有导流孔。
阀门关闭时，阀瓣下方的高压介质通过导流孔进入阀瓣上方的阀腔内，高压介质在阀腔内对阀瓣产生一个向下的推力，该力与下方介质对阀瓣向上的推力相平衡。
使阀门的关闭力减小。
三、结构特点1、阀门密封面堆焊司太立合金。
2、阀瓣上有小孔，使阀门中腔介质压力平衡，启闭力矩小。
平衡阀安装位置及原理
平衡阀安装位置及原理
平衡阀是一种用于调节管道系统中流体压力的装置。
它的安装位置通常位于主要水源或供液设备之后，以平衡管道系统中的压力差异。
平衡阀的原理是通过调节阀内流动介质的通道面积来控制系统中的压力变化。
当管道系统中的压力不平衡时，平衡阀会自动调节其开口面积，使流体通过阀门时产生适当的阻力，从而平衡流量，保持系统的压力稳定。
具体来说，当系统中的压力低于设定值时，平衡阀会打开一部分，增加流体通过的通道面积，从而提高流量和压力；而当系统中的压力超过设定值时，平衡阀会关闭一部分，减小流体通过的通道面积，降低流量和压力。
这样就能够实现对管道系统中的压力进行自动调节，保持系统的平衡状态。
总而言之，平衡阀的安装位置通常在主要水源或供液设备之后，其工作原理是通过调节阀内通道的开口面积来平衡管道系统中的压力差异，以保持系统的稳定运行。
平衡阀的工作原理
平衡阀的工作原理引言：平衡阀是一种常见的控制阀，它在工业生产中起着重要的作用。
平衡阀通过调节介质的流量和压力，实现对管道系统的稳定控制。
本文将详细介绍平衡阀的工作原理，包括其结构和工作原理的五个方面。
一、平衡阀的结构1.1 阀体和阀盖平衡阀的阀体和阀盖通常由铸铁或者不锈钢制成，具有良好的耐压性和密封性能。
阀体和阀盖之间通过罗纹、法兰或者焊接连接，确保阀门的稳定性和可靠性。
1.2 阀芯和阀座平衡阀的阀芯和阀座是控制介质流动的关键部件。
阀芯通常由不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
阀座则采用特殊材料制成，以确保阀门的密封性能和耐用性。
1.3 调节机构平衡阀的调节机构用于控制阀门的开启度。
常见的调节机构包括手动螺杆、电动执行器温和动执行器等。
这些机构能够根据需要精确地调节阀门的开启度，实现对介质流量和压力的精确控制。
二、平衡阀的工作原理2.1 压力平衡原理平衡阀通过阀芯和阀座之间的平衡孔来实现压力平衡。
当介质压力超过设定值时，阀芯会自动关闭平衡孔，阻挠介质流动。
当介质压力低于设定值时，阀芯会打开平衡孔，允许介质流动。
通过这种方式，平衡阀能够保持介质流量和压力的稳定性。
2.2 流量调节原理平衡阀通过调节阀芯的开启度来控制介质的流量。
当阀芯彻底关闭时，介质无法通过阀门流动；当阀芯彻底打开时，介质可以自由流动。
通过逐渐调节阀芯的开启度，平衡阀能够实现对介质流量的精确控制。
2.3 压力调节原理平衡阀还可以通过调节阀芯的开启度来控制介质的压力。
当阀芯打开度增加时，介质流动的阻力减小，压力相应下降；当阀芯打开度减小时，介质流动的阻力增加，压力相应上升。
通过这种方式，平衡阀能够实现对介质压力的精确调节。
三、平衡阀的应用领域3.1 工业生产平衡阀广泛应用于各种工业生产过程中，如化工、石油、制药等。
它们能够实现对介质流量和压力的精确控制，确保生产过程的稳定性和安全性。
3.2 暖通空调平衡阀在暖通空调系统中也有重要的应用。
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利用分流控制流量
T = 80°C V = 0…100%
Q ≈ V * DT
定流量 变流量
11
通过改变温差DT 控制负荷
利用混流调节温度
DT = 20…80°C V = 100%
T
利用射流调节温度
DT = 20…80°C V = 100%
T
Q ≈ V * DT
Q ≈ V * DT
定流量 变流量
12
三通合流回路
对于最远端回路来说，启动时间将 延长 而盘管过流，并不会带来对应的热 量增加
流量
43
静态失调（二）
对于一个平衡系统，可以按照设计要求实现启动要求 而一个不平衡系统，系统启动时间要求更长.
房间温度
-2
额外启动时间
-1
0
小时
44
出现静态失调的时刻
系统启动时
负荷突变
不合常理的温度设定情况
45
静态失调解决方法（一）
Mixing Circuit
● 运行模式
● ● 三通阀将一级热源与二级回路分开 水泵流量恒定，从热源抽水
● 特性
● ● ● 即使低负荷工况，仍可达到较低回水温度 （制冷中高回水温度） 冷热源端为变流量 例如供热系统中散热器
● 应用领域
● ● ● 末端控制 需防冻的空气加热器 低温热源（例如热泵）
13
FCU & AHU FCU & AHU
23
制冷系统变流量水力系统
VFHS Variable Flow Hydraulic System / Primary – Secondary 变流量水力系统 / 二次泵系统
Dp
VPS
Variable Primary System / Primary-only 一次泵变流量系统
三通分流回路
Diverting Circuit
● 运行模式
● ● ● 阀门开度决定盘管实际介质流量 末端变流量调节 混流阀实现回路分流
● 特性
● ● 盘管内变流量 主回路定流量
● 应用领域
● ● ● 有霜冻风险的加热盘管 热回收系统 冷却水塔
14
两通截流回路
截流回路
● 运行模式
● ● ● 特性 当阀门全关时，整个系统的流量会随之 改变 从而会引起整个系统的压力波动
∆p [kPa] p [kPa]
n1
∆p
n2
∆p0
V部分负荷
P [kW]
非受控
n3 V [m3/h] 100
V设计
rpm n1
l [m]
0
P部分负荷 受控 P部分负荷 受控 P部分负荷
rpm n2
rpm n3 V [m3/h]
V部分负荷
V设计
35
节能潜力 非受控 / 受控泵
[m] 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 [W] 240 200 160 120 80 0 2 4 6 8 10 12 [m³ /h] IV III Pump head H
37
非受控泵/受控泵的 设备特性和泵特性
[m] 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Pump head H
without control Control: ∆ppump constant Control: ∆pplant
∆p across pump constant
design operating point I II
46
同程系统的静态平衡问题
需要额外 增加至少 一根管路 设备差异仍 然可能存在 不平衡
47
静态失调解决方法（二）
19
定流量和变流量
● 按循环水量是否随负荷发生变化
● 定流量系统（主机侧流量不变）改变供回水温度或负荷侧流量来实现（负荷 侧旁通管）适用于一台水泵对应一台冷热源设备 ● 变流量系统（水量随负荷发生变化）压差控制
20
定流量系统
3通调节阀
•管路系统中流量恒定.
• 回路入口无压力变动
DH
21
变流量系统
∆p across end point plant
Control: temperature & ∆p
IV 10
III 12 I Design II III [m³ /h]
0
2
4
6
8
[W] 270 W 240 W 240 200 W 200 160 W 160 100 W 120 80 0
Power consumption P
同程系统 让各回路总管长相等，使得压力损失近似相同，是目前最为常用的解决静态 失调的方法。理论上讲可以很好的解决静态失调问 题，且对安装调试要求不 高。 工程量大，初投资高，安装及设备导致的静态失调不能解决，特别是区域供暖 系统，管路系统非常庞大复杂。
管径设计 增大不利支路管径减少阻力损失，减小有利支路管径增加阻力损失，实现各 回路压降基本平衡。 受标准管径型号限制，计算复杂，计算量大，实际过程与理论计算会有较大出 入，不能解决由于安装及设备问题导致的静态失调
● 两管制系统（双水管系统），应用最广泛 ● 三管制系统（三水管系统），共用一根回水管很少使用 ● 四管制系统（四水管系统），冷热水供回水分开
* *
18
同程式和异程式
● 按同一并联环路中末端设备的供回水管道总长是否大致相等
● 同程式（相等）：各支路阻力基本相等 稳定性好，水 量分配均匀垂直同， 有一根同程管 ● 异程式（不相等）：流量分配不均匀，公共管道管径增大或各支管按流量调 节装置
∆pVR
∆pVR
∆pVR
∆pVR
∆pVR
∆pVR = 29.8 kPa ∆pVR = 26.5 kPa
Heating zone 1 Heating zone 2 Heating zone 3 Heating zone 4
∆pVR = 23 kPa
∆pVR = 19.6 kPa
∆pVR = 16 kPa
IV
2
4
6
8
10
12
[m³ /h]
38
HVAC Hydraulic
HVAC Basic
Hydraulic System
Hydraulic Balancing
When PICV
39
水力失调方式与种类
• 静态失调
管路设计不当 安装 设备的不确定
•
动态失调
设备调节
40
举例： 5个盘管
Fan Coil 1 Fan Coil 2 Fan Coil 3 Fan Coil 4 Fan Coil 5
Dpቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
24
二次泵系统
CH3
CH2
CH1
Dp
● VFHS 运行: CH1 + CH2
● 一次侧有两台冷机运行，一次泵采用定速泵 ● 二次侧部分负荷工况，使用变频泵 ● 旁通流量为一次回路与二次回路的流量差
25
一次泵系统
CH3
CH2
CH1
Dp
● VPS 运行：仅一台冷机
● 部分负荷工况 ● 旁通回路调节阀部分开启以确保1#制冷机的最小流量
Hydraulic and Valve
HVAC Hydraulic
HVAC Basic
Hydraulic System
Hydraulic Balancing
When PICV
2
HVAC Hydraulic
HVAC Basic
Hydraulic System
Hydraulic Balancing
When PICV
● ●
部分负荷工况下，回水温度不理想 因为水管长度等原因，启动延迟较长
● 应用领域
● ● 带除湿的冷盘管 区域供热
15
闭式和开式系统
● 按水是否与空气直接接触
● 闭式系统在系统最高点设膨胀水箱或在循环水泵入口设膨胀定压水罐 ● 开式系统设喷水室或蓄冷水池
* *
17
两管与四管制
● 按连接末端的冷热水供回水管道由几根组成
28
暖通空调系统的水阻力
●可能值
∆pFlow
∆pValve ∆pPump
●锅炉
● 10…50 kPa
∆pGeneration
●制冷机
● 50…150 kPa
∆pConsumer
●管道 (50…200 l/h)
● 40…130 Pa/m
●末端设备
● 2…200 kPa
∆pReturn ∆pPump = ∆pGeneratio + ∆pFlow + ∆pValve + ∆pConsumer + ∆pReturn
V部分负荷
P [kW]
非受控
V设计
rpm n1
l [m]
0
节能潜力 水泵比例与原则
3 2 P V n1 1 ~ 1 n ~ V P 2 2 2
P部分负荷 受控 P部分负荷
rpm n2
rpm n3 V [m3/h]
V部分负荷
V设计
34
参考点压差控制泵
I II IV 0 2 4 Power consumption P 6 8 10 III 12 I II [m³ /h]
36
成本节约的潜能 受控泵/非受控泵
部分负荷
泵 耗电量 [W] 操作时间 [h/年] 能源消耗 [kWh/年] 节能 [kWh/年] 成本节约 [RMB]
非受控泵
受控泵 通过泵的 ∆p 不变 受控泵 通过设备的 ∆p 不变 ● 定义 运行时间 成本节约 • 220 个供暖日 • 平均电力成本 • 运行时间 1.2 元/kWh 20 年