自力式流量控制閥概述
流量調節(jié)閥又名自力式流量控制閥，流量平衡閥，靜態(tài)平衡閥，它是一種直觀簡便的流量調節(jié)控制裝置，管網中應用流量調節(jié)閥可直接根據設計來設定流量，閥門可在水作用下，自動消除管線的剩余壓頭及壓力波動所引起的流量偏差，無論系統壓力怎樣變化均保持設定流量不變，該閥這些功能使管網流量調節(jié)一次完成，把調網工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?，有效的解決管網的水力失調。
流量調節(jié)閥工作原理
數顯流量調節(jié)閥是一種能顯示管網中瞬時流量的控制閥，它是在自力式流量調節(jié)閥的基礎上增設了顯示功能，使管網平衡調節(jié)更方便，更精確。為管網系統調節(jié)提供了重要的數字依據。該閥的這些功能使流量調節(jié)一次完成，把系統平衡調節(jié)變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?。有效的解決管網的水力平衡失調?？晒?jié)能百分之十五以上。
流量調節(jié)閥分類
一、小流量調節(jié)閥的特點
所謂小流量調節(jié)閥，顧名思義，就是流通能力很小的調節(jié)閥。閥門的流通能力是在統一條件下的閥門容量指標。我國用C 值表示 。其定義為：閥門全開時，當閥前后壓差為1公斤/厘米² ，介質重度為1克/ 厘米³ 時 ，每小時流過閥門的介質量(米³/時)。對于不可壓縮流體，在充分湍流的狀態(tài)下(雷諾數足夠大時，對于水Re>105 ；對空氣Re>5.5 ×10 4 )式中：△p——閥前后壓差(公斤/厘米² ) Υ——介質重度(克/厘米³ )Q 一 介質流量(米³ /時)美國等國家用C， 值表示 閥門的流通能力。的，主要有關電的I、E、C標準中用Av 值表示 閥門的流通能力。三者換算關系如下：Cv =1.17C Cv =10 6 /24Av C=10 6 /28Av閥門的流通能力僅僅取決于閥本身的結構。在計算所需的閥門流通能力時，應注意介質不同或流動條件不同時， 閥內流動 狀態(tài)會有很大的差異。在小流量情況下，尤其是粘性流體和低壓下工作時，流體的主約束往往是層流或層流和湍流的混合態(tài)。層流時，經過閥門的介質流量和閥前后壓差呈線性關系。而在層流和湍流混合態(tài)下，隨著雷諾數的增加，即使壓差不變，流經閥門的介質量也會增加。在*湍流時，流量才不隨雷諾數變化而變化。盡管如此，選擇小流量調節(jié)閥，仍然用傳統的方法和計算公式進行。但是其計算值和實際值偏離很大，據資料介紹在 Cv =0.01以下時，它只是作為一個容量指標，具有參考意義而已。實際流通能力應根據經驗確定。
隨著流通能力減小，閥門的可調比將下降。但最少也能保證10:l到15:1之間，如果可調比再小，就難以進行流量的調節(jié)。閥門在串聯使用時，隨著開度變化 ，閥前后壓差也有變化，因此使閥門的工作特性曲線偏離理想特性。如管路阻力大，直線性會變成快開特性 ，而喪失調節(jié)能力。等百分比特性將變成直線特性。小流量情況下，由于很少有管路阻力，上述特性畸變就不大了，對等百分比特性，實際上也就沒有必要。從制造的角度來說， Cv =0.05以下時，也不可能再產生等百分比的側面形狀。因此，對小流量 閥主要 的問題是如何將流量控制在所需要的范圍之內。從經濟效果出發(fā)，使用者希望一個閥門可同時用于截流和調節(jié)，現在也是可以做到的。但對于調節(jié)閥來說，主要是實現對流量的控制，關閉是次要的。認為小流量閥本身流量很小，在關閉時很容易實現截流，是錯誤的。國外對小流量調節(jié)閥泄漏量一般也做了規(guī)定。當Cv 值為10 一 ，該閥門的泄漏量規(guī)定為：在3.5公斤/厘米。氣壓下，泄漏量為流量的1 % 以下。
二、小流量調節(jié)閥的種類
由于氣動調節(jié)閥具有本質防爆、性能可靠等優(yōu)點，國內外調節(jié)閥目前仍以氣動為主。過去，國內正式生產的小流量調節(jié)閥。使用壓力可達100公斤/厘米² ，額定的流通能力C 值可以 從0.05到0.0012。其閥座孔徑為3毫米，閥芯為圓柱形，上面刻有一道或數道V 型槽 ，閥桿行程6毫米，閥門 無配套 的定位器，因此控制精度較差。近年來，我國也引進了小流量調節(jié)閥。流通能力約為0.001，閥芯為帶有缺口的圓柱形。工作壓力為300公斤/厘米² 閥桿行程7/16英寸，閥芯為圓錐形，該閥門帶有摩爾公司 的頂裝定位器。上述這類閥門的特點是結構簡單，重量輕。常用的閥座孔徑為1/8～1/4英寸(約為3.175A-6.35毫米)，閥桿行程為1/4～l/2英寸(合6.35～12.7毫米)。這類閥門的流量能力最小可以做到0.00006，以至更小。一般地說，圓柱開槽型的閥芯，在特性化方面比圓錐形好，它可以通過改變 槽深來獲得 設計特性，但后者調節(jié)可*性好，因為通過閥門的流體，分布在閥芯截面的整個圓周上。這種閥門常用在精度要求不很高的場合。但容量精度和特性的重現性較差。閥門流通能力，主要取決于流孔直徑，對于一個1/16英寸的流孔，理論上的 Cv 值約為0.06，或者說只是接近小流量的上限。要進一步減小流量，必須從根本上減小閥芯的行程或約束流孔的開度 。
三、種類型的短行程調節(jié)閥
其一，閥芯是一顆人造藍寶石球。閥座 是一個硬質金屬小孔，用膜頭頂端的螺絲可以調整薄膜的行程，執(zhí)行機構具有可變的氣動反饋，因此對應于3～15磅/時 的信號壓力，流通能力可以從0.07～0.00007( Cv 值)。另一種形式的短行程調節(jié)閥，可用于高壓條件，它的閥芯是錐形的．由執(zhí)行機構的驅動臂，通過一個轉動另件旋轉帶螺紋的閥桿轉一個角度，從而達到縮短行程的目的。 導向螺紋的螺距為每英寸 ll ～32牙，轉動桿旋轉角度一般是15～60°，閥芯行程一般為 0.02--0.005英寸(合0.508～1.27毫米)。因為在不同溫度下熱膨脹不同，閥芯會產生顯著誤差，因此這種 閥限制 使用在300"F以下，為保證閥位精度 ，閥門裝有定位器。
四、高壓差對閥芯、閥座的要求
對于高壓小流量調節(jié)閥，還必須考慮由主于高壓和高壓差帶來的一系列問題。如執(zhí)行機構必須具有足夠的輸出力，以克服介質的不平衡力，閥門零件強度問題，高壓密封問題，而 最關鍵的是閥芯、閥座的材質和加工問題。高壓調節(jié)閥閥芯、閥座損壞原因很復雜，這里面的理論不盡相同，但普遍引起重視的是高速液(氣)流相對閥芯、閥座運動引起的沖刷現象(亦 稱速度 效應)和液體介質在高壓差下的氣蝕現象 。前者損壞形式是與流線有一定關系的沖刷痕跡，后者則是海綿狀孔洞。在有氣蝕產生的場合下，如果閥芯，閥座材質選用不當，少則幾天，多則幾個月，閥門就將報廢。解決氣蝕問題應從求避免氣蝕的方法和耐氣蝕 的材料著手，避免氣蝕的方法有幾種。1．改進閥芯，閥座設計，使其具有合理的液流速度分布和壓力分布。如小流量調節(jié)閥采用狹長通道式閥芯、閥座。閥芯、閥座孔都有很小的錐度，適用于在恒定的上游壓力條件下精確地控制流量。由于這種 結構具確吸收 能量，減小氣蝕的功能，據資料報導，它曾用于4200公斤/厘米²的壓降下。2、在 條件充許的情況下，在液流中充氣，以局部地或全部地消除低壓區(qū)。3。閥門串聯使用，以減小每個閥的壓降。4．使閥前后壓差低于該介質在調節(jié)閥入口溫度下產生汽蝕現象的允許壓差。5．介質在“流開”狀態(tài)下工作，允許壓差比“流閉”狀態(tài)大三倍多。
流量調節(jié)閥應用
流量調節(jié)閥主要應用于：集中供熱（冷）等水系統中，使管網流量按需分配，消除水系統水力失調，解決冷熱不均問題，可節(jié)能、節(jié)電15%-20%。
流量調節(jié)閥特性
1.可按設計或實際要求設定流量，避免了盲目調節(jié)，把復雜的調網工作簡化為簡單的流量分配；2.*克服系統冷熱不均現象提高供熱供冷品質；3.減少設計工作量，不需要在管網進行繁瑣的水力平衡計算；4.免除多熱源，管網熱源切換時的流量再分配工作；5.流量機芯轉子部分采用瑪瑙軸承耐磨不生銹；6.閥體上傳訊器及傳感器無電源，顯示器采用全密封結構使用壽命長；7.不工作時自動休眠節(jié)省電源，設計使用壽命十年以上；8.顯示器4秒鐘刷新一次，顯示平穩(wěn)。 [1]
可按設計或實際要求設定流量， 能自動消除系統的壓差波動，保持流量不變。克服系統冷熱不均現象，提供熱（供冷）質量。*解決近端壓差大，遠端壓差小的矛盾。減少系統循環(huán)水量，降低系統阻力。減少設計工作量，不需要對管網進行繁瑣的水力平衡計算。降低調網難度，把復雜的調網工作簡化為簡單的流量分配。免除多熱源管網熱源切換時的流量再分配工作。流量顯示值均為測試臺上隨機標定，流量
