机械工业的轴承与阀门之间的原理 _小知识

机械工业的轴承与阀门之间的原理
通常所说的自力式压差控制阀，其功能是控制网路中某个支路或某个用户的压差，使之基本恒定，而自身消耗的压差则是变化的，正是通过调整自身的开度，来调整自身所消耗的压差，以实现被控对象的压差恒定。这种压差控制阀在供热空调工程已有了较多的应用，尤其是在分户计量供暖工程中被广泛采用，所以被大家熟悉和了解。本文介绍一种功能与其不同的自力式压差控制阀，它的作用是控制自身的压差，因而可称为自身压差控制阀。同时，探讨它在暖通工程中的应用。
1、结构与工作原理
这里以ZY47—16C型自身压差控制阀为例，介绍自身压差控制阀的工作原理。图1为该阀的结构与工作原理示意图。弹簧、感压膜和阀杆固结在一起，通过导压管将出口压力P2导入感压膜上部的密封腔，感压膜下部为入口压力P1 。根据P1-P2的设定值ΔPs（以下简称设定压差）确定弹簧的预压缩量，即使弹簧的弹力与设定压差条件下感压膜对弹簧的作用力相等。并按照阀塞的行程远小于弹簧预压缩量的原则选择弹簧。这样就使得在阀门任一开度的平衡状态，阀的进、出口压差ΔP与设定压差ΔPs近似相等。严格地说，开度不同，平衡状态的ΔP是不相等的。显然，随着开度的增大，平衡状态的ΔP是增大的。但通过对弹簧的选择，完全可以在阀塞的全行程内，将平衡状态的ΔP相对于ΔPs的偏离控制在一定的范围（比如10％）之内。
自力式自身压差控制阀在系统中的工作可分为两种情况进行说明：①当前状态为关闭。若阀前后压差ΔP小于设定压差ΔPs，则继续关闭，这时就是一个关断阀。若ΔP大于ΔPs，则感压膜克服弹簧的弹力，带动阀塞上升，阀门开启；达到平衡状态时，进、出口压差ΔP近似回落到设定压差ΔPs 。②当前状态为开启。若系统稳定运行，进、出口压差ΔP近似为设定压差。若由于系统工况的改变，使ΔP增大，则阀门开大，流量增大；达到平衡状态时，ΔP又近似回落到ΔPs 。阀门为最大开度时，出现ΔP大于ΔPs的情况，阀门不再具有调控压差的能力。若由于系统工况的改变，使进、出口压差ΔP小于ΔPs，则阀门关小，流量减小，达到平衡状态时，ΔP又近似上升到ΔPs 。直至阀门关闭时，出现ΔP小于ΔPs的情况，就不再具有调控压差的能力，而成为一个关断阀。简而言之，自力式自身压差控制阀在关闭状态时，ΔP必须大于ΔPs才能开启；在开启状态时，可自动调整开度，保持阀门前后的压差基本恒定。
2、自身压差控制阀在暖通工程中的应用
2.1 在保护冷热源方面的应用
近年来，在供热工程中，燃油和燃气机组有了较多的应用。由于对供暖实行计量收费，用户自主调节流量的意识大大增强，加上生活用热水在一天之内用量变化较大，使得供热系统的流量有很大的变化范围。若流量过小，可能造成燃油和燃气机组的局部沸腾，进而使机组受到破坏。对于空调系统中的冷水机组，如果冷冻水流量太小，也可能造成蒸发排管局部冻结，进而使机组受到破坏。对于以上两种情况，可如图2所示，在旁通管路上，装设自力式自身压差控制阀。由于用户调节等原因使系统流量减小，压差控制阀前后的压差ΔP就会随之增大，当ΔP大于设定压差ΔPs时，压差控制阀开启，增大通过冷热源的流量，保障机组安全运行。在压差控制阀为开启状态时，可始终保持阀前后的压差基本恒定。而通过阀的流量则与用户系统的流量呈相反的变化。即用户系统的流量减小，通过压差控制阀的流量就会增大；反之，用户系统的流量增大，则通过压差控制阀的流量减小。这样就可保证通过冷热源的流量不致有太大的变化，既保护了冷热源，又提高了机组运行的稳定性。
保护冷热源的传统方式是在旁通管路上装设电动压差控制阀。当系统流量减小，使电动阀前后压差大于设定压差时，电信号驱动电动阀开启，使冷热源机组维持必须的最小流量。但电动压差控制阀由于对电源和传递电信号的线路的依赖，可靠程度不如自力式压差控制阀。另外，价格也高于后者很多。所以，在保护冷热源方面，完全可以用自力式自身压差控制阀替代传统的电动控制阀。顺便提及，在图2所示的旁通管路上装设电磁阀是不恰当的，因为电磁阀只有关闭和全开两种状态，所以它的每一次动作，都将对用户系统的流量产生较大的影响。
2.2 在集中供热系统中的应用
在集中供热工程中常常出现这样的情况：供暖用户有低建筑（较矮的建筑或地势较低的建筑）和高建筑（高层建筑或地势较高的建筑），若热网的压力工况满足低建筑的散热器不被压坏的要求，高建筑就会出现倒空现象；若热网的压力工况满足高建筑不出现倒空现象，则低建筑的散热器承受的压力就会超过其承压能力。借助自身压差控制阀往往可以解决这个矛盾。