静态平衡阀（改变流量的量调节系统）

静态平衡阀

改变流量的量调节系统

静态平衡阀即SPF数字锁定平衡阀，是一种静态水力工况平衡用阀，它具有等百分比的流量特性曲线，适用于集中量调节，集中质调节及分阶段改变流量的量调节系统，当系统流量发生变化时，安装了静态平衡阀的各支路，各用户的流量会按比例增大或减小，保持初调节时的流量分配方案。

SPF（SP）系列数字锁定平衡阀是液体管路水力工况平衡用阀，它具有优秀的调节性能、截止功能，还具有开度显示和开度锁定功能，在供暖和空调水系统中使用该阀，可达到节热节电的效果。

性能

1、优秀的调节性能。

2、优秀的截止功能。

3、精确到1/10圈的开启圈数显示。

4、理论流量特性曲线为等百分比（近似）特性，当阀权度为30-50%时，实际流量特性为线性。

5、具备开度锁定功能，非物业管理人员无法改变设定状态。

6、可方便有效地对压力、流量进行调节，配套智能仪表可方便地显示工作压差与流量，指导和记录平衡调节方案。

7、聚四氟乙烯密封，密封性能可靠，使用寿命长。

8、根据其开度百分比和阀门前后压差，可计算通过阀门的流量。

9、内部元件用不锈钢、铜合金制造，抗锈蚀性能强。

10、内升降阀杆无须预留操作空间。

11、阀体材质：DN15-DN300为灰铸铁；DN350-DN600为碳素铸钢；DN15-DN32为锻压铜合金。

原理介绍

静态平衡阀是一种具有数字锁定特殊功能的调节型阀门，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，有效地解决供热（空调）系统中存在的室温冷热不均问题。同时能准确地调节压降和流量，用以改善管网系统中液体流动状态，达到管网液体平衡和节约源的目的。阀门设有开启度指示、开度锁定装置及用于流量测定的测压小阀，只要在各支路及用户入口装上适当规格的平衡阀，并用专用智能仪表进行一次性调试后锁定，将系统的总水量控制在合理的范围内，从而克服了“大流量，小温差”的不合理现象。

既可安装在供水管上，也可以安装在回水管上，一般要安装在回水管上，尤其对于高温环路，为方便调试，更要装在回水管上，安装了平衡阀的供（回）水管不必再设截止阀。在管道系统中安装静态平衡阀，通过对其的调节来改变系统管道特性阻力数比值，达到与设计要求一致。系统调试合格后，不存在静态水力失衡问题。调试合格的系统如处于部分负荷运行状态，在总流量减少时由静态平衡阀所调节的各分支管道会自动同比减少流量，但各分支管道所设定的流量比值不变。

应用及选型

采用先进的Y型设计，具多回转刻度调整、显示开度范围，提供最佳的控制能力，可对整个循环水或空调系统进行精确的控制，使整个系统达到所需求的流量平衡。广泛应用于冷、热水系统，可使能源得到有效的运用，以达到节能及提高供热（冷）效率的目的。首先看和管径相同的静态平衡阀最大流量能否满足设计流量，如果满足设计流量就行。不满足就放大一个口径。静态平衡阀就是一个截止阀，只不过行程做的很长，容易控制流量。

应用分析

平衡阀

平衡阀正确地理解应为水力工况平衡用阀。从这一观念出发一切用于水力工况平衡的阀门如调节阀、减压阀、自力式流量控制阀、自力式压差控制阀都应看成水力工况平衡用阀——平衡阀。而市场上称为平衡阀的产品，仅是附加了流量测试功能的一种手动调节阀。静态平衡阀是指手动调节阀或手动平衡阀。动态平衡阀是指自力式流量控制阀和自力式压差控制阀。自力式流量控制阀也曾称作自力式流量控制器、自力式平衡阀。自力式压差控制阀在北欧也称为Automotic Balance Valve即自动平衡阀。

水力工况和水力工况平衡

一般地说供热、空调的管网都是闭路循环的管网，其水力工况是指系统各点的压力，各管段的流量、压差。由公式△P=SG2△P——压差或称阻力损失，S——管段或系统的阻力系数，G——管段或系统的流量。可知，流量和压力是相关参数，流量和压力的调控互为手段和目的。减压手段是减少上游管路的流量；减少流量也必然是减少管路前点的压力或增加管路后点的压力。流量变化必然导致压力的变化；S值不变的系统，压差的变化必然起因于流量的改变。因此说没有一种不影响压力的流量控制阀，也没有一种不影响流量的压力控制阀。

水力工况平衡是指流理的合理分配。在供热和空调管网中，水是热载体介质，水流量的合理分配是热力工况平衡的基础。以供热系统为例，设计者在进行水力工况计算时在各分支流量为设计值的假想情况下进行的。由于管材及最高流速成的限制，设计上实现水力平衡几乎是不可能的。这样势必造成近端阻力系数不能达到设计理想状态，形成近端流量过大，远端流量不足的失调现象。由于水力工况设计成了一个设计水压图，而实际运行时这一水压图必须由阀门平衡调节而形成。用阀门调节水力工况的过程是建立合理水压图的过程，在设计合理的情况下，这两个水压图会会合得很好。

由于运行水力工况是水泵的工作曲线与外网特性曲线交点形成的。对于外网特性曲线△P=SG2，由于并联的近端支路S值会小于设计值，造成总S值远小于设计值，循环水泵在小扬程大流量工况下运行，使水泵在大轴功率，低效率点运行。严重时可能出现轴功率大于电机铭牌功率，电机超额定电流，直至烧电机事故发生。调网的过程就是用平衡阀增加近端阻力，使近端支路S值增大至设计值，总S值增大至设计值。使远近流量分配均匀合理，循环水泵在设计工况下运行，达到节热、节电，提高供热质量的目的。

运行岗们工作者常对一些水力工况失衡现象形成误解：

（1）水泵出力不足，水泵实际扬程小于铭牌扬程，导致辞末端过不去水。实际上是由于近端支线阻力小、流量大，造成远端流量小，水泵工作点偏移在大流量、小扬程、低效率的工作点。

（2）锅炉或换热器阻力大，所有锅炉或换热器厂商标称阻力都远小于实际阻力。实际上总循环水量的加大必然导致辞锅炉换热器等阻力加大。水流量增大40%，阻力增加100%。

（3）锅炉出力不足,实际上流量加大后供回水温差不可能更大。当然煤质和风系统不正常也可能造成锅炉出力问题。

调网水压图分析和平衡阀的安装位置

调网的过程是利用平衡阀使各分支达到合理流量的过程。近端资用压头大于用户需用压头必然导致流量过大。必须用阀门消耗富裕压头富裕压头=资用压头-需用压头）户内实际供水压力为P2，回水压力为P3。如果压力过低会导致运行倒空，压力过高导致耐压等级较低的元件（如散热器）的压力破坏。

因此对地形高差大的管网应按上述因素考虑平衡阀的安装位置。即在地形低洼处楼群平衡阀宜安装于供水，以保证户内不起压；在地形较高位置平衡阀宜安装于回水，以保证用户不倒空。对于大型直联管网，如电厂凝汽供热管网，供热半径很大，外网供回水压差很大，因此对平衡阀安装位置应作特殊考虑。

用户主动变流量和热源主动变流量的概念

对于供热系统在传统的供热体制下是一种平均分配的供热模式，这种供热模式一般采取定流量的质调节供热方式。也有少数大型管网出于节约运行电能的目的，采取质量并调方式。但在平均代热的前提下，流理的变化仅决定于室外气温变化，因此其控制方式，仅考虑采用室外温度单一参数控制热源循环泵的转速，实现变流量运行。这种变流量运可定义为热源主动变流量方式。

在热计量收费的运行方式下，供热负荷及循环水流量的变化取决于用户需求，系统总循环流量的变化决定于用户的变化，这种变流量机制可定义为用户主动变流量方式。有一些业内人士提出计量收费的室内系统采用水平跨越管式系统，企图沿用定流量方式运行，这里估且不论水平跨越是否可实现流量运行，单就定流量运行方式浪费运行电能这一项就应予以废止。这种计量收费流量控制方案，以下述方案为最佳可行方案：取3—5个末端供回水压差信号为热循环流量的控制信号，当全部压差信号都大于设定值时循环水泵降低转速，当任意一个压差小于设定值时，循环水泵增加转速。

参考资料

1.SPF（SP）系列数字锁定平衡阀·全球阀门网