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自力式流量控制阀—同力郑州


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自力式流量控制阀

内容提要
ZLF(ZL 一 4M)型自力式流量控制阀(自力式平衡阀)是一种直观简 便的流量调节控制装置,管网中应用该阀可直接根据设计来设定流量,阀 门可在水的作用下,自动消除管线的剩余压头及压力波动所引起的流量偏 差。

产品介绍 PRODUCTS DETAILS
ZLF(ZL 一 4M)型自力式流量控制阀是我公司自行研制的产品(国家专 利号:200410076821.6),它是一种直观简便的流量调节控制装置,管 网中应用该阀可直接根据设计来设定流量,阀门可在水的作用下,自动消 除管线的剩余压头及压力波动所引起的流量偏差,无论系统压力怎样变化 均保持设定流量不变,自力式流量控制阀使管网流量调节一次完成,把调 网工作变为简单的流量分配,有效地解决管网的水力失调。 自力式流量控制阀可按设计或实际要求设定流量,能自动消除系统的压差 波动,保持流量不变;克服系统冷热不均现象,提高供热(供冷)质量;彻
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底解决近端压差大,远端压差小的矛盾;自力式流量控制阀可以减少系统 循环水量,降低系统阻力;减少设计工作量,不需要对管;降低调网难度, 把复杂的调网工作简化为简单的流量分配;免除多热源管网热源切换时的 流量再分配工作;流量控制阀流量显示值为测试台上随机标定流量(m3/ h) 自力式流量控制阀是一个新的调节阀种类:相对于手动调节阀,它的优 相对于手动调节阀, 相对于手动调节阀 点是能够自动调节;相对于电动调节阀,它的优点是不需要外部动力。 点是能够自动调节;相对于电动调节阀,它的优点是不需要外部动力。应 用实践证明,在闭式水循环系统(如热水供暖系统,空调冷冻系统)中, 正确使用这种阀门,可以很方便地实现系统的流量分配;可以实现系统的 动态平衡;可以大大简化系统的调试工作;可以稳定泵的工作状态等。因 此,自力式调节阀在集中供热、中央空调工程中有着广阔的应用前景。

技术参数
1.介质温度 0~150℃。 2.公称压力 1.6mpa; 3.工作压差范围 0.02-0.6mpa; 4.结构长度符合 gb/t12221 中截止阀尺寸; 5.流量相对误差≤± 5%

选型
1.可根据管道等径选用。 2.可根据最大流量和阀门的流量范围选用。

性能与特点: 性能与特点
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1、可按被控管线设计或实际要求设定流量,并可锁定设定状态,能自动消 除系统的压差波动,自动消除管线的富裕压头,保持流量不变。 2 分支管线间流量调节互不干扰。 3、克服系统冷热不均现象,提高供热(供冷)质量。 4、彻底解决近端压差大、远端压差小的矛盾。 5、减少系统循环水量,降低系统阻力。 6、减少设计工作量,不需要对管网进行繁琐的水力平衡计算。 7、管网布置简单,不需要采用同程式的布置方式,降低管网造价,减少维 修费用。 8、降低调网难度,把复杂的调网工作变化为简单的流量分配。 9、免除多热源管网热源切换时的流量再分配工作。 10、具备开度锁定功能。 11、整圈流量显示值均为测试值。 12、采用先进技术膜片,理论误差为零。且可承受 0.8 MPa 的压差。

安装调试
1.介质流动方向应与阀体的流向箭头一致。 2.安装后根据与其串联管路的需求设定流量。 3.检查阀门两端的压差是否在工作压差范围。 4.尽可能避免阀门在最小流量状态下工作 5、弹簧罩上没有排污螺钉,应定期排污。

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自力式流量控制阀技术参数表
型号 ZLF15—16 ZLF20—16 ZLF25—16 ZLF32—16 ZLF40—16 ZLF50—16 ZLF65—16 ZLF80—16 ZLFl00—16 公称直径(mm) Kvs 值 阀长(mm) 恒定流量(m?/h) DNl5 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 6 6 7 13 20 35 50 80 110 160 160 160 180 200 230 290 310 350 0.1—1.5 0.1—1.5 0.2—2 0.5—4 1—6 2—10 3—15 5—25 10—35

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ZLFl25—16 ZLFl50—16 ZLF200—16 ZLF250—16 ZLF300—16 ZLF350 一 16

DN125 DN150 DN200 DN250 DN300 DN350

214 285 603 901 1390 1740

400 480 600 730 698 787

15—50 20—80 40—160 75—300 100—450 200—650

结构与性能
自力式流量控制阀的作用是在阀的进出口压差变化的情况下, 维持 通过阀门的流量恒定,从而维持与之串联的被控对象(如一个环路,一 个用户,一台设备等,下同)的流量恒定,自力式流量控制阀的名称较 多,如自力式流量平衡阀,定流量阀,自平衡阀,动态流量平衡阀等, 各种类型的自力式流量控制阀,结构各有相异,但工作原理相似。

结构和工作原理
自力式流量控制阀从结构上说,是一个双阀组合,即由一个手动 调节阀组和自动平衡阀组组成,如图 1 所示。手动调节阀组的作用是设 定流量,自动平衡阀组的作用是维持流量恒定。

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对于手动调节阀组来说, 流量 G=P2-P3 式中 Kv 为手动调节阀阀口的流 量系数,P2-P3 为手动调节阀阀口两侧的压差。Kv 的大小取决于开度, 开度固定,Kv 即为常数,那么只要 P2-P3 不变,则流量 G 不变。而 P 2-P3 的恒定是由自动平衡阀组控制的。比如进出口压差 P1-P3 增大,则 通过感压膜和弹簧的作用使自动平衡阀组关小,使 P1-P2 增大,从而维 持 P2-P3 的恒定;反之 P1-P3 减小,则自动平衡阀组开大,使 P1-P2 减 小,维持 P2-P3 的恒定。 手动调节阀组的每一个开度对应一个流量, 开度和流量的关系由试验台 试验标定,并配有开度的显示和锁定装置。

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性能与特点
1、可按被控管线设计或实际要求设定流量,并可锁定设定状态,能 自动消除系统的压差波动,自动消除管线的富裕压头,保持流量 不变。 2、分支管线间流量调节互不干扰。 3、克服系统冷热不均现象,提高供热(供冷)质量。 4、彻底解决近端压差大、远端压差小的矛盾。 5、减少系统循环水量,降低系统阻力。 6、减少设计工作量,不需要对管网进行繁琐的水力平衡计算。 7、管网布置简单,不需要采用同程式的布置方式,降低管网造价 减少维修费用。
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8、降低调网难度,把复杂的调网工作变化为简单的流量分配。 9、免除多热源管网热源切换时的流量再分配工作。 10、具备开度锁定功能。 11、流量显示值均为测试台上随机标定流量(m3/h),为测试值 12、采用先进技术膜片,理论误差为零。且可承受 0.8 MPa 的压差

自力式流量控制阀在混水系统中得应用
自力式流量控制阀是一个依靠自身介质的压差为动力,自动控制 流量的元器件,具有能够衡定流量的功能,可用来彻底解决水力失调问 题。自力式流量控制阀安装简单,调节方便;使用中节能成效明显,节 电 25—30%, 节煤 15—20%, 增加供热面积 25—30%。 有利于稳定运行, 提高供暖质量。在混水系统改造中,经过水力计算,根据供暖面积、循 环流量以及供热管径等因素选择安装了相应的流量控制阀, 根据温度调 节流量,利用自力式流量控制阀的独特功能稳定了混水的压力、流量和 温度,保证了各个混水站之间的流量平衡与调节,实现了平衡运行。 如果利用原热网水——水二次换热,也可满足供热需求,但要改建 部分热网,建若干座换热站,运行成本会加大,供热效率低。在广泛调 研论证的基础上,选用混水供热方式,并在混水系统中安装自力式流量 控制阀可以实现节能得效果。 [1]

产品选用要点
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1. 自力式流量控制阀选用主要控制参数为:公称直径、流量控制范围、 设计公称压力、介质允许温度范围、工作压差范围、控制精度等等。属 动态平衡阀。 2. 在水力管网上要求流量不变的位置安装自力式流量控制阀,对阀门 按所需流量进行设定,当阀门前后的工作压差在额定范围内变化时,阀 门根据压差信号,自动改变阀的开度维持通过阀门的流量稳定不变。 3. 在定流量系统中,以及对一些设备如锅炉、冷水机组等需维持流量 恒定以保障安全、 提高设备运行效率的系统, 应设置自力式流量控制阀。 4. 在未安装温控阀或用户不能自主调节的定流量环路的入口处,安装 自力式流量控制阀可使环路按照阀门的设定流量运行。 5. 室内供暖为垂直单管跨越式的计量收费系统(定流量系统) ,热力入 口应设自力式流量控制阀。 6. 为使阀门工作在最佳区域,应按照通过流量和工作压差范围来选择 自力式流量控制阀(注意:进口产品工作压差范围比国产品窄得多) , 而不应直接按照管径选择阀门规格。 7. 如流量控制阀的实际工作压差超出产品的工作压差范围,应采用其 它调节设备进行初调节。 8. 通常的自力式流量控制阀没有关断功能,需要增设关断阀门。 9. 要注意防止水中的杂质阻塞阀门的毛细管或膜盒膜片部件,必要时 阀前安装水过滤器。

自力式流量控制阀的选型可以依据以下几点 自力式流量控制阀的选型可以依据以下几点:
1、计算出通过该阀门的水流量。
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按样本提供的数据,并参考设备的接口尺寸,核对该规格阀门的流量是否 满足要求。 2、选择适当的压差范围。 计算水系统的阻力,得出阀门需要吸收的压差,来确定该阀门的压差范围。 3、 根据计算出的流量、 压差范围和技术要求来确定适当的阀门系列、 型号。 流量控制阀的压降等于其工作压差范围的最小压降值。 4.可根据管道等径选用。 5.可根据最大流量和阀门的流量范围选用。 注:水泵扬程=动态流量平衡阀的压降+系统的其他压降

执行标准
CJ 179-2003《自力式流量控制阀》

施工安装要点
1. 自力式流量控制阀可安装在供水管上也可安装在回水管上。如系统 压力过高,为保护末端设备的安全,自力式流量控制阀宜安装在供水管 上。 2. 自力式流量控制阀可水平安装,也可垂直安装。 3. 自力式流量控制阀有一个设定流量的刻度盘。阀门出厂前,可预先 按照设计流量值设定好流量。 也可在安装到系统上后, 在现场设定流量。 设定流量时,把刻度盘数字调整到设计流量值即可。 4. 自力式流量控制阀不具备截止功能,根据需要,应另设截止阀或者 其它截止关断阀门。 5. 安装位置需要按照设备要求设置直管段,通常为 6 倍管径。
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自力式流量控制阀的节能作用
近几年,由于水、煤、电价格的不断上涨,造成供热成本增加,使供 热企业举步维艰。为了扭转供热企业的亏损局面,一方面要积极的争取调 整取暖费收费标准,另一方面要不断的深挖企业内部潜力,降低供热成本。 自力式流量控制阀在管网平衡中的作用已为大多供热界人士所认可, 而对自力式流量控制阀的节能作用,很多人还认识不到。实际上,通过正 确的选用自力式流量控制阀,在达到管网平衡的同时,更重要的是取得了 节热、节电、节水的作用。 一、 节热 以一栋 4000 平方米的住宅为例,假设在没有使用自力式流量控制阀之 前,住户的室内温度为 21°C,在使用自力式流量控制阀之后,室内温度下 降到 18°C,节省了 3°C 热量。 根据耗热量公式: QV1=qv*vw*(tn1-tw) QV2=qv* vw *(tn2-tw) 且 QV1=qF1*F 且 QV2=qF2*F

QV1:室内温度 18°C 度时建筑物的耗热量,W。 QV2:室内温度 21°C 度时建筑物的耗热量,W。 qv:建筑物的体积热指标,W/m3°C。
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vw:建筑物的外围体积,m3 tn1:室内标准温度 18°C。 tn2:室内超标温度 21°C。 tw:室外平均温度,-8.5°C 度(长春地区)。 F:建筑物的建筑面积,m3。 qF1:室温 18°C 度时建筑物的面积热指标,取 55W/m2h qF2:室温 21°C 度时建筑物的面积热指标,W/m2h. 将以上数据代入公式: qv*vw*(18+8.5)/ qv*vw*(21+8.5)=(4000*55)/4000* qF2 可以得出:当室温 21°C 度时的热耗为 61.2W/m2*h,比 18°C 室温时多 耗热 5.8W/m2*h, 一栋 4000 平米的住宅,每年多耗热量: Q=5.8*24*4000*170=94.656Mw/年 折合 340.76GJ/年 若热量加以 17 元/GJ 计算,可节约 340.76*17=5792.92 元/年 二、节电
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住户的室温由 18°C 度增加到 21°C, 根本原因是建筑物的循环流量大大 超过于设计流量。石兆玉教授在其编写的《供热系统运行调节与控制》一 书中曾明确阐明:“当近端用户室温达到 20°C 以上甚至热的开窗户时,其 热用户的流量一般要超过设计流量的 2-3 倍以上,当末端用户室温连 10°C 都达不到时,其水流量一般不会超过设计流量的 0.5 倍。” 以正常的水流量 3kg/m2h 计算,4000 平米的楼其设计流量应为 12t/h, 根据石兆玉教授的论述,其实际流量超过设计流量的一倍。一般循环水泵 的扬程为 30-40 米,取平均值 35 米,泵的效率取 82%,一个采暖期以 170 天计算,则: 每小时多耗电:G*H/ (367*82%)=12*35/(367*0.82)=1.4Kw 每年多耗电能:1.4*24*170=5712 Kw 如果电价以 0.6 元/Kw 计算,每年节约:5712*0.6=3427.2 元 三、节水 供热系统的失水有三方面的原因:一是管网的渗漏;二是由于系统不 热用户放水;三是用户偷水。使用自力式流量控制阀进行管网的平衡,可 以消除由于用户暖气不热而引发的用户放水现象。根据一些供热企业进行 管网平衡前后的对比发现,在管网达到平衡后,一般系统的失水律可以降 低 15%以上。

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由于补水补进系统的是冷水,一般水温在 10-15°C。我们补水取 12°C, 供水温度取 56°C,回水温度取 40°C,加热一公斤冷水所需热量为: QL=(40°-12°)*1=28Kcal 从以上计算看出,加热一公斤冷水的耗热量是 28Kcal,以一个日丢水 100 吨的单位为例,若每日减少 15%的失水,一个采暖期以 170 天计算, 热量以 17 元/GJ 计算,可以节约: 热量: 100*15%*1000*28*170*4.1868*10-6=298.93GJ/年 折合:298.93*17=5081.8 元/年 水量:15*170=2550 吨/年 水费按 4 元计算。 2550*4=10200 元/年 通过以上分析可以看出,使用自力式流量控制阀进行管网平衡,不仅 是解决了水力失调问题,使用户的室温得到合理的控制,更重要的是极大 地减少了供热浪费,节约了供热成本。

中华人民共和国行业标准 JGJ173-2009【供热计量技术规程】 【供热计量技术规程】 原文

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5.2.3 当供暖系统为变流量系统时,不应设自力式流量控制阀。 当供暖系统为变流量系统时,不应设自力式流量控制阀 流量控制阀。
变流量系统能够大幅度节省水泵电耗,目前应用越来越广泛。在变 流量系统的末端(热力人口采用自力式流量控制阀(定流量阀)是不妥的。 当系统根据气候负荷改变循环流量时,我们要求所有末端按照设计要求分 配流量,而彼此间的比例维持不变,当用户室内恒温阀进行调节改变末端 工况时,自力式流量控制阀具有定流量特性,对改变工况的用户作用相抵 触;对未改变工况的用户能够起到保证流量不变的作用,但是未变工况用 户的流量变化不是改变工况用户“排挤”过来的,而主要是受水泵扬程变化 的影响。如果水泵扬程有控制,这个“排挤”影响是较小的,所以对于变流 量系统,不应采用自力式流量控制阀。

自力式流量控制阀只能适用于定流量的质调节系统不适合变流量 自力式流量控制阀只能适用于定流量的质调节系统不适合变流量 流量控制阀 运行模式原因。 运行模式原因。
1、会产生动态水力失调。当系统进行以热源为主动变流量调节时,或者说 通过其他手段(变频、减少循环泵数量、换小循环泵等)减小系统的流量 时,管网的压力会减小,热网由于压力的变小,近端用户自力式流量控制 阀自动阀芯就会开大,维持原来的流量恒定。由于流量阀这种特殊的构造、 流量变化使得管段的特性阻力数 S 值发生变化,网路的总特性阻力数也会 随之改变,总流量在各管段中的分配比例也相应地发生变化。近端用户和 远端用户不能随着总流量变化而等比变化。流量变化只是远端用户的流量 变化。这就势必会造成热网的动态水力失调,远端用户达不到用热要求。

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2、当用户按要求自主调节室内温度时,自力式流量控制阀、阀后用户需要 增加流量时,由于自力式流量控制阀的限制,流量增不上去;当阀后用户 需要减少流量时,用户之间就会相互干扰,自力式流量控制阀就成了只能 消耗水泵功率的无用阀。 3、需要增加循环水量流量增不上去。循环水泵根据室外气候降低,需要增 加循环水量时,用户流量由于自力式流量控制阀的控制,使用户的流量增 不上去。所以,不管是以用户为主动变流量的热网还是以热源为主动变流 量的热网都不能应用自力式流量控制阀。自力式流量控制阀只适用于定流 量的质调节系统。 目前许多供热企业选择变频、多泵、少泵、大泵、小泵实现变流量运行, 热网水力平衡选用自力式流量控制阀是错误的。安装自力式流量控制阀的 热网不能采用变流量运行方式。 *河北同力自控阀门制造有限公司生产的动态阻力平衡阀能满足系统变流 河北同力自控阀门制造有限公司生产的动态阻力平衡阀能满足系统变流 量的需要,成为既有建筑热计量改造的新宠。 量的需要,成为既有建筑热计量改造的新宠。

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