一、KPF截止式平衡閥 概述

KPF平衡閥是一種具有特殊功能的閥門(mén)，其具有良好的流量特性能夠合理分配流量，實(shí)現流量定量，可以有效地解決供熱（空調）系統中存在的室溫冷熱不勻問(wèn)題。由于該閥設有開(kāi)啟度指示、開(kāi)度鎖定裝置及用于流量測定的測壓小閥，所以只要在各支路中及用戶(hù)入口裝上適當規格的平衡閥，并用專(zhuān)門(mén)的智能儀表進(jìn)行一次性調試后鎖定，便可將系統的總水量控制在合理范圍內，從而克服了“大流量，小溫差”的不合理現象。該產(chǎn)品是供熱系統中的理想產(chǎn)品，zui高介質(zhì)溫度為100℃。本公司生產(chǎn)的KPF-16型平衡閥是一種具有特殊功能的閥門(mén)。具有良好的流量特性，能夠合理地分配流量?？梢杂行У亟鉀Q供熱（空調）系統中存在的室溫冷人不均問(wèn)題。由于該閥設有開(kāi)啟度指示，開(kāi)度所定裝置及用于流量測定的測壓小閥，所以只要在個(gè)支路及用戶(hù)入口裝上適當規格的平衡閥，并用職能儀表進(jìn)行一次性調試后所定，將系統的總水量控制在合理的范圍內，從而克服了“大流量、小溫差”的不合理現象。該產(chǎn)品是供熱系統中的理想產(chǎn)品，zui高介質(zhì)溫度 100℃。

二、水力工況和水力工況平衡

一般地說(shuō)供熱、空調的管網(wǎng)都是閉路循環(huán)的管網(wǎng)，其水力工況是指系統各點(diǎn)的壓力，各管段的流量、壓差。由公式△P=SG2

△P——壓差或稱(chēng)阻力損失

S——管段或系統的阻力系數

G——管段或系統的流量

可知，流量和壓力是相關(guān)參數，流量和壓力的調控互為手段和目的。減壓手段是減少上游管路的流量；減少流量也必湎是減少管路前點(diǎn)的壓力或增加管路后點(diǎn)的壓力。流量變化必然導致壓力的變化；S值不變的系統，壓差的變化必然起因于流量的改變。因此說(shuō)沒(méi)有一咱不影響壓力的流量控制閥，也沒(méi)有一種不影響流量的壓力控制閥。

水力工況平衡是指流理的合理分配。在供熱和空調管網(wǎng)中，水是熱載體介質(zhì)，水流量的合理分配是熱力工況平衡的基礎。以供熱系統為例，設計者在進(jìn)行水力工況計算時(shí)在各分支流量為設計值的假想情況下進(jìn)行的。由于管材及zui高流速成的限制，設計上實(shí)現水力平衡幾乎是不可能的。這樣勢必造成近端阻力系數不能達到設計理想狀態(tài)，形成近端流量過(guò)大，遠端流量不足的失調現象。

由于水力工況設計成了一個(gè)設計水壓圖，而實(shí)際運行時(shí)這一水壓圖必須由閥門(mén)平衡調節而形成。用閥門(mén)調節水力工況的過(guò)程是建立合理水壓圖的過(guò)程，在設計合理的情況下，這兩個(gè)水壓圖會(huì )會(huì )合得很好。

由于運行水力工況是水泵的工作曲線(xiàn)與外網(wǎng)特性曲線(xiàn)交點(diǎn)形成的。

對于外網(wǎng)特性曲線(xiàn)△P=SG2，由于并聯(lián)的近端支路S值會(huì )小于設計值，造成總S值遠小于設計值，循環(huán)水泵在小揚程大流量工況下運行，使水泵在大軸功率，低效率點(diǎn)運行。嚴重時(shí)可能出現軸功率大于電機銘牌功率，電機超額定電流，直至燒電機事故發(fā)生。

調網(wǎng)的過(guò)程就是用平衡閥增加近端阻力，使近端支路S值增大至設計值，總S值增大至設計值。使遠近流量分配均勻合理，循環(huán)水泵在設計工況下運行，達到節熱、節電，提高供熱質(zhì)量的目的。

運行崗們工作者常對一些水力工況失衡現象形成誤解：

（1）水泵出力不足，水泵實(shí)際揚程小于銘牌揚程，導致辭末端過(guò)不去水。

實(shí)際上是由于近端支線(xiàn)阻力小、流量大，造成遠端流量小，水泵工作點(diǎn)偏移在大流量、小揚程、低效率的工作點(diǎn)。

（2）鍋爐或換熱器阻力大，所有鍋爐或換熱器廠(chǎng)商標稱(chēng)阻力都遠小于實(shí)際阻力。

實(shí)際上總循環(huán)水量的加大必然導致辭鍋爐換熱器等阻力加大。水流量增大40%，阻力增加100%。

（3）鍋爐出力不足,實(shí)際上流量加大后供回水溫差不可能更大。當然煤質(zhì)和風(fēng)系統不正常也可能造成鍋爐出力問(wèn)題。

三、調網(wǎng)水壓圖分析和平衡閥的安裝位置

調網(wǎng)的過(guò)程是利用平衡閥使各分支達到合理流量的過(guò)程。近端資用壓頭大于用戶(hù)需用壓頭必然導致流量過(guò)大。必須用閥門(mén)消耗富裕壓頭富裕壓頭=資用壓頭-需用壓頭）

戶(hù)內實(shí)際供水壓力為P2，回水壓力為P3。如果壓力過(guò)低會(huì )導致運行倒空，壓力過(guò)高導致耐壓等級較低的元件（如散熱器）的壓力破壞。

因此對地形高差大的管網(wǎng)應按上述因素考慮平衡閥的安裝位置。即在地形低洼處樓群平衡閥宜安裝于供水，以保證戶(hù)內不起壓；在地形較高位置平衡閥宜安裝于回水，以保證用戶(hù)不倒空。

對于大型直聯(lián)管網(wǎng)，如電廠(chǎng)凝汽供熱管網(wǎng)，供熱半徑很大，外網(wǎng)供回水壓差很大，因此對平衡閥安裝位置應作特殊考慮。

四、用戶(hù)主動(dòng)變流量和熱源主動(dòng)變流量的概念

對于供熱系統在傳統的供熱體制下是一種平均分配的供熱模式，這種供熱模式一般采取定流量的質(zhì)調節供熱方式。也有少數大型管網(wǎng)出于節約運行電能的目的，采取質(zhì)量并調方式。但在平均代熱的前提下，流理的變化僅決定于室外氣溫變化，因此其控制方式，僅考慮采用室外溫度單一參數控制熱源循環(huán)泵的轉速，實(shí)現變流量運行。這種變流量運可定義為熱源主動(dòng)變流量方式。

在熱計量收費的運行方式下，供熱負荷及循環(huán)水流量的變化取決于用戶(hù)需求，系統總循環(huán)流量的變化決定于用戶(hù)的變化，這種變流量機制可定義為用戶(hù)主動(dòng)變流量方式。

有一些業(yè)內人士提出計量收費的室內系統采用水平跨越管式系統，企圖沿用定流量方式運行，這里估且不論水平跨越是否可實(shí)現流量運行，單就定流量運行方式浪費運行電能這一項就應予以廢止。

這種計量收費流量控制方案，以下述方案為*可行方案：取3—5個(gè)末端供回水壓差信號為熱循環(huán)流量的控制信號，當全部壓差信號都大于設定值時(shí)循環(huán)水泵降低轉速，當任意一個(gè)壓差小于設定值時(shí)，循環(huán)水泵增加轉速。

五、平衡閥的性能與用途

1、手動(dòng)平衡閥

手動(dòng)平衡閥具有造價(jià)低，元件使用權用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，對支路不多的小型管網(wǎng)也可方便進(jìn)行水力工況平衡。對于熱源主動(dòng)變量管網(wǎng)只能采用手動(dòng)平衡閥，因為只有手動(dòng)平衡閥才能保證流量的*等比變化，而一切自力式平衡閥都不能保證熱源主動(dòng)流量運行。如前述大型直聯(lián)管網(wǎng)手動(dòng)平衡閥可用于壓力工況的調整。

1.1手動(dòng)平衡閥的特性曲線(xiàn)

1）截止閥特性曲線(xiàn)

2）線(xiàn)性特性閥實(shí)際工作曲線(xiàn)（閥權度0.2）

3）線(xiàn)性特性

4）等百分比特性曲線(xiàn)

閥門(mén)特性曲線(xiàn)決定了閥門(mén)的調節性能，如截止閥的流量曲線(xiàn)，如果認為95%—100%之間的流量變化是沒(méi)有意義的，那么開(kāi)度從0—5%即實(shí)現了流量的全程變化，這樣的閥門(mén)是不能作為水力工況平衡調節使用的。

由于閥門(mén)理論特性曲線(xiàn)是在定壓差下測試，而實(shí)際工況只要閥權度不為1則閥門(mén)在小開(kāi)度下閥前后壓差大，大開(kāi)度時(shí)閥前后壓差小，導至閥dG/dC值在小開(kāi)度變大，在大開(kāi)度時(shí)變小，使閥門(mén)實(shí)際工作曲線(xiàn)向快開(kāi)方向偏移，閥權越小其偏移越大，對于直線(xiàn)特性的閥門(mén)由于實(shí)際性能的偏移會(huì )導致閥門(mén)的有效調節的開(kāi)度空間變小，因此閥門(mén)的理論性曲線(xiàn)以下弦弧如等百分比特性為好。等百分比（對數）特性曲線(xiàn)閥門(mén)，在閥權度0.3—0.5時(shí)實(shí)際工作曲線(xiàn)可能接近直線(xiàn)特性。

1.2閥門(mén)的汽蝕振動(dòng)

通常閥門(mén)在小開(kāi)度情況下閥口的流速過(guò)高，在閥后會(huì )形成旺盛紊流的蝸旋區，蝸旋區核心壓力很低，該處壓力低于水溫對應的飽和壓力時(shí)水蒸汽的閃發(fā)會(huì )導致氣水擊現象：嚴重的噪章，閥門(mén)及管道的振動(dòng)，閥門(mén)、管道、管支架的破壞。

防止這種事故的發(fā)生應首先在閥門(mén)流道設計上考慮閥塞和閥座在小開(kāi)度時(shí)形成狹長(cháng)的節流流道，約束旺盛紊流蝸旋的形成；其次選用閥門(mén)時(shí)盡量加大閥權度，以避免閥門(mén)在小開(kāi)度下運行。另外，在不牽涉壓力工況問(wèn)題時(shí)盡量將平衡閥安裝在水溫較低的回水上。

2、自力式流量控制閥

2.1自力式控制閥工作原理

（1）孔板流量計——導閥——主閥原理。主閥前設置一個(gè)流量孔板，導閥感測、比較孔板前后壓力差，如壓力差大于設定壓差，意味著(zhù)流量超過(guò)設定流量，導閥控制主閥做關(guān)閥動(dòng)作。如感測壓差小于設定壓差，則意味著(zhù)流量小于設定流量，導閥控制主閥開(kāi)閥動(dòng)作。導閥上的設定壓差可調，調大調小設定壓差，可以調大調小設定流量。

由于孔板流量計的流量壓差對應關(guān)系受到前流態(tài)影響極重，如果要求流量精度達到10%，則必須閥前有10d以上的直管段，而這一點(diǎn)工程實(shí)際中極難保障。另外這種閥出廠(chǎng)后的流量可調范圍很小，在保持流量精度的前提下，流量可調比不會(huì )超過(guò)2：1。

（2）“Kv·=常數”原理，自由彈簧和感壓膜構成閥門(mén)開(kāi)關(guān)動(dòng)力系統△P/S=εL

S—感膜工作面積，ε—彈簧的胡克系數，L—閥行程

由此可知閥門(mén)的每一個(gè)行程位置決定△P值的大小，如果閥行程位的Kv與    成反比，則G=Kv·    是恒定值。這一原理的閥zui初做成流量不可調的流量限制器，近年生產(chǎn)的流量可調式一種是做成多管通道，通過(guò)堵管調整設定流量；另一種是用一手動(dòng)閥改變自力閥Kv與行程的關(guān)系，但這種辦法很難保證Kv與 在每一調整位置的反比關(guān)系，造成調整位的流量控制精度不高。另外有的產(chǎn)品用波紋管制作感壓膜和自由彈簧的一體化產(chǎn)品，由于不銹鋼波紋管處在流動(dòng)死區，在水中氯離子含量較高時(shí)，極易產(chǎn)生腐蝕。

（3）自力式壓差控制閥與手動(dòng)調節閥閥組原理。這種原理是現在國產(chǎn)流量控制閥zui廣泛采用的。手動(dòng)調節閥的每一個(gè)開(kāi)度位置對應一個(gè)Kv值，由自力式壓差控制閥控制手動(dòng)調節閥前的壓差不變，則G=Kv· 不變，改變流量時(shí)只需調整手動(dòng)調節閥的Kv值。

這種閥的流量控制精度決定于壓差控制閥精度，壓差

△P=N/S

N——彈簧力

S——感壓膜工作面積

彈簧力在自力閥的行程內會(huì )有變化，但使

H/△L=1/10

H——自力閥zui大位移行程

△L——彈簧的預壓縮量

則△P的變化僅為±5%，流量精度可達3%。

這咱自力式流量控制閥的缺點(diǎn)在于閥門(mén)有zui小工作壓差的要求，一般產(chǎn)品要求zui小工作壓差20KPa，如果安裝在zui不利回路上，勢必要求循環(huán)泵多增加2米水柱的工作揚程，所以應采取近端安裝，遠端不安的辦法。用戶(hù)離熱源距離大于供熱半徑的80%時(shí)就不宜安裝這種自力式流量控制閥。

（4）用自力式壓差控制閥直接控制流量

戶(hù)內阻力系數S，在平均供熱的前提下是不變值，戶(hù)內設計流量G，△P=SG2,通過(guò)控制戶(hù)內供回水壓差，一樣可以控制循環(huán)流量，調節控制壓差就可調節循環(huán)流量。用這種辦法調控流量，只是必須借助便攜式流量測試儀器如超聲波流量計。這種方式對于遠端用戶(hù)，閥門(mén)不會(huì )增加消耗壓頭。

二、KPF截止式平衡閥主要零件材料

三、KPF平衡閥 主要技術(shù)參數

四、KPF平衡閥 主要外形尺寸

截止式平衡閥

平衡閥正確地理解應為水力工況平衡用閥。從這一觀(guān)念出發(fā)一切用于水力工況平衡的閥門(mén)如調節閥、減壓閥、自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥都應看成水力工況平衡用閥——平衡閥。而市場(chǎng)上稱(chēng)為平衡閥的產(chǎn)品，僅是附加了流量測試功能的一種手動(dòng)調節閥。

靜態(tài)平衡閥是指手動(dòng)調節閥或手動(dòng)平衡閥。動(dòng)態(tài)平衡閥是指自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。自力式流量控制閥也曾稱(chēng)作自力式流量控制器、自力式平衡閥。自力式壓差控制閥在北歐也稱(chēng)為Automotic Balamce Valve即自動(dòng)平衡閥。

訂貨須知：

一、①產(chǎn)品名稱(chēng)與型號②口徑③是否帶附件以便我們的為您正確選型④使用壓力⑤使用介質(zhì)的溫度。
二、若已經(jīng)由設計單位選定公司的平衡閥型號，請型號直接向我司銷(xiāo)售部訂購。

三、當使用的場(chǎng)合非常重要或環(huán)境比較復雜時(shí),請您盡量提供設計圖紙和詳細參數，由我們的閥門(mén)公司專(zhuān)家為您審核把關(guān)。如有疑問(wèn)：請我們一定會(huì )盡心盡力為您提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。提供zui全面、專(zhuān)業(yè)的“閥門(mén)系統解決方案”，也十分愿意幫助用戶(hù)解決生產(chǎn)中所遇到的難題。