寶德burkert平衡閥在空調(diào)系統(tǒng)中的應用
01、靜態(tài)平衡閥的阻力平衡和流量輸配作用
    長期以來，困擾大型暖通空調(diào)系統(tǒng)流量輸配不均的主要問題就是系統(tǒng)各個區(qū)域阻力不平衡。如何使用一種能夠調(diào)整不同環(huán)路阻力的設備，成為平衡閥出現(xiàn)的推動因素。在一元流量控制的理論背景下，截止閥因為制造簡單、調(diào)節(jié)方便、其流量特性較好等優(yōu)點被廣泛應用于水系統(tǒng)中。通過設計，主要是運行、圍護人員的經(jīng)驗，現(xiàn)場由操作人員直接根據(jù)功能區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)閥門開度，然后根據(jù)用戶的反饋信息，再對閥門的開度值進行修正，這是一種沒有準確理論支撐的系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法，*憑借個人經(jīng)驗。在運行管理人員經(jīng)驗豐富，水系統(tǒng)半徑較小，流量不大的工程中，這種調(diào)節(jié)方式一定程度上彌補了系統(tǒng)初始的阻力偏差，起到了阻力平衡的左右。

    然而隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)供能半徑越來越大，管路布置愈發(fā)復雜，這種靠人員經(jīng)驗調(diào)節(jié)的方式已經(jīng)無法準確分配用戶需要的流量，而且調(diào)節(jié)閥的功能缺陷也逐漸顯現(xiàn)出來，例如其流量和壓差關(guān)系沒有規(guī)律，無法獲得閥門的準確阻力等。這些都削弱了截止閥的平衡作用。為了準確反應閥門流量和壓差的對應關(guān)系，并能監(jiān)測通過閥門兩端的阻力和流量值，設計人員在截止閥的閥體上加以改進，逐漸形成了現(xiàn)在常見的擁有線性特性曲線、能夠監(jiān)測閥門兩端壓差和流量的平衡閥，也就是靜態(tài)水力平衡閥。不管是定流量還是變流量系統(tǒng)，這種流量可測、阻力可查的平衡閥都能夠?qū)Τ跏剂髁窟M行分配，成為使用為廣泛一種平衡產(chǎn)品。

02、動態(tài)平衡產(chǎn)品的出現(xiàn)

    隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)用戶需求的多元化和控制手段的增多，流量的變化幅度越來越大，這些系統(tǒng)和用戶的調(diào)節(jié)控制行為對系統(tǒng)內(nèi)阻力產(chǎn)生了影響，阻力不變的平衡設備已經(jīng)不能對這些干擾進行修正。能夠自動調(diào)節(jié)閥門開度來保持某個區(qū)域流量可控的設備開始出現(xiàn)，例如動態(tài)流量平衡閥、壓差調(diào)節(jié)器、一體閥等等。它們都能夠通過自身的調(diào)整，屏蔽變流量系統(tǒng)壓力波動的影響，與靜態(tài)平衡閥相配合，實現(xiàn)*的水力平衡效果。

    03、一體閥應用的廣泛化和必要性

    3.1一體閥是用于變流量空調(diào)系統(tǒng)末端設備（風盤、新風機組或空氣處理機）的平衡控制閥門，其設計宗旨是將流量控制（開關(guān)或調(diào)節(jié)）和平衡功能（主要是動態(tài)平衡功能）集于一體，通過閥門自身的平衡功能，抗拒系統(tǒng)中壓力波動產(chǎn)生的疊加干擾，使得設備的運行流量只受控制信號的影響，確保終供能與負荷保持一致。

    大型酒店、公寓、醫(yī)院、商住樓等，由于設計的水系統(tǒng)較為龐大，末端用戶較多且多具備個性化需求，使得流量的輸配變化幅度大，各個環(huán)路之間的壓力干擾非常明顯，應用普通的電動調(diào)節(jié)閥很難保證室內(nèi)流量的穩(wěn)定性，由于閥門前后的壓差發(fā)生變化（開度固定時），其流量特性已經(jīng)偏離了等百分比特性，調(diào)節(jié)性能變差，進而影響到用戶的室內(nèi)空氣品質(zhì)。

  3.2如果一個環(huán)路中并聯(lián)的風盤數(shù)量很多，環(huán)路距離較長，此時采用壓差調(diào)節(jié)器+兩通閥的平衡控制方案顯然是不妥的，因為管道的沿程阻力損失已經(jīng)無法忽略，而且壓差調(diào)節(jié)器的設定值不能同時穩(wěn)定兩個相差較大的閥門壓降。設置一對一控制的一體閥可以根據(jù)設備的實時負荷提供流量，在穩(wěn)定自身環(huán)路的同時也減小了對其他環(huán)路的干擾。

    3.3對于多臺機組并聯(lián)的環(huán)路，僅僅采用靜態(tài)平衡閥重新分配各支路阻力值是不夠的，此時雖然已經(jīng)考慮到不同機組由于表冷器阻力相差較大而采用靜態(tài)閥進行平衡，但是無法抗拒環(huán)路之間閥門調(diào)節(jié)產(chǎn)生的壓力波動，調(diào)節(jié)曲線也將發(fā)生變化。同時僅增設靜態(tài)平衡閥有降低調(diào)節(jié)閥閥權(quán)度的危險，同樣會降低調(diào)節(jié)性能。此時也適宜采用一體閥對每臺機組進行獨立控制，調(diào)節(jié)閥芯兩端的壓差始終恒定，故在可控信號下流量、開度都是一一對應的。

    04、設置壓差調(diào)節(jié)器必須進行阻力計算，合理布置

    4.1壓差調(diào)節(jié)器是一種輔助平衡設備，其目的就是為了給末端設備提供良好的工作環(huán)境，例如防止供暖系統(tǒng)中溫控閥由于壓降過大產(chǎn)生噪音，避免同一環(huán)路中設備負荷變化產(chǎn)生的壓力擾動，屏蔽外網(wǎng)對特定環(huán)路的壓力干擾等等。

    4.2兩點注意事項

    當使用壓差調(diào)節(jié)器控制環(huán)路壓差時，必須確保環(huán)路中所有設備滿負荷工作時的資用壓頭相等，即設備參數(shù)盡量一致，否則無法滿足不同設備的流量需求。

    因為定壓差技術(shù)應用在并聯(lián)環(huán)路中的前提是忽略沿程阻力，其設定值通常是以滿足不利環(huán)路壓差需求為標準，所以環(huán)路的跨度不宜過長，并聯(lián)設備數(shù)量不宜較多（實際可控制的數(shù)量和距離應根據(jù)不同廠家的設備參數(shù)進行確認）。

    05、靜態(tài)水力平衡是全面水力平衡實現(xiàn)的基礎，而平衡調(diào)試則是實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡的前提

    作為現(xiàn)階段在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應用范圍廣的平衡閥，其流量、壓差的可測量和可調(diào)節(jié)性是實現(xiàn)系統(tǒng)平衡的保障，系統(tǒng)的平衡必須通過調(diào)試才能實現(xiàn)。但由于以下一些原因，使得靜態(tài)平衡閥在系統(tǒng)中的作用大打折扣，有些應用的項目非但沒有起到調(diào)節(jié)阻力、分配流量的作用，反而成了水泵能耗高，供能品質(zhì)低的幫兇，值得深刻反省。

    5.1平衡閥安裝后不調(diào)試：

    ①由于工期、施工的原因，有些系統(tǒng)平衡閥安裝后從未進行調(diào)試，徒增系統(tǒng)阻力，其作用與截止閥無異；

    ②一些改擴建的項目由于末端負荷已經(jīng)發(fā)生變化，管網(wǎng)上的平衡閥阻力設定卻仍然沒有更改，已經(jīng)失去平衡阻力的作用；

    ③目前市場上一些廠家鼓吹平衡閥不用調(diào)試即可達到平衡，這是不負責任的說法，*脫離系統(tǒng)實際運行情況設定閥門阻力，必然無法實現(xiàn)平衡功能。

    ④不重視平衡閥作用，采用截止閥代替平衡閥，無法進行調(diào)試。

    5.2平衡閥調(diào)試方法不科學：

    ①在平衡閥調(diào)試的過程中，需要的儀器設備測量阻力、流量等相關(guān)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)閥門的壓損-流量曲線數(shù)據(jù)調(diào)整閥門的開度，后鎖定閥門，在某些系統(tǒng)中，平衡閥安裝完成后沒有經(jīng)過儀器實地測量，或者調(diào)整閥門開度沒有參照閥門本身的壓損-流量數(shù)據(jù)，導致閥門阻力與設計需要相差甚遠，影響整個水系統(tǒng)的流量輸配；

    ②空調(diào)系統(tǒng)中不同于塔樓布置均勻的管路系統(tǒng)，裙房系統(tǒng)管路分布較為復雜，主管上的平衡閥不能按照比例式的調(diào)節(jié)方法處理，需要反復實地測量數(shù)據(jù)進行校正。在管網(wǎng)中所有平衡閥初調(diào)試完成之前，通過任一平衡閥的流量即使達到了設計值，也是不穩(wěn)定的，需要后期不斷校正。

    06、靜態(tài)平衡閥的設置

    為了實現(xiàn)不同開度下都能具有較好的調(diào)節(jié)性能和較高的閥權(quán)度，靜態(tài)平衡閥通常阻力都稍大，故在管路系統(tǒng)中應當本著有限分級布置的原則，在保證每一個環(huán)路的基本流量的同時，采用其他控制閥門抵消過剩壓頭，避免由于靜態(tài)平衡閥設置過多導致系統(tǒng)初始阻力過大，這是得不償失的。

    在系統(tǒng)調(diào)試前，應當獲得每個閥門的設計流量，即末端設備全開滿負荷運行時的系統(tǒng)流量，只有滿足運行峰值時的流量輸配要求，才能保證部分負荷時的流量需求。當然此時僅靠靜態(tài)平衡閥是不夠的，還需要采用動態(tài)平衡的設備。

寶德burkert液壓平衡閥淺談
1. 平衡閥的作用

(1 )負載保持

當方向閥在中位時，平衡閥將阻止負載運動。即允許使用中位打開的方向閥，如H 、Y機能;不推薦使用中位關(guān)閉的方向閥，如O 、M機能。

(2) 負載控制

平衡閥主要用于平衡執(zhí)行元件因為負載產(chǎn)生的能量沖擊，從而先于泵的動作而動作，因此消除了運動器件的氣穴現(xiàn)象和負載的失控。

(3) 負載安全

油管破裂時，裝在執(zhí)行元件上面或里面的平衡閥能夠防止移動負載發(fā)生失控。如起重機伸縮臂起重時，油管破裂，為保護人員、財產(chǎn)安全，必須保護負載失控。

由順序閥和單向閥簡單組合成的平衡閥，性能往往不夠理想，不能應用于工程機械如起重機等液壓系統(tǒng)。為了使運動件動作平穩(wěn)，實際使用的平衡閥，常會采用先導控制形式，根據(jù)不同的先導控制方式和閥芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 又出現(xiàn)了許多變形，如標準平衡

閥、部分平衡閥、*平衡閥、雙級微調(diào)平衡閥、零差動平衡閥， 不同型式的閥可以適應不同的系統(tǒng)要求。

2. 五種平衡閥

(1 )標準平衡閥

圖1 所示為標準平衡閥的結(jié)構(gòu)示意圖，右因為原理符號1 可以被看作一個帶內(nèi)置單向閥的先導輔助溢流閥。其主要特征是先導壓力和系統(tǒng)壓力共同作用在主閥芯上，彈簧腔和出;由口連通。經(jīng)對閥芯受力平衡進行分析，標準平衡閥的先導壓力和溢流開啟壓力，都與出油口壓力有密切關(guān)系，且都是1+a( 先導比，下同)的倍數(shù)關(guān)系，因此，這種閥如果存在背壓的話， 會隨著背壓間變化而使開啟壓力變化，使閥的負載安全性能失去作用，同葉先導壓力會波動， 將影響到閥的工作穩(wěn)定性。該閥只能和中位開心機能的方向閥配合使用
(2) 部分平衡閥

圖2所示為部分平衡閥的結(jié)構(gòu)示意圖，右圖為原理符號。為克服標準平衡閥背壓的影響，對部分平衡閥進行了結(jié)構(gòu)改進，主要的地方是回油壓力在主閥芯上的兩個作用面積( 2 口和彈簧腔)相同， 都是A2，同時先導活塞是和主閥芯分離的， 這樣，閥的溢流開啟壓為便不受背壓影響。經(jīng)對主閥芯和先導活塞的受力平衡分析，該閥的溢流開啟壓力只與設定好的彈簧力有關(guān)，回油背壓不會影響閥的負載安全性能，但是先導開啟壓力仍與背壓存在a倍的放大關(guān)系，如果和出油比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)配合使用，不斷變化的背壓會引起先導壓力波動， 將導致閥工作不穩(wěn)定。
(3) *平衡閥

圖3所示為*平衡闊的結(jié)構(gòu)示意圖，右圖為原理符號。該閥和標準平衡閥的差別在于， 2 口和彈簧腔之間沒有油路溝通，彈簧腔有一個單獨的外泄口。經(jīng)對閥芯受力分析，先導壓力只與進油口壓力和先導比有關(guān)，而溢流開啟壓力只與彈簧設定值有關(guān)，任何背壓都不會影響閥的設定值和所需先導壓力值的大小。
(4) 雙級微調(diào)平衡閥

圖4 為雙級微調(diào)平衡閥結(jié)構(gòu)示意圖， 右圖為原理符號。該閥主要用于解決負載波動比較大的長伸縮臂運動不穩(wěn)定的問題，主要特點如下：

1、有兩根控制彈簧，一根初級彈簧， 一根次級彈簧，次級彈簧產(chǎn)生的抗衡力，可阻止液壓缸能量全部衰減和阻止閥反應過度，因此解決了許多爬行問題。初級彈簧力是固定的，次級彈簧力根據(jù)不同應用情況是可以連續(xù)調(diào)整的，并且其數(shù)值遠小于初級彈簧力。

2.單獨的先導活塞。

3.有兩個先導比，初級先導比a1 ，次級先導比a2 ，由于次級先導比的存在，該閥仍可以*由先導壓力打開。次級先導比是通過主閥芯凸緣兩邊的面積差實現(xiàn)的。經(jīng)對先導活塞和主閥芯的受力分析，先導開啟壓力和溢流開啟壓力都與背壓和先導比存在聯(lián)系，次級彈簧力很小， 在正常工作時，次級彈簧壓力對打開閥所需的先導壓力幾乎沒有影響。
(5) 零差動平衡閥

圖5 為零差動平衡閥結(jié)構(gòu)示意圖，右圖為原理符號。主要和伸縮臂鎖的管路爆裂閥配合使用，該閥的開啟及開口大小，只由先導壓力控制。由于主閥芯兩端的壓力平衡，它不具備溢流功能， 如需對負載產(chǎn)生的超壓或壓力沖擊進行保護，需要單獨加安全閥。彈簧腔油可通過外泄口4直接回油箱。不同的先導壓力對應著不同的問開口大小，可實現(xiàn)比例控制，因此 零差動平衡閥也可稱為液液控比例閥

迪普馬平衡閥DUPLOMATIC液壓傳動平衡閥和液壓鎖區(qū)別平衡閥是根據(jù)負載的大小（壓力）來確定開口量的大小，而液壓鎖不同，壓力一旦達到它的開啟壓力就會*打開。所以平衡閥可以限制執(zhí)行機構(gòu)的速度，防止執(zhí)行機構(gòu)失速和失壓，別名也叫限速液壓鎖。
而液壓鎖只是在鎖緊回路里，防止執(zhí)行機構(gòu)的下沉（如油缸的下沉），而起不到限制速度的作用，液壓鎖叫雙向液壓鎖。實際上就是兩個液控單向閥組成雙向。

在液壓技術(shù)發(fā)展的初期，通常會用它控式順序閥作為平衡閥使用。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，原來這種模式早已不能滿足，工程實際的要求，特別是在工程機械領(lǐng)域?，F(xiàn)今國內(nèi)外，都有專門結(jié)構(gòu)的平衡閥供選用。盡管其原理和以前都差不多，但由于特殊結(jié)構(gòu)形成的特性，已經(jīng)今非昔比。在原理上，甚至已經(jīng)出現(xiàn)主動控制的平衡閥。像布赫,力士樂,哈威等平衡閥都是比較實用的。

自力式阻力平衡閥是在自力式流量控制閥和平衡閥的基礎上，保留了這兩種產(chǎn)品各自的優(yōu)點，克服各自的缺點而發(fā)明的一種全新的水力平衡元件。

聚氨酯保溫自力式阻力平衡閥的工作原理

   該產(chǎn)在保留了自力式流量控制閥的自動調(diào)節(jié)孔板、壓差自動平衡機構(gòu)、手動調(diào)節(jié)孔板、壓力控制反饋管路、設定流量的刻度標尺等結(jié)構(gòu)基礎上，增加了一個自動孔板鎖定裝置和兩個與平衡閥相同的壓力檢測孔。鎖定裝置用來鎖定自動孔板和壓差自動平衡機構(gòu)，不使用鎖定裝置時本閥與自力式流量控制閥功能*相同——具有恒定流量的功能。在熱網(wǎng)初調(diào)節(jié)階段，鎖定裝置*打開，該閥按自力式流量控制閥方法進行調(diào)節(jié)，熱用戶的流量很快達到平衡狀態(tài)，發(fā)揮了自力式流量控制閥在熱網(wǎng)平衡控制上的優(yōu)勢。然后使用鎖定裝置鎖定本閥中的自動孔板和壓差自動平衡機構(gòu)，自動調(diào)節(jié)孔板將不再隨本閥前后壓差變化而自動調(diào)節(jié)開度，使本閥變成了一個開度不變的、具有變流量性能的平衡閥。由于在使用鎖定裝置進行鎖定前，各個熱用戶達到了平衡狀態(tài)，所以，熱源循環(huán)泵再進行變速時，根據(jù)上面講的熱網(wǎng)水力特性，各用戶流量將成等比例的變化，依然保持平衡狀態(tài)。自力式流量控制閥的定流量和平衡法的變流量，兩種功能可以根據(jù)具體需要進行轉(zhuǎn)換。測壓檢測孔用來測量閥的進出口壓力，并根據(jù)定流量狀態(tài)下的實際流量，計算出相應狀態(tài)下的阻力和阻力系數(shù)，這個性能對于設計人員進行水力平衡工程設計和運行人員分析運行中的壓力、流量、阻力情況提供了簡便準確的工具。

聚氨酯保溫自力式阻力平衡閥的工作原理

  舉例說明：在進行阻力平衡的初調(diào)節(jié)過程中，先使用自力式阻力平衡閥中恒流量功能，將５個熱用戶的流量按設計流量調(diào)節(jié)好，此時，５個熱用戶的流量是平衡的，在此流量狀態(tài)下的５個熱用戶環(huán)路的阻力（阻力系數(shù)）也是平衡的。此時，使用自力式阻力平衡閥的鎖定裝置，將壓差感應部分和自動孔板的位置鎖定，也就是鎖定了的５個熱用戶在此流量狀態(tài)下的平衡狀態(tài)（即５個熱用戶環(huán)路的阻力和阻力系數(shù)），由于各個熱用戶的阻力系數(shù)處于一個比較的平衡狀態(tài)，那末，當我們改變熱網(wǎng)循環(huán)泵流量的時候，５個熱用戶的流量將呈等比例的變化，依然保持平衡狀態(tài)。

聚氨酯保溫自力式阻力平衡閥的工作原理

  使用自力式阻力平衡閥進行熱網(wǎng)調(diào)節(jié)時，首*行流量平衡，然后再進行阻力平衡，它是以熱用戶的阻力平衡為目標。既克服了以平衡閥為代表的水力調(diào)節(jié)元件在初調(diào)節(jié)中熱網(wǎng)難于平衡這一缺點；又克服了采用自力式流量控制閥調(diào)節(jié)的熱網(wǎng)只能按定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)方式運行的缺點。使之既能適用于定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運行方式，又能適用于變流量或質(zhì)量并調(diào)的運行方式；既適用于傳統(tǒng)的按面積收費、又適用于現(xiàn)行的“按樓計量，按住戶面積分攤”的熱計量收費系統(tǒng)的供熱運行方式。

   在“熱量按樓計量，按住戶面積分攤”的熱計量收費系統(tǒng)中，戶內(nèi)散熱氣前的溫控閥存在的意義已經(jīng)不大；供熱的運行方式將是供熱公司為主導的定流量或變流量運行方式，差壓控制閥的作用與自力式流量控制閥和自力式阻力平衡閥相比相對差一些；而由于有了自力式阻力平衡閥這一新的水力平衡工具，使質(zhì)量并調(diào)這一*、節(jié)能、靈活的運行方式將得到廣泛的應用