電站閘閥廠家北高科集團技術部整理，高溫高壓電站閘閥，在計量收費的供熱系統(tǒng)中，占有非常重要的地位。因此，如何正確的進行高溫高壓電站閘閥的選型與設計！本文從高溫高壓電站閘閥的構造及工作原理入手，提出在電站閘閥的選型與設計中應注意的問題。在高溫高壓電站閘閥的選型設計中，在選出與管道同口徑的高溫高壓電站閘閥的同時，還要給選定的高溫高壓電站閘閥造成一個理想的壓差工作條件；電動電站閘閥是適用于計算機監(jiān)控系統(tǒng)中進行流量調節(jié)的設備，一般多在無人值守的熱力站中采用；對手動平衡法來說，如何利用電站閥門的特性曲線分析電站閥門的調節(jié)性能，如何解決電站閥門在小開度情況下電站閥門容易導致導致汽水擊現(xiàn)象的問題；對高溫高壓電站閘閥在設計選型時注意電站閥門有最小工作差的要求。

關鍵詞：高溫高壓電站閘閥電動電站閘閥電站閘閥差壓電站閘閥

供熱系統(tǒng)實行熱計量收費可以節(jié)約能源，提高供熱系統(tǒng)的能效。就目前現(xiàn)狀而言，我國供熱系統(tǒng)的能效只有30%左右。人們往往只注意鍋爐和外網的熱損失，而忽略了熱用戶散熱損失。熱用戶散熱損失，主要是由于冷熱不均造成的，這部分熱損失約為30～40%，是相當可觀的的。供熱系統(tǒng)搞計量收費，從節(jié)能的角度考慮，主要是挖掘這部分的節(jié)能潛力。

計量收費主要通過三個途徑宏觀節(jié)能：首先是裝設了高溫高壓電站閘閥，實現(xiàn)了流量平衡，進而克服了冷熱不均現(xiàn)象；其次是通過高溫高壓電站閘閥的作用，利用了太陽能、家電、照明等設備的自由熱；第三是提高了用熱居民的節(jié)能意識，減少了開窗戶等的無謂散熱。而這三條節(jié)能途徑，其中有二條都是通過高溫高壓電站閘閥來實現(xiàn)的。可見，高溫高壓電站閘閥，在計量收費的供熱系統(tǒng)中，占有何等重要的地位。因此，如何正確的進行高溫高壓電站閘閥的選型設計，就顯得非常重要。

一、高溫高壓電站閘閥

1、散熱器高溫高壓電站閘閥的構造及工作原理

用戶室內的溫度控制是通過散熱器恒溫控制閥來實現(xiàn)的。散熱器恒溫控制閥是由恒溫控制器、高溫高壓電站閘閥以及一對連接件組成，其中恒溫控制器的核心部件是傳感器單元，即溫包。溫包可以感應周圍環(huán)境溫度的變化而產生體積變化，帶動電站閘閥閥芯產生位移，進而調節(jié)散熱器的水量來改變散熱器的散熱量。恒溫閥設定溫度可以人為調節(jié)，恒溫閥會按設定要求自動控制和調節(jié)散熱器的水量，從而來達到控制室內溫度的目的。

高溫高壓電站閘閥一般是裝在散熱器前，通過自動調節(jié)流量，實現(xiàn)居民需要的室溫。高溫高壓電站閘閥有二通高溫高壓電站閘閥和三通高溫高壓電站閘閥之分。三通高溫高壓電站閘閥主要用于帶有跨越管的單管系統(tǒng)，其分流系數(shù)可以在0～100%的范圍內變動，流量調節(jié)余地大，但價格比較貴，結構較復雜。二通高溫高壓電站閘閥有的用于雙管系統(tǒng)，有的用于單管系統(tǒng)。用于雙管系統(tǒng)的二通高溫高壓電站閘閥阻力較大；用于單管系統(tǒng)的阻力較小。高溫高壓電站閘閥的感溫包與閥體一般組裝成一個整體，感溫包本身即是現(xiàn)場室內溫度傳感器。如果需要，可以采用遠程溫度傳感器；遠程溫度傳感器置于要求控溫的房間，閥體置于供暖系統(tǒng)上的某一部位。

2、高溫高壓電站閘閥的選型設計

高溫高壓電站閘閥是供暖系統(tǒng)流量調節(jié)的最主要的調節(jié)設備，其他電站閘閥都是輔助設備，因此高溫高壓電站閘閥是必備的。一個供暖系統(tǒng)如果不設置高溫高壓電站閘閥就不能稱之謂熱計量收費系統(tǒng)。

在高溫高壓電站閘閥的設計中，正確選型十分重要。高溫高壓電站閘閥的選型目的，是根據(jù)設計流量(已知熱負荷下)，允許阻力降確定KV值(流量系數(shù))；然后由KV值確定高溫高壓電站閘閥的直徑(型號)。因此，設計圖冊或廠家樣本一定要給出KV值與直徑的關系，否則不便于設計人員使用。

在高溫高壓電站閘閥的選型設計中，絕不是簡單挑選與管道同口徑的高溫高壓電站閘閥即完事大吉。而是要在選型的過程中，給選定的高溫高壓電站閘閥造成一個理想的壓差工作條件。一個高溫高壓電站閘閥通常的工作壓差在2～3mH2O之間，最大不超過6～10mH2O。為此，一定要給出高溫高壓電站閘閥的預設定值的范圍，以防止產生噪音，影響高溫高壓電站閘閥正常工作。當在同一KV值下，有二種以上口徑的選擇時，應優(yōu)先選擇口徑小的高溫高壓電站閘閥，其目的是為了提高高溫高壓電站閘閥的調節(jié)性能。

二、電動電站閘閥

電動電站閘閥是適用于計算機監(jiān)控系統(tǒng)中進行流量調節(jié)的設備。一般多在無人值守的熱力站中采用。電動電站閘閥由閥體、驅動機構和變送器組成。高溫高壓電站閘閥是通過感溫包進行自力式流量調節(jié)的設備，不需要外接電源；而電動電站閘閥一般需要單相220V電源，通常作為計算機監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行機構(調節(jié)流量)。電動電站閘閥或高溫高壓電站閘閥都是供熱系統(tǒng)中流量調節(jié)的最主要的設備，其它都是其輔助設備。

三、電站閘閥

電站閘閥分手動電站閘閥和自力式電站閘閥。無論手動電站閘閥還是自力式電站閘閥，它們的作用都是使供熱系統(tǒng)的近端增加阻力，限制實際運行流量不要超過設計流量；換句話說，其作用就是克服供熱系統(tǒng)近端的多余資用壓頭，使電動電站閘閥或高溫高壓電站閘閥能在一個許可的資用壓頭下工作。因此，手動電站閘閥和自力式電站閘閥，它們都是高溫高壓電站閘閥或電動電站閘閥的輔助流量調節(jié)裝置，但又是非常重要的，如果選型不當，或設計不合理，電動電站閘閥或高溫高壓電站閘閥都不能很好工作。

1、手動電站閘閥

1.1手動電站閘閥的工作原理

手動電站閘閥是一次性手動調節(jié)的，不能夠自動地隨系統(tǒng)工況變化而變化阻力系數(shù)，所以稱靜態(tài)電站閘閥。手動電站閘閥作用的對象是阻力，能夠起到手動可調孔板的作用，來平衡管網系統(tǒng)的阻力，達到各個環(huán)路的阻力平衡的作用。能夠解決系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)失調問題：當運行工況不同于設計工況時，循環(huán)水量多于或小于設計工況，由于電站閘閥平衡的是系統(tǒng)阻力，能夠將新的水量按照設計計算的比例平衡的分配，使各個支路的流量將同時按比例增減，仍然滿足當前負荷下所對應的流量要求

1.2手動電站閘閥的選型與設計中應注意的問題

(1)電站閥門特性曲線決定了電站閥門的調節(jié)性能，如截止閥的流量曲線，如果認為95%～100%之間的流量變化是沒有意義的，那么開度從0～5%即實現(xiàn)了流量的全程變化，這樣的電站閥門是不能作為水利工況平衡調節(jié)使用的。由于電站閥門理論特性曲線實在頂壓差下測定的，而實際工況只要閥權度不為1則電站閥門在小開度線電站閥門前后壓差大，大開度是閥前后壓差小，導致閥dGdC值在小開度變大，在大開度時變小，使電站閥門實際工作曲線向快開方向偏移，閥權度越小其偏移越大，對于直線特性的電站閥門由于實際性能的偏移會導致電站閥門的有效調節(jié)的得開度空間變小，因此電站閥門的理論性曲線以下弦弧如等百分比特性為好。等百分比特性曲線電站閥門，在閥權度0.3～0.5時實際工作曲線可能接近直線特性。

(2)通常電站閥門在小開度情況下電站閥門的流速過高，在閥后會形成旺盛紊流的渦旋區(qū)，渦旋區(qū)和新壓力很低，該處壓力低于水溫對應的飽和壓力時水蒸氣的閃發(fā)揮導致汽水擊現(xiàn)象：嚴重的噪音，電站閥門及管道的振動，電站閥門、管道、管支架的破壞。防治這種事故的發(fā)生首先在閥們流道設計上考慮閥塞和閥座在小開度時形成狹長的節(jié)流通道，約束旺盛紊流渦旋的形成；其次選用電站閥門時盡量加大閥權度，以避免電站閥門在小開度下運行。另外，在不牽涉壓力工況問題時盡量堿電站閘閥安裝在水溫較低的回水管道上。

2、自力式電站閘閥

2.1自力式電站閘閥工作原理

自力式電站閘閥則可在沒有外接電源的情況下，自動實現(xiàn)系統(tǒng)的流量平衡。自力式電站閘閥是通過保持孔板(固定孔徑)前后壓差一定而實現(xiàn)流量限定的，因此，也可稱定流量閥。

定流量閥作用對象是流量，能夠鎖定流經電站閥門的水量，而不是針對阻力的平衡。他能夠解決系統(tǒng)的動態(tài)失調問題：為了保持單臺制冷機、鍋爐、冷卻塔、換熱器這些設備的高效率運行，就需要控制這些設備流量固定于額定值；從系統(tǒng)末端來看，為了避免動態(tài)調節(jié)的相互影響，也需要在末端裝置或分支處限制流量。

在設計中應注意的問題

高溫高壓電站閘閥的缺點是在于電站閥門有最小工作差的要求，一般產品要求最小工作壓差20KPa，如果安裝在最不利回路上，勢必要求循環(huán)水泵多增加2米水柱的工作揚程，所以應采取近端安裝，遠端不安的方法。用戶離熱源距離大于供熱半徑的80%時就不要安裝這種高溫高壓電站閘閥。

四、差壓電站閘閥

1、差壓電站閘閥的原理

差壓電站閘閥的原理，本質上和自力式電站閘閥是一樣的。只不過自力式電站閘閥中，孔板是作為一個部件存在于閥體中的；而差壓電站閘閥中沒有孔板這一部件，而是把差壓電站閘閥后面的系統(tǒng)看作一個孔板，因此，電站閘閥的差壓值實際指的是其后系統(tǒng)出入口壓力差值。從差壓電站閘閥的結構可以看出：這種電站閘閥，目的是控制其后系統(tǒng)出入口壓力差值固定不變。基本功能是根據(jù)熱用戶熱負荷的需求，自動調整熱用戶的運行流量。當一幢建筑，由于有的熱用戶要求室溫降低，則相應房間高溫高壓電站閘閥的開度變小，導致差壓電站閘閥的壓差值變大，超過設定值，此時壓差電站閘閥自動關小閥芯，增大節(jié)流作用，使其系統(tǒng)壓差值減小，直至恢復為設定值。最終的效果是減少流量，適應熱用戶的需熱要求，借以減輕高溫高壓電站閘閥的頻繁操作。熱用戶要求提高室溫時，壓差電站閘閥的作用正好相反(3)。

2、在設計時應注意的問題

有人認為在各戶內系統(tǒng)或立管上，都應裝置壓差電站閘閥。經過模擬計算：如果在建筑物的熱入口，統(tǒng)一安裝了電站閘閥(含手動、自力式)或壓差電站閘閥(但設計要合理)，則室內高溫高壓電站閘閥在任何調節(jié)范圍內，其前后壓差都不會超過6～10mH2O，即高溫高壓電站閘閥都能在合理的條件下工作。因此，過多安裝壓差電站閘閥沒有必要，也是不經濟的。

五、循環(huán)水泵變流量運行時，高溫高壓電站閘閥的選擇

這里主要指手動電站閘閥、自力式電站閘閥和壓差電站閘閥的選擇。在循環(huán)水泵變流量運行時，手動電站閘閥呈等比失調，最有利于高溫高壓電站閘閥的運行；但其缺點是手工操作太多，難以實現(xiàn)理想調節(jié)。循環(huán)水泵變流量運行，各熱用戶入口最理想的設定壓差值應是隨室外氣溫變動的。對于這一點，自力式電站閘閥、差壓電站閘閥，都不夠理想，但不會出現(xiàn)調節(jié)的失控。因此可采用這一類型的電站閘閥，這對提高供熱系統(tǒng)的調節(jié)性能是有好處的。