调节阀的水力特性浅析

0.0105 0.00316 0.00122几种典型的低阻两通恒温阀按K_VS换算的ζ值如下表：

DN	DANFOSS RTD—G型	HONEYWEL UBG型	HONEYWEL H型
15	24	37	7.8
20	30	109.5	10.5
25	42	--	10.5

型号	KVS	ζ	最大压差
RTD—G15	2．00 m3/h	24	2 m
RTD—G20	3．25 m3/h	30	2 m
RTD—G25	4．40 m3/h	42	1.6m

散热器进流系数
当采用散热器的 ζ= 2时
散热器通路为 S ₁
跨越管通路为 S ₂
DANFOSS RTD-G型

S 1	∑ζ	λ/D	(λ/D)L	(λ/D)L+ ∑ζ	S 1
DN15	28	2.6	1.3	29.3	0.307
DN20	34	1.8	0.9	34.9	0.110
DN25	46	1.3	0.65	46.65	0.057

	∑ζ	λ/D	(λ/D)L	(λ/D)L+ ∑ζ	S 2
DN15	3	2.6	1.3	4.3	0.045
DN20	3	1.8	0.9	3.9	0.0123
DN25	3	1.3	0.65	3.65	0.004453

散热器通路	跨越管通路	散热器进流系数
DN15	DN15	0．277
DN20	DN15	0．390
DN20	DN20	0．250
DN25	DN15	0．470
DN25	DN20	0．317
DN25	DN25	0．218

HONEYWEL—UBG型两通

	∑ζ	λ/D	(λ/D)L	(λ/D)L+∑ζ	S 1
DN15	41.2	2.6	1.3	42.5	0.446
DN20	113.5	1.8	0.9	114.4	0.3615
DN25		1.3	0.65

	∑ζ	λ/D	(λ/D)L	(λ/D)L+ ∑ζ	S 2
DN15	3	2.6	1.3	4.3	0.045
DN20	3	1.8	0.9	3.9	0.0123
DN25	3	1.3	0.65	3.65	0.004453

散热器通路	跨越管通路	散热器进流系数
DN15	DN15	0．24
DN20	DN15	0．26
DN20	DN20	0．15
DN25	DN15
DN25	DN20
DN25	DN25

采用DANFOSS RTD-G型两通阀加跨越管的散热器组的计算阻力特性S值

	ω	S
15×15	0.277	0.00235
20×15	0.390	0.00160
20×20	0.250	0.00069
25×15	0.470	0.00126
25×20	0.317	0.00057
25×25	0.218	0.00027

HONEYWEL—H型两通

	∑ζ	λ/D	(λ/D)L	(λ/D)L+ ∑ζ	S 1
DN15	11.8	2.6	1.3	13.1	0.138
DN20	14.5	1.8	0.9	34.9	0.05
DN25	14.5	1.3	0.65	9.425	0.0115

	∑ζ	λ/D	(λ/D)L	(λ/D)L+ ∑ζ	S 2
DN15	3	2.6	1.3	4.3	0.045
DN20	3	1.8	0.9	3.9	0.0123
DN25	3	1.3	0.65	3.65	0.004453

散热器通路	跨越管通路	散热器进流系数
DN15	DN15	0．363
DN20	DN15	0．49
DN20	DN20	0．33
DN25	DN15	0．66
DN25	DN20	0．51
DN25	DN25	0．38

采用HONEYWEL—H型两通阀加跨越管的散热器组的计算阻力特性S值

	ω	S
15×15	0.363	0.00180
20×15	0.490	0.00330
20×20	0.330	0.00055
25×15	0.660	0.00600
25×20	0.510	0.00130
25×25	0.380	0.00017

采用ST-11型手动三通调节阀 散热器组的计算阻力特性S值
DN15 0.01850
DN20 0.00531
DN25 0.00187
三通恒温阀及散热器组的计算阻力特性S值是直接针对单管系统的，但水阻仍偏大，以HONEYWELL公司的产品为例，其数值为：
DN15 K_VS=2.16 ζ=20 全开时的旁通率约58％ S=0.010460
DN20 K_VS=3.10 ζ=32 全开时的旁通率约42％ S=0.002274
恒流量调节阀
恒流量调节阀可在外网压差≧3m的条件下，在对应于一定口径调节阀的允许流量范围内，手动设定被调节对象的额定流量。
当外网压差发生变化时，根据阀外的压差信号自力改变阀的开度，使包括被调节对象的系统和调节阀在内的总阻力特性S值，与阀外的压差ΔP等比变化，维持被调节对象的流量稳定。
由于调节阀内被调节对象系统的阻力特性是不变的，仅可改变阀的开度以改变总阻力特性S值，故只需取调节阀两端的压差信号，作为自力调节的依据，即使得调节阀两端的压差保持基本恒定。
调节原理可用下式说明：
ΔP = S · G²
恒压差调节阀
恒压差调节阀可在外网压差≧3m的条件下，在对应于一定口径阀门的允许调节范围内，手动设定被调节对象阀后系统供回水的总压差。
由于末端设备采用自力式温控阀或其它调节构件时，阀前后的理想压差值为10—30kPa，并不宜大于60kPa。因此要求维持被调节对象系统供回水的总压差基本恒定。
当受以下因素的影响时，被调节对象系统供回水的总压差将发生变化：
1由于外网压差增大，使阀后压差相应增大，恒压差调节阀可根据阀后的压差信号，自力改变阀的开度，使阀后压差稳定。
2由于被调节对象的系统流量变小，使设置于供水入口的红阀后的压力由于节流压降变小而升高，使设置于回水出口的兰阀前的压力由于节流压降变小而下降，调节阀组内被调节对象压差增大，可根据两个阀的压差信号，自力改变阀的开度，使阀后压差稳定。
由于恒压差调节阀是为保持被调节对象系统供回水的总压差基本恒定，需取被调节对象系统供回水两端的压差信号，作为自力调节的依据，即使得系统供回水两端的压差保持基本恒定。
根据上述原理，如仅在建筑采暖入口设置，显然只可保持紧靠建筑采暖入口处的压差稳定。但如果被调节对象的干管系统有较大压降，由于各立管流量变化，离入口较远立管的压差仍不能保持稳定。因此，要求每一立管也要设置。
同例，如仅在立管设置，可保持立管根部的压差稳定。但如果立管有较大压降，由于各户内系统流量变化，离立管根部较远的户内系统压差仍不能保持压差稳定。因此，要求每一户内系统也要设置。
保持压差稳定的其它方法 设被调节对象为两个并联环路组成，每一环路的流量为10 m³/h ，总流量为20m³/h。当一个环路被关断，而入口压差保持不变时：
1 未关断环路的流量将增加。
2 被调节对象总流量将减少。
3 新的流量将平衡于该流量通过公共段和未关断环路管段的阻力，仍等同于入口压差。

未关断环路阻力比例	未关断环路流量 增加比例	总流量
20％	58％	15.8 m3/h
50％	26％	12.6 m3/h
80％	8％	10.8 m3/h

PETTINAROLI---930C旁通阀 1 配置图式
2 散热器组的阻力计算
采用：DN15角通恒温阀 K_VS= 1.3 ζ= 56.4
DN20旁通阀 K_VS= 3.0 ζ= 35.2
当采用ζ≦ 2的低阻力散热器（如铸铁散热器）条件下，散热
器进流系数计算结果为：
一个散热器组的综合阻力特性为：
S = 0.00569
当流量为440kg/h, 一个散热器组的阻力值为：
ΔP = S · G ²= 1101.6 Pa = 1.1016 kPa
共9组散热器组的阻力值为：
9 × 1.1016 = 9.914 kPa
3 管道的阻力计算
采用塑料类管材25×2.5，设总长度为80m，查DBJ01-605-2000附录L-1和附录L-2，当流量为440kg/h,沿程阻力为:
80×130×0.8 = 8320 Pa = 8.32 kPa
局部阻力按沿程阻力的10％，则管道的总阻力为：
8.32 × 1.1 = 9.152 kPa
4 户内系统不计入户装置的总阻力
9.914 ﹢ 9.152 = 19.066 kPa
5 结论
户内系统总阻力, 可控制在DBJ01-605-2000规定的范围内。
作者简介： 张锡虎 北京市建筑设计标准化办公室? 顾问总工 教授级高工 北京市复兴门北大街七号楼0808室（100045） 办公室（010）66176713? 住宅（010）68031726
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