之前介紹自力式壓力調節閥在化工行業應用，現在介紹城市供熱管網自力式溫控閥選型供熱管網的作用就是以較低的能耗將熱源提供的熱量按要求輸配給熱用戶。管網的布置是否合理直接影響到系統的水力工況，近而影響末端的采暖效果。因此管網的水力平衡是獲得良好供熱效果的保障。對于既定的設計管網布局，其實際運行工況往往與設計工況相去甚遠，產生水力失調的現象，而作為熱量的載體，熱媒的水力失調勢必導致熱力失調。所以，對實際運行工況的調節是非常關鍵的環節。其中，實現管網水力平衡的一個重要手段就是安裝閥門，通過調節閥門改變管網阻力分布，從而達到流量的合理分配。多功能壓差控制閥的結構主要由閥體、彈簧、閥桿、感壓膜、調壓裝置、限位裝置等組成。通過調壓閥和閥塞定位桿來設置被控管路的壓差。正本文首先介紹了在供熱管網中幾種常用的閥門,簡單闡述了手動平衡閥、流量控制閥、壓差控制閥在工程應用中的工作特點和局限性。根據目前一些供熱系統推行按熱量計費處于過渡階段的現狀,詳細介紹了多功能壓差控制閥在管網水力平衡中發揮的有效作用。即現在有大量的供熱系統按計量收費設計、施工,但熱用戶未安裝熱量表,或安裝了熱量表而未按熱計量收熱費,用戶沒有自主調節流量的需求,
多功能壓差控制閥的調節過程比較簡單把閥門調節到大開度值，然后，根據被控管路的設計流量調節至合適的控制壓差調節閥塞定位桿，將滿足設計流量時的開度設定為大工作開度。目前供暖管網中常用的幾種閥門的作用和不足。闡述了多功能壓差控制閥既支持熱源處變流量調節，又適應末端用戶自主調節的原理、調節方法以及在管網平衡中發揮的巨大作用，并通過實驗對其主要功能進行了測試。
自力式壓差控制閥作用和不足隨著按建筑面積收費方式弊端的顯露，熱計量理念深入人心。用戶可根據自身需求自主調節流量，但同時管網的水力工況波動較大，會給管網的平穩運行造成很大影響。通過在用戶端安裝自力式壓差控制閥可以在很大程度上維持管網水力工況穩定。當用戶自主調節流量時，其散熱設備的局部阻力會產生相應的變化，散熱設備進出口之間的壓差也會發生改變，自力式壓差控制閥可以改變閥門前后的壓差來抵消用戶的壓差波動，維持用戶端的壓差恒定。安裝在管網支路入口處，可以實現各支路間的自主調節而且避免相互干擾。但這種閥門也不支持熱源處的量調節。
雖然按熱量計費的方式正在推行，但是有大量的供熱系統，按計量收費設計、施工，熱用戶未安裝熱量表，或安裝了熱量表未按熱計量收熱費，用戶沒有自主調節流量的需求，計量收費的系統方式中的變頻泵無法實現節能運行，因此我們有 設計一種新型平衡閥——多功能壓差控制閥：在*計量收費時，該閥能*支持用戶自主調節需求；而對當前大量未*采取計量收費的供熱系統，該閥能像手動平衡閥一樣，支持熱源主導變流量，各分支（各用戶）的流量變化一致等比。 
1. 城市供熱管網自力式溫控閥選型幾種閥門的作用和不足
1.1手動平衡閥
手動平衡閥是供熱管網中一種普遍應用的閥門，一般安裝在支路（熱用戶）的入口處，通過調節其開度實現支路流量的調節。其優點在于一旦開度設定，各支路的阻抗比就隨之固定，所以支路間的流量比例恒定。當熱源處根據末端負荷變化進行量調節時，新工況的流量仍以之前各支路的流量比例進行分配，各支路流量呈現一致等比變化的特點，不會出現水力失調的情況。但其缺點也十分的明顯，首先，在進行管網水力初調節時，調節步驟繁瑣，操作過程不易控制，通常采用的方法（如比例調節法、補償法等）都需要至少兩組人員反復溝通，同時進行多個支路的調節。另外，當管網接入新的熱用戶時，整個管網的阻抗會發生新的變化，造成流量重新分配，這要求對之前所有的手動平衡閥進行重新設置，可想而知工作量非常大，耗時耗力。對于管網系統較小，支路較少且無新增支路的情況下，手動平衡閥是適用的，而且在進行量調節時，能夠保持水力的穩定性。
1.2自力式流量控制閥
自力式流量控制閥克服了手動平衡閥反復調節的難題。它根據各支路（各用戶）的設計流量鎖定流量值，當干管中流量發生波動時，自力式流量調節閥通過自身調節使其通過流量維持恒定，即便引入新的熱用戶也不會對之前的用戶產生影響，只需適當加大總流量即可。而且，進行管網調節步驟簡單，只需根據各支路設計流量逐個設定，相互之間不會產生影響，當然不必反復調節。但它不支持量調節，當末端負荷減小，各用戶所需流量也相應減小時，如果熱源處也相應降低流量，就會行成“近端優勢”現象，即靠近動力設備的部分自力式流量控制閥會不斷增加開度以維持原流量，而遠端的自力式流量控制閥即使處于全開狀態也無法滿足流量需求，發生水力失調。由此看來，自力式流量控制閥能夠恒定各支路（各用戶）的設計流量，避免相互間的干擾，實現水力平衡，但前提是系統中有足夠的總流量，因此，它在管網的輸送能耗方面的節能并不明顯。根據其工作特點，熱源處可以施行質調節的方式，從而在根本上減少熱量的消耗。
1.3自力式壓差控制閥
隨著按建筑面積收費方式弊端的顯露，熱計量理念深入人心。用戶可根據自身需求自主調節流量，但同時管網的水力工況波動較大，會給管網的平穩運行造成很大影響。通過在用戶端安裝自力式壓差控制閥可以在很大程度上維持管網水力工況穩定。當用戶自主調節流量時，其散熱設備的局部阻力會產生相應的變化，散熱設備進出口之間的壓差也會發生改變，自力式壓差控制閥可以改變閥門前后的壓差來抵消用戶的壓差波動，維持用戶端的壓差恒定。安裝在管網支路入口處，可以實現各支路間的自主調節而且避免相互干擾[1]。但這種閥門也不支持熱源處的量調節。
2.城市供熱管網自力式溫控閥選型 多功能壓差控制閥
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥雖然按熱量計費的方式正在推行，但現況是有大量的供熱系統，按計量收費設計、施工，熱用戶未安裝熱量表，或安裝了熱量表未按熱計量收熱費，用戶沒有自主調節流量的需求，計量收費的系統方式中的變頻泵無法實現節能運行，因此我們有必要設計一種新型平衡閥：在*計量收費時，該閥能*支持用戶自主調節需求；而對當前大量未*采取計量收費的供熱系統，該閥能像手動平衡閥一樣，支持熱源主導變流量，各分支（各用戶）的流量變化一致等比。這就是本文涉及的多功能壓差控制閥。
2.1基本結構
多功能壓差控制閥的結構如圖1所示，主要由閥體、彈簧、閥桿、感壓膜、調壓裝置、限位裝置等組成。通過調壓閥和閥塞定位桿來設置被控管路的壓差。
圖1多功能壓差控制閥結構圖
2.2工作原理
圖2為多功能壓差控制閥回水安裝示意圖，其中A、B、C三個熱用戶為壓差控制對象，供水壓力為P1，閥前壓力為P2，回水壓力為P3，供回水壓差為△P1-3，控制壓差為△P1-2，閥門工作壓差為△P2-3。閥門通過導壓管與供水管連接。
圖2 多功能壓差控制閥回水安裝示意圖
由于熱水管網中，水的流動狀態處于阻力平方區，流體的壓力降與流量存在如下關系：
式中△P——網路計算管段的壓力降, Pa；
S——網路計算管段的阻力數, Pa/(m3/h)2；
Q——網路計算管段的水流量，m3/h。
對于圖2管路而言，控制壓差△P1-2的變化直接影響A、B、C三用戶的流量大小。
當供水壓力P1增大時，供回水壓差△P1-3增大，感壓膜帶動閥桿下移，閥門開度減小，
△P2-3增大，從而維持控制壓差△P1-2不變；同樣，當其中某用戶（如A）流量調小或關斷時，被控制管段的總阻力變大，此時P2 減小, △P1-2瞬間增大，感壓膜帶動閥桿下移，閥門開度減小，△P2-3增大，△P1-2恢復原來大小。通過閥門的動態調節，維持△P1-2恒定，從而使得流量恒定。
當供水壓力P1減小時，供回水壓差△P1-3減小，但由于閥塞限位桿的限制，感壓膜無法帶動閥桿上移，閥門開度不能增加，此時控制壓差△P1-2減小，可以實現對被控管路流量的調節。
2.3調節過程
多功能壓差控制閥的調節過程比較簡單，首先，把閥門調節到大開度值，然后，根據被控管路的設計流量調節至合適的控制壓差，后，調節閥塞定位桿，將滿足設計流量時的開度設定為大工作開度。
3.城市供熱管網自力式溫控閥選型多功能壓差控制閥性能測試
本實驗以ZYD47自力式多功能壓差控制閥DN50mm型號進行性能測試，采用回水安裝方式，運用改變供水壓力的方式模擬熱源變流量調節工況，通過實測數據分析對其各項功能進行測試。
3.1實驗步驟
（1）按圖2方式安裝被測閥門；
（2）三用戶的設計流量均為2m3/h,則總流量Q為6 m3/h；
（3）供水壓力P1為280kpa時,調節壓差控制器至流量Q為6 m3/h，此時控制壓差△P1-2為20 kpa；
（4）調節閥塞定位桿，當流量顯示減小時，停止調節，此時閥塞定位桿即為設定位置。
（5）減小用戶A流量直至為零，被控壓差△P1-2為21.3 kpa，B、C用戶流量分別為2.1m3/h、2.05 m3/h。
（6）將用戶A流量恢復到2m3/h，此時系統恢復到步驟（4）的狀態；
（7）逐步增大供水壓力（本實驗增至320 kpa），被控壓差及各用戶流量均保持恒定。
（8）逐步減少供水壓力，分別記錄供水壓力P1，閥前壓力P2和總流量Q，見表一。表一
3.2數據處理及分析
由表一數據計算各工況下控制壓差△P1-2。由公式（1—1）計算以上七種工況下，閥門的阻力數S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7分別為0.556、0.535、0.510、0.490、0.517、0.500、0.638，列入表二。表二
3.2.1根據步驟5可知：多功能壓差控制閥支持用戶端自主調節，在誤差允許范圍內，維持被控壓差恒定，避免對其他用戶的干擾。
3.2.2根據步驟7可知：當管網供水壓力增大時，被控管路的壓差和流量均無變化，保持水力平衡。
3.2.3根據步驟8中的數據顯示，當用戶端所需負荷較小時，熱源端可以通過較少水泵運行臺數，或者變頻來實現量調節，此時，由于閥桿限位裝置的作用，自力式多功能壓差控制閥相當于一個手動平衡閥，其流量成拋物線型較小，所以自力式多功能壓差控制閥*支持熱源端的變流量調節。
4.城市供熱管網自力式溫控閥選型結論
4.1 多功能壓差控制閥具備自力式壓差控制閥的功能，在運行過程中，由于某些原因造成供回水壓力出現波動時，多功能壓差控制閥可以通過自身開度的變化消除壓力波動，保持被控管路的壓差不變，從而保證被控管路流量的穩定，克服了管網壓力波動對被控管路的影響；在被控管路中，用戶可以在設計流量范圍內進行自主調節，但又不影響其它用戶。因此多功能壓差控制閥可削弱被控環路內部各支路間的調節干擾，保持被控環路的壓差恒定，從而滿足被控環路不同用戶的需求。
4.2當熱源端根據熱負荷降低相應減小流量時，多功能壓差控制閥相當于流量系數恒定的手動平衡閥，使得各管路流量呈現一致等比變化，從而支持量調節，較少輸送能耗，達到節能的目的。與本文相關的論文：自力式煤氣調壓閥組
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