1.   工作原理

      自力式差压控制器主要由弹簧、膜盒、膜片、阀芯、差压调节手柄，导压管构成。膜盒为主要控制元件，导压管将被控环路的压力导入膜盒，作用在膜片上，使膜片与弹簧受力达到平衡。自力式差压控制器工作流程见图1，图中p₁为热网的供水压力，p₂为热力站的回水压力，p₃为热网的回水压力。当热网的供回水压差Δp=p₁-p₃减小时，膜片带动阀芯上移，阀的阻力p₂-p₃减小，从而使热力站的资用压差p₁-p₂保持不变。当Δp增大时，阀芯下移，阀的阻力增大，从而使热力站的资用压差保持不变。

       当热力站的阻力发生变化时，若某一台换热机组关闭，则热力站的总阻力增大，p₂减小，p₁-p₂增大。膜片带动阀芯下移，阀的阻力p₂-p₃增大，从而使热力站的资用压差p₁-p₂保持不变。

2.    适用场所

      ①   适用场所1

       由图2可知，当热力站的某一台换热机组进行调节（例如机组B关闭时），由于热力站的总阻力增大，总流量减小。导致压差p₁-p₂增大，加上总流量的减小，使得热力站干管1—5段、2—8段的阻力减小，从而使机组A、C的压差、流量增大。

       由图3可知，采用自力式差压控制器代替手动调节阀，当机组B关闭时，自力式差压控制器使施加于热力站的压差p₁-p₂保持不变。当然由于热力站总流量的减小，也将使热力站干管1—5段、2—8段的阻力减小，造成机组A、C的压差、流量增大，但相对于采用手动调节阀，增大的幅度有所下降。显然，干管1—5段、2—8段的阻力变化相对于整个热力站的阻力可以忽略不计，则可视为各换热机组间的调节互不干扰。

       实际上干管的阻力是客观存在的，各机组间的调节干扰也是不可避免的。但在系统设计合理的前提下，这种干扰是微弱的。设计时，干管可采用较大的管径，在干管上除安装自力式差压控制器外，不再安装其他阀门，尽可能减小干管的阻力。可以使各机组间的调节干扰降低到zui低程度，使热力站具有较好的水力稳定性。

       ②   适用场所2

      在热力站的自动调节中，自力式差压控制器一般与电动调节配合使用。电动调节阀的选型有两个原则：原则1，设计流量对应阀门相对开度为90%左右；原则2，阀权度不小于0.3。原则1往往难以满足，这是由于同一种电动调节阀的相邻两种口径的流通能力一般都相差60%左右，因此往往找不到流通能力恰好符合在求的口径，而只好选偏大的口径。为此，简单的解决办法是与电动调节阀串联一个平衡阀，消耗一部分压差，从而使电动调节阀在90%相对开度时为设计流量。但这种处理有时会出现电动调节阀的阀权度过小情况，即阀工作时的压差变动范围过大，造成阀的工作特性严重偏离理论特性，使控制的精度变差。若阀权度小于0.3，则与电动调节阀串联一个自力式差压控制器（不再安装平衡阀），用自力式差压控制器控制电动调节阀的进出口压差，使之基本恒定，外网的压力波动由自力式差压控制器消除。

3    应用实例

      石家庄华电热水供热系统由东线、北线、天同、南效、中线5个大型区域热网组成，系统全部互联。到2008年，石家庄华电热水供热系统已拥有河北华电石家庄热电公司、裕华热电公司两座热源，具有大口径管道、远距离输送（zui远达到17km）、多处环状管网和多热源关联运行的特点，供热系统复杂。由于缺乏热网的监测数据和必要的分析调控手段，整个热网的水力失调非常严重。主要表现为：近端供热量偏大，流量分本不均，各个环状管网间相互干扰，调节困难。多年来，热网的实际运行情况为：一级管网实际流量为1.2×10⁴t/h，一级管网实际供回水温差仅20℃，实际流量是供暖初末期设计经济流量的2倍以上，是严寒期尖峰值的1.32倍。

        在石家庄华电热水供热系统的调控中，我们采用了热网监控系统，包括监控中心、远程终端控制站、自力式差压控制器、通信系统等。由于资金原因，热网监控系统实行一次设计、分步实施。2007年，对距离热源较近、负荷较大、供热量偏大的50多座热力站安装了自力式差压控制器。当年供暖期投入运行，明显改善了往年近端供热量偏大、远端供热量不足的运行状况。2008年，我们根据前一年的运行经验和数据，经过水力计算，又对水力工况不佳的逾20座热力站安装了自力式差压控制器，基本上克服了热网的水力失调。

4      结论

     自力式差压控制器对热网水力工况的调节作用是显著的，可以在很大程度上节约能源，避免浪费。热网规模越大，节能效果越显著。