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自力式流量控制閥的適用變流量工況分析
自力式流量控制閥，可以吸收網路的壓力波動，維持被控環路的流量恒定，但由于僅適用于定流量系統，一旦流量改變就需重新進行流量設定，給運行管理帶來很大不便，所以很少采用。自力式壓差控制閥可以在一定的流量范圍內，吸收網路的壓力波動，同時克服內擾（被控環路內部的阻力變化），維持被控環路的壓差恒定，故而廣泛采用。因此可以說，自力式壓差控制閥適用于變流量系統，但此講法并不確切，具體分析如下。
1 自力式壓差控制閥的工作原理
自力式壓差控制閥是用壓差作用來調節閥門的開度，利用閥芯的壓降變化來彌補管路阻力的變化，自動消除管網的剩余壓頭及壓力波動引起的流量變化，恒定用戶進出口壓差，從而使用戶在工況變化時能保持壓差基本不變。它的原理是在一定的流量范圍內，可以有效地控制被控用戶的壓差恒定，即當用戶的壓差增大時，通過閥門的自動關小動作，它能保證被控用戶壓差保持恒定；反之，當用戶的壓差減小時，閥門自動開大，用戶壓差仍保持恒定。
2 自力式壓差控制閥不適用于以換熱站為主動變流量運行的熱網
水泵變頻時，各等效點上參數之間的關系。當水泵變頻轉速變化時，流量與轉速成正比，揚程與轉速的平方成正比。因此，揚程與流量的平方成正比，流量減少則揚程變小，流量增加則揚程變大。
圖 樓棟用戶與自力式壓差控制閥圖示
以換熱站為主動變流量運行時（如圖1所示），若二次網的流量減少，樓棟熱力入口處的壓差（P1-P2）減小，被控環路的壓差（P1-P2）也相應減小，自力式壓差控制閥的自動閥芯就會開大，利用自力式壓差控制閥自身壓差（P2-P3）的減小，使被控環路的壓差（P1-P2）變大，來維持被控環路的zui初壓差值（P1-P2）不變，由于自力式壓差控制閥的開大，近端樓棟的流量增加，受影響的只是遠端樓棟，使遠端樓棟流量嚴重不足。二次網近端樓棟和遠端樓棟不能隨著總流量變化而等比變化，不能保持水力工況平衡，二次網出現動態水力失調。反之，換熱站循環水泵根據室外氣溫降低，需要增加循環水量時，樓棟熱力入口處的壓差（P1-P2）變大，被控環路的壓差（P1-P2）也相應變大，自力式壓差控制閥的自動閥芯就會關小，利用自力式壓差控制閥自身壓差（P2-P3）的變大，使被控環路的壓差（P1-P2）變小，來維持被控環路的zui初壓差值（P1-P2）不變，由于自力式壓差控制閥的關小，使被控環路的流量增不上去。所以，自力式壓差控制閥不適用于以換熱站為主動變流量運行的熱網。
為便于理解以上內容，可以按數學公式（P1-P3）=（P1-P2）+（P2-P3），簡化理解為：樓棟熱力入口處的壓差（P1-P3）減小，要想維持被控環路的壓差（P1-P2）不變，自力式壓差控制閥自身壓差（P2-P3）應變小。反之，同理。
以換熱站為主動變流量運行的熱網中，自力式壓差控制閥與水泵變頻之間的關系。水泵變頻時，流量減少則揚程變小，流量增加則揚程變大。當換熱站供應的流量（揚程）過少時，由于自力式壓差控制閥的作用，二次網近端樓棟和遠端樓棟出現冷熱不均的現象；當換熱站供應的流量（揚程）過多時，由于自力式壓差控制閥的作用，供應的流量增不上去，換熱站水泵白做無用功，浪費能源，不符合節能要求。除非換熱站的水泵供應的流量恰好滿足用戶的流量要求，可用戶的流量卻又是隨時會因用戶的調節而發生改變，變頻水泵較難與其協調配合。如果換熱站供應的流量（揚程）的改變，不超出自力式壓差控制閥自身的調節范圍，雖不夠節能，尚可維持水力工況平衡；如果換熱站供應的流量（揚程）的改變，超出自力式壓差控制閥自身的調節范圍，將導致自力式壓差控制閥的失效，水力失調不可避免。這種以換熱站為主動變流量，用戶被動變流量的運行方式較難控制并不可取。
3 自力式壓差控制閥適用于以用戶為主動變流量運行的熱網
以用戶為主動變流量運行有個前提，用戶戶內需安裝溫控閥等自控裝置，樓棟熱力入口處安裝自力式壓差控制閥，換熱站循環水泵采用變頻控制才能實現。
自力式壓差控制閥支持被控環路內部的自主調節。如圖1所示，若開始時（P1-P2）不變，此時環路內部阻力發生變化，比如支路①關斷，在這個瞬間P2減小，（P1-P2）增大，感壓膜受力平衡被打破，閥瓣下移，關小閥口，從而使P2又回升到原來的大小，即（P1-P2）不變。對于支路②來講，其流量G=KV（P1-P2），在支路①關斷前和關斷后，其開度KV不變，（P1-P2）由于自力式壓差控制閥的控制，在支路①關斷前和關斷后也恒定不變，則流量G不變，所以被控環路內部某一支路流量變化，不會影響其它支路。
樓棟熱力入口處自力式壓差控制閥的作用。其實，對于自力式壓差控制閥恒定壓差的理解，應該是恒定被控環路的壓差（P1-P2），對于整個二次網系統來說，由于自力式壓差控制閥自身壓差（P2-P3）的影響，樓棟熱力入口處（包括自力式壓差控制閥在內）的壓差（P1-P3）是變化的，也就是說自力式壓差控制閥閥前壓差（P1-P2）是恒定的，閥后壓差（P1-P3）是變化的。
以用戶為主動變流量運行的熱網中，自力式壓差控制閥與水泵變頻之間的關系。當用戶熱負荷減少，溫控閥關小，被控環路阻力增大，壓差增加時，作用其上的自力式壓差控制閥也關小，增加自身阻力抵消被控環路用戶壓差的增加，以維持被控環路壓差（P1-P2）不變。但此時，對整個供熱二次網系統來說，由于自力式壓差控制閥的關小，自力式壓差控制閥自身的壓差（P2-P3）增大，樓棟熱力入口處（包括自力式壓差控制閥在內）的阻力是增加的，壓差（P1-P3）是增加的，流量是減少的，換熱站循環水泵接到信號后，可以通過變頻調節減少揚程和流量，反饋到被控環路表現為資用壓力不足，此時，自力式壓差控制閥開大，自身阻力減少，壓差減少，以補償被控環路用戶壓差的變化，維持被控環路壓差恒定。如此反復便構成了，換熱站循環水泵變頻-自力式壓差控制閥-溫控閥的反饋控制。為防止用戶流量的變化，超出自力式壓差控制閥自身的調節范圍，導致自力式壓差控制閥的失效，換熱站運行時可采用根據室外溫度的變化，改變二次網供水溫度的做法；根據用戶流量的變化，換熱站接到反饋信息，水泵被動變頻改變二次網供水流量的做法，即換熱站的被動質-量綜合調節。
自力式壓差控制閥特別適用于分戶計量或自動控制系統中，用戶戶內安裝溫控閥，樓棟熱力入口處安裝自力式壓差控制閥，換熱站循環水泵采用變頻控制。這種以用戶為主動變流量，換熱站被動變流量的運行方式是今后的發展方向，也是zui節能的。