暖通空調(diào)水系統(tǒng)的水力平衡調(diào)節(jié)

1、暖通空調(diào)水系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)摘要 通過(guò)對(duì)集中供熱和空調(diào)水系統(tǒng)流量變化的分析， 闡述了選用靜態(tài)水力平 衡閥、動(dòng)態(tài)平衡閥、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的原因，并介紹了這幾種閥門(mén)的特性和 控制機(jī)理，包括控制方式、方法。探討了這幾種閥門(mén)的調(diào)試過(guò)程，提出了暖通空 調(diào)水系統(tǒng)調(diào)試的重要性。關(guān)鍵詞：水力失調(diào)靜態(tài)水力平衡動(dòng)態(tài)水力平衡壓差控制調(diào)試方法 前言集中供熱和中央空調(diào)的水系統(tǒng)運(yùn)行中， 水力失調(diào)是常見(jiàn)的問(wèn)題。水力系統(tǒng) 的失調(diào)有兩方面的含義：一是指雖然經(jīng)過(guò)詳細(xì)的水力計(jì)算并達(dá)到規(guī)定要求， 但在 實(shí)際運(yùn)行后，各用戶的流量與設(shè)計(jì)要求不符，這種水力失調(diào)是穩(wěn)定的、根本性的。 如不加以解決影響將始終存在。稱之為穩(wěn)態(tài)失調(diào)。二是指系統(tǒng)運(yùn)行中

2、，當(dāng)一些用 戶的水流量改變時(shí)（關(guān)閉或調(diào)節(jié)時(shí)），會(huì)使其它用戶的流量隨之變化。這涉及到 水力穩(wěn)定性的概念。對(duì)其它用戶影響小，則水力失調(diào)程度小，水力穩(wěn)定性好，稱 之為動(dòng)態(tài)（穩(wěn)定性）失調(diào)。產(chǎn)生水力失調(diào)的原因。管網(wǎng)水力失調(diào)的原因是多方面的，歸納起來(lái)主要有 兩種：（1管網(wǎng)中流體流動(dòng)的動(dòng)力源（一般泵、重力差等）提供的能量與設(shè)計(jì) 要求不符。例如：泵的型號(hào)，規(guī)格的變化及其性能參數(shù)的差異，動(dòng)力電源的波動(dòng)， 流體自由液面差的變化等，導(dǎo)致管網(wǎng)中壓頭和流量偏離設(shè)計(jì)值。（2）管網(wǎng)的流動(dòng)阻力特性發(fā)生變化， 很多原因會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)阻抗發(fā)生變化。例如：在管路安裝 中，管材實(shí)際粗糙度的差別，焊接光滑程度的差別，存留于管道中泥沙、焊渣

3、多 少的差別，管路走向改變而使管長(zhǎng)度的變化，彎頭、三通等局部阻力部件的增減等，均會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)實(shí)際阻抗與設(shè)計(jì)值偏離。 尤其是一些在管網(wǎng)設(shè)置的閥門(mén)，改 變其開(kāi)度即可能大大改變管網(wǎng)的阻力特性。水力失調(diào)對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生不利影響。管網(wǎng)系統(tǒng)往往是多個(gè)循環(huán)環(huán)路 并聯(lián)在一起的管路系統(tǒng)。各并聯(lián)環(huán)路之間的水力工況相互影響， 必然會(huì)引起其他 環(huán)路的流量發(fā)生變化。如果某一管段的閥門(mén)開(kāi)大或關(guān)小，必然導(dǎo)致管路流量的重 新分配，即引起了水力工況的改變。當(dāng)某些環(huán)路因發(fā)生水力失調(diào)而流量過(guò)小， 如 鍋爐循環(huán)系統(tǒng)中水冷壁管路流量分配不均，使部分管束水流停滯則有可能發(fā)生爆 管事故；在制冷機(jī)水循環(huán)系統(tǒng)中，蒸發(fā)器管束因此可能發(fā)生凍管事

4、故。在供熱空 調(diào)系統(tǒng)中流體流量的變化使其負(fù)擔(dān)輸配的冷熱量改變，即其水力失調(diào)必然會(huì)導(dǎo)致 熱力失調(diào)。在水力失調(diào)發(fā)生的同時(shí)，管網(wǎng)中的壓力分布也發(fā)生了變化。 在一些特 殊情況下，局部管路和設(shè)備內(nèi)的壓力超過(guò)一定的限值，則可能使之破壞?？照{(diào)、采暖水系統(tǒng)中，由于水力失調(diào)導(dǎo)致流量分配不合理，區(qū)域流量過(guò)剩 和區(qū)域流量不足，造成了某些區(qū)域冬天不熱、夏天不冷的情況，系統(tǒng)輸送冷、熱 量不合理，從而引起了能源的浪費(fèi)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，提高水泵的揚(yáng)程，但仍 會(huì)產(chǎn)生冷熱不均及更大的能源浪費(fèi)。因此必須采用相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門(mén)對(duì)系統(tǒng)的流量 分配進(jìn)行控制和調(diào)整。雖然通用閥門(mén)如截止閥、球閥等也具有一定的調(diào)節(jié)能力， 但由于調(diào)節(jié)性能不好以及

5、無(wú)法對(duì)調(diào)節(jié)后的流量進(jìn)行測(cè)量和控制。近年來(lái)，在越來(lái)越多的暖通空調(diào)水系統(tǒng)，普遍采用了平衡閥系列產(chǎn)品對(duì)水系統(tǒng)的流量分配起到了 積極地作用，使管網(wǎng)的運(yùn)行得到了保證，特別是近年來(lái)變流量系統(tǒng)的控制。平衡 閥系列產(chǎn)品包括：靜態(tài)水力平衡閥、動(dòng)態(tài)水力平衡閥等等，下面會(huì)和大家一起來(lái) 分析一下，究竟什么系統(tǒng)需要什么樣的水力平衡閥。靜態(tài)水力平衡閥靜態(tài)水力平衡閥的工作機(jī)理靜態(tài)水力平衡閥亦平衡閥、手動(dòng)平衡閥、數(shù)字鎖定平衡閥、雙位調(diào)節(jié)閥等。它是通過(guò)改變閥芯與閥座的間隙（開(kāi)度），來(lái)改變流經(jīng)閥門(mén)的流動(dòng)阻力以達(dá)到流 量分配的目的，并配有流量、壓差測(cè)量裝置。其作用的對(duì)象是系統(tǒng)的阻力，能夠 將新的水量按照設(shè)計(jì)計(jì)算的比例平衡分配， 各

6、支路同時(shí)按比例增減，仍然滿足當(dāng) 前氣候需要下的部分負(fù)荷的流量需求，起到熱平衡的作用。靜態(tài)水力平衡閥的使用技巧1 .控制單元的選擇當(dāng)平衡各個(gè)支路上的各個(gè)末端時(shí)，你可以將支路看作為一個(gè)“黑匣子”， 即一個(gè)單元，該元件對(duì)單元外部流量的調(diào)整起比例的反應(yīng)， 合作閥門(mén)能夠容易地 補(bǔ)償這種擾動(dòng)。在下一步中，各支路單元使用立管平衡閥作為合作閥門(mén)來(lái)進(jìn)行相 互平衡。隨后立管上的所有單元構(gòu)成一個(gè)較大的單元， 其流量可使立管的平衡閥 來(lái)調(diào)節(jié)。最后，各立管通過(guò)將每個(gè)立管作為一個(gè)單元來(lái)相互平衡，而主管上的平衡閥作為合作閥門(mén)。所謂的較好的控制單元為（1）控制閥的閥權(quán)度最大化以精 確控制；（2）顯示水泵的尺寸過(guò)大，并能使泵壓

7、及相應(yīng)的泵的成本降至最低。1111單元控制示意圖2 .針對(duì)流量特性的選擇大家普遍認(rèn)為等百分比特性的閥門(mén)是最好的靜態(tài)水力平衡閥，我們認(rèn)為只針對(duì)末端裝置的靜態(tài)水力平衡閥為等百分比特性就可以了，對(duì)于支路、立管、總管的平衡閥完全可以是線性特性的靜態(tài)平衡閥。 因?yàn)橹挥羞@樣，我們的系統(tǒng)阻力 才會(huì)降到最低；而全用等百分比特性的閥門(mén)無(wú)疑就會(huì)增大了系統(tǒng)的阻力； 精確控 制的方法應(yīng)是盡大量的降低系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的阻力。*tMX 樓的田需醉?yè)斐? .完全采用靜態(tài)水力平衡閥控制水力平衡的系統(tǒng), 要安裝靜態(tài)水力平衡閥。建議每個(gè)控制環(huán)節(jié)都I蘇軀曾卜1_1 *v _ _ 乂L孵林nmr ，0LIOTH辛換Em jS-ANMlj

8、 5' 音卓力干】.'vjUU«i澤勵(lì)屮金工閭朱口JHt.m辛*秋TMB力平衡岡在慵賂系蜒中的陣用4.靜態(tài)水力平衡閥的調(diào)試步驟：在設(shè)計(jì)資料中查出靜態(tài)水力平衡閥的設(shè)計(jì)壓降；根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，查出（或算出）靜態(tài)水力平衡閥的設(shè)計(jì)流量；根據(jù)設(shè)計(jì)壓 降和設(shè)計(jì)流量以及閥門(mén)的口徑，查水力平衡閥壓損列線圖，找出這時(shí)靜態(tài)水力平 衡閥所對(duì)應(yīng)的開(kāi)度；旋轉(zhuǎn)靜態(tài)水力平衡閥手輪，將其開(kāi)度旋至設(shè)計(jì)開(kāi)度鎖定即 可。；動(dòng)態(tài)水力平衡閥動(dòng)態(tài)水力平衡閥分動(dòng)態(tài)流量平衡閥、動(dòng)態(tài)壓差平衡閥、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié) 閥、動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥等。動(dòng)態(tài)流量平衡閥我們叫做自力式流量控制閥，在工作壓差范圍內(nèi)，依靠自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)，自主控

9、制被控環(huán)路流量不變的閥門(mén)。自力式流量控制閥作用的對(duì)象是流量，不管循環(huán)系統(tǒng)的水量變化和末端負(fù)荷的變化，仍舊保持流量不變。而如果系統(tǒng)循環(huán)總水量被主動(dòng)下調(diào)，再按照原來(lái)的流量分即則總流量就不夠了，而自力式流量控制閥又不能提供動(dòng)力； 增加流量，于是有利環(huán)路的流量得到了設(shè)計(jì)流量，不利環(huán)路的流量控制閥全開(kāi)， 但流量仍達(dá)不到需求，此時(shí)不平衡出現(xiàn)了。 因此這種系統(tǒng)中，自力式流量閥不能取代平衡閥的作用，動(dòng) 態(tài)（穩(wěn)定性）失調(diào)問(wèn)題，有這樣的系統(tǒng)，末端的調(diào)節(jié)，是通過(guò)改變水量調(diào)節(jié)出力的。比如有 些風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)就是靠變水量來(lái)調(diào)節(jié)出力的，某些建筑，用戶使用空調(diào)的時(shí)間段不同， 系統(tǒng)末端水量主動(dòng)變化的，如空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)盤(pán)管前安裝

10、電動(dòng)兩通閥。5 frP3-P2Pl動(dòng)態(tài)壓差平衡閥我們叫做自力式壓差控制閥，在工作流通能力范圍內(nèi)，依靠自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)作，自主控制被控環(huán)路壓差不變的閥門(mén)。它是用壓差作用來(lái)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，利用閥芯變化來(lái)彌補(bǔ)管路阻力的變化，從而使在水力工況發(fā)生變化時(shí)保持被控系統(tǒng)的壓差不變。PlP2P3供水管路安裝示意圖PlP2P3回水管路安裝示意圖基本功能：1. 消耗掉多余壓頭，保證資用壓頭。2. 滿足配套設(shè)備的正常工作，以消除系統(tǒng)流量（壓力）變化 壓力的影響。3. 為控制閥提供良好的工作條件（最佳狀態(tài)下工作）。4. 保證通過(guò)流量限制在最大流量范圍內(nèi)，并且最大限制流量是可以調(diào)節(jié) 的。動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)

11、節(jié)閥是一種新型的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，此閥為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與自力式壓差控制閥的組合，自控系統(tǒng)指令使電動(dòng)調(diào)節(jié)閥停留在某一開(kāi)度， 相當(dāng)于設(shè)定一流量，自力式壓差控制閥保持此流量不變，當(dāng)指令改變時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度改變, 設(shè)定新的流量值，自力式壓差控制閥再保持新流量不變，這樣可不受外界影響， 而保持機(jī)組的流量為設(shè)計(jì)值，使系統(tǒng)調(diào)節(jié)比較穩(wěn)定。LPlP2P3M動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥原理示意圖基本特性：1 動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝在組合空調(diào)機(jī)和新風(fēng)機(jī)組的回水管上，對(duì)于 隨時(shí)需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的這些空調(diào)末端設(shè)備，該閥可以由弱電控制，接受電壓或 電流信號(hào)，按照設(shè)定的溫度要求和實(shí)際的溫度變化，適時(shí)地按比例的調(diào)節(jié)方式進(jìn) 行流量調(diào)節(jié)，同時(shí)由于閥

12、門(mén)自身的水力自動(dòng)調(diào)節(jié)孔板可以根據(jù)不同的壓差變化自 動(dòng)地保持閥內(nèi)的壓差不變，使設(shè)定的流量自動(dòng)保持恒定，不受系統(tǒng)壓差變化的干 擾，使得中央空調(diào)變水量輸配能量的目的得到充分實(shí)現(xiàn)。2. 動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以在最小到最大的流量范圍內(nèi)進(jìn)行 30種流量的 設(shè)定，以保證在接受最大信號(hào)時(shí)，給所控設(shè)備提供所需的額定流量。 此功能同時(shí) 也保證同一規(guī)格的動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在控制不同額定水量的末端設(shè)備時(shí)， 同樣 接受最大的電信號(hào)而給出不同的額定水量以滿足不同設(shè)備的需求。3. 與弱電配合動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在電動(dòng)調(diào)節(jié)上與普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是一樣的， 都是控制 區(qū)域的溫度與設(shè)定溫度發(fā)生偏差時(shí)接受弱電系統(tǒng)控制器給出的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（

13、 0 10V或210 V.,0 20mA或 420mA）來(lái)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)的電動(dòng)執(zhí)行器，調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度 的。與弱電接線方式：根據(jù)弱電不同的信號(hào)，按不同的方式接線。動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥是壓差控制 和電熱驅(qū)動(dòng)器的組合體，通過(guò)面板控制電熱驅(qū) 動(dòng)器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，通過(guò)壓差控制功能維持系統(tǒng)的水力平衡。Q Pl T 同P3> 1c動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥原理示意圖動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)兩通閥可以方便得安裝在風(fēng)機(jī)盤(pán)管回水管處，與普通電動(dòng)兩通閥一樣。它也是接受房間溫控器的電信號(hào)控制，根據(jù)需要的不同可以開(kāi)關(guān)量控制或模擬量控制。目前市場(chǎng)上的動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥的產(chǎn)品比較雜亂，有電熱驅(qū)動(dòng)器 +靜態(tài) 平衡閥的、電熱驅(qū)動(dòng)器+定流

14、量閥的、電動(dòng)二通閥+定流量閥的的等等，大家選用 的時(shí)候一定要分清楚，我們的目的是想怎樣的去控制，想達(dá)到一個(gè)什么效果。水力平衡的方法空調(diào)、采暖的空調(diào)水系統(tǒng)的控制模式多種多樣，基于最基本的控制模式，基本理念為：負(fù)荷調(diào)節(jié)和水力平衡調(diào)節(jié)共用的模式，質(zhì)量并調(diào)。在采暖系統(tǒng)中，用戶安 裝的散熱器恒溫閥作為用戶的負(fù)荷調(diào)節(jié)， 根據(jù)室內(nèi)外溫度的變化情況，調(diào)節(jié)散熱 器恒溫發(fā)的開(kāi)度；換熱站的負(fù)荷調(diào)節(jié)主要依靠電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，根據(jù)氣候補(bǔ)償器的需 要，調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，用自力式壓差控制閥一是限制換熱器所供應(yīng)的最大 流量，二是控制換熱站與換熱站的水力平衡。 鍋爐房?jī)?nèi)的鍋爐與鍋爐之間的水力 平衡同樣需要靜態(tài)水力平衡閥來(lái)平衡其阻

15、力的大小，以保證其出力。（也可以用自立式流量控制閥替代靜態(tài)水力平衡閥，主要看用戶的需要而定）在空調(diào)系統(tǒng)中， 末端用戶主要靠電動(dòng)二通閥來(lái)調(diào)節(jié)其負(fù)荷的大小，用靜態(tài)水力閥和支路的壓差控制閥來(lái)解決其水力平衡的問(wèn)題。（也可以用動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)二通閥來(lái)替代， 主要看 項(xiàng)目對(duì)舒適度的要求）空氣處理機(jī)和新風(fēng)機(jī)組主要是靠電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)其負(fù)荷 大小，用自力式壓差控制閥第一是限制其最大流量， 第二是保證其系統(tǒng)的水力平 衡。（也可以用動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)替代電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和自力式壓差控制閥，主要是項(xiàng)目對(duì)舒適度的要求）制冷機(jī)與制冷機(jī)之間的水力平衡可以用靜態(tài)水力平衡 閥、也可以用自力式流量控制閥來(lái)保證它們之間的水力平衡。冷卻塔

16、之間需要用 自力式流量控制閥來(lái)保證冷卻塔的定流量運(yùn)行。變流量系統(tǒng)中自力式壓差控制閥與水泵變頻之間的關(guān)系對(duì)于自力式壓差控制閥恒定壓差的理解應(yīng)該是恒定被控制環(huán)路的壓差，對(duì)于整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于自力式壓差控制閥自身壓差的影響， 末端回路（包括 自力式壓差控制閥在內(nèi)）的壓差是變化的，也就是說(shuō)自力式壓差控制閥閥前壓差 是變化的，閥后壓差是恒定的。當(dāng)被控環(huán)路用戶自身阻力改變時(shí)，自力式壓差控 制閥阻力同向變化，使得作用在被控環(huán)路上的壓差不變（注意是閥后被控環(huán)路壓 差）；當(dāng)被控環(huán)路外用戶或系統(tǒng)阻力改變時(shí)，自力式壓差控制閥阻力反向變化， 使得被控環(huán)路壓差不變。如此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，自力式壓差控制閥自身在設(shè)計(jì)工

17、況下就必須保證足夠的儲(chǔ)備壓降（閥權(quán)度），用以平衡或抵消系統(tǒng)壓力波動(dòng)對(duì)被 控環(huán)路的影響。理解了末端自力式壓差控制閥的作用，關(guān)于水泵的變頻控制就好理解了。 當(dāng)用戶負(fù)荷減少，恒溫閥關(guān)小，末端阻力增大，壓降增加時(shí)，作用其上的自力式 壓差控制閥也關(guān)小，增加自身阻力抵消被控環(huán)路用戶壓差的增加，以維持不變。 但此時(shí)，對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，末端的阻力是增加的，壓差也是增加的，流量是 減少的，水泵可以通過(guò)變頻調(diào)節(jié)減少揚(yáng)程和流量，反饋到末端表現(xiàn)為資用壓力不 足，此時(shí)，壓差控制器開(kāi)大，自身阻力減少，壓降減少，以補(bǔ)償被控環(huán)路用戶壓 差的變化，維持恒定。如此反復(fù)便構(gòu)成了水泵變頻-自力式壓差控制閥-恒溫閥的 反饋控制。綜上

18、所述，平衡閥系列產(chǎn)品對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)提供同樣的調(diào)節(jié)環(huán)境， 避免了用 戶自主調(diào)節(jié)帶來(lái)的相互影響。同樣也使系統(tǒng)的控制變得更簡(jiǎn)單可行，不管你是計(jì) 量也好，不計(jì)量也好，避免了不必要的浪費(fèi)。空調(diào)、米暖水系統(tǒng)的流量變化分析（1）串聯(lián)水系統(tǒng)流量特性分析：串聯(lián)管道系統(tǒng)中各個(gè)部件的流量是一致的，即Q仁Q2=Q3=Q4,=,=Qn=QO（Q1 Qn系統(tǒng)中第1n個(gè)支路的流量，Q0系統(tǒng)中各個(gè)支路的總流量）（2）并聯(lián)水系統(tǒng)流量特性分析：并聯(lián)管道系統(tǒng)中各個(gè)部件的流量與相應(yīng)的管道特性阻力數(shù)開(kāi)根號(hào)的倒數(shù) 成正比，即：Q咼2:,: Qn=1/ （Sp1） 0.5: 1/ （Sp2） 0.5: ,1/ （Spn）0.5Q0= Q1+

19、 Q2+ Q3+,+ Qn（Q1Qn：系統(tǒng)中第1n個(gè)支路的流量，Q0系統(tǒng)中各個(gè)支路的總流量，Sp1 Spn:系統(tǒng)中第1n個(gè)支路的管道特性阻力數(shù)）（3）串并聯(lián)組合水系統(tǒng)流量變化趨勢(shì)分析：絕大多數(shù)的管道系統(tǒng)均為串并聯(lián)組合系統(tǒng)，對(duì)于任何串并聯(lián)復(fù)合系統(tǒng)，均 可按電路模擬法將其簡(jiǎn)化成并聯(lián)系統(tǒng)。簡(jiǎn)化水系統(tǒng)管道采用如下公式：串聯(lián)水系統(tǒng)Sp= Sp1 +Sp2+ Sp3 +,+SpnSp串聯(lián)系統(tǒng)總的管道特性阻力數(shù)Sp1 Spn:系統(tǒng)中第1n個(gè)支路的管道特性阻力數(shù)并聯(lián)水系統(tǒng)1/ (Sp) 0.5=1/ (Spl) 0.5+1/ (Sp2) 0.5+,+1/ (Spn) 0.5將水系統(tǒng)簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)單的并聯(lián)系統(tǒng)后，按管

20、道特性阻力數(shù)對(duì)流量進(jìn)行分配， 然后逐級(jí)按同樣的方式對(duì)各支路計(jì)算分配流量。水力平衡的重要性下面我們簡(jiǎn)單分析一下以米暖系統(tǒng)為例，分析其系統(tǒng)水力平衡的關(guān)鍵點(diǎn)， 先看一下流量輸配的基本規(guī)律。流量輸配時(shí)受沿程阻力和局部阻力的影響，在供水管與回水管之間產(chǎn)生近 端壓差大、遠(yuǎn)端壓差小的的偏差，從而造成近端流量大、遠(yuǎn)端流量小的問(wèn)題，無(wú) 論我們?cè)O(shè)計(jì)的多摸仔細(xì)和完善，都不能徹底解決這一平衡問(wèn)題，真正的平衡只能 靠設(shè)備控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。流量分配的其它影響因素a 管道銹蝕會(huì)大大增加管道的粗糙度，壓力降將增 40%70%b 管道直徑誤差每1堀I起的壓力降計(jì)算誤差為5%c .水溫在2080C時(shí)，管道壓力降減少12-18%。因此，

21、系統(tǒng)水力平衡計(jì)算很明顯是一項(xiàng)既具近似性但又必須做的工作，真正的平衡只能通過(guò)設(shè)備控制來(lái)獲得。在采暖的系統(tǒng)控制中，只依靠溫控閥也不能解決熱網(wǎng)平衡，溫控閥不能彌 補(bǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的基本錯(cuò)誤，也不能確保各組散熱器之間流量的合理分配。當(dāng)系統(tǒng) 啟動(dòng)時(shí)，例如每天早晨，溫控閥取用著最大可能的流量，經(jīng)常會(huì)損害系統(tǒng)的其他 部分。為避免這些影響，應(yīng)將每個(gè)散熱器的流量通過(guò)另一控制設(shè)備限制到設(shè)計(jì)值。 溫控閥需要其他設(shè)備提供合適的壓差才能正常工作。溫控閥必須有人去調(diào)，才能 既感覺(jué)舒適又節(jié)能。不是設(shè)計(jì)出來(lái)的；每組1520% 節(jié)電 2070%每個(gè)房間散熱器所需要的熱水流量是控制出來(lái)的， 散熱器都要裝有流量控制設(shè)備；工作人員要入室

22、反復(fù)細(xì)調(diào)解決冷熱不均、提高收費(fèi)率、減少維護(hù)量。節(jié)熱能節(jié)水、多帶面積、減少設(shè)備 此增加量可由以下公式估算據(jù)相關(guān)資料顯示，供熱時(shí)，房間溫度高于所需溫度C將引起能耗增加,室溫1 C的變化對(duì)耗熱能的影響即平衡以后，室內(nèi)平均溫度降低1C時(shí)，在北京地區(qū)可節(jié)約熱能10%左右 空調(diào)水系統(tǒng)同樣會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題。據(jù)相關(guān)資料介紹，空調(diào)系統(tǒng)過(guò)冷1C，空調(diào)系統(tǒng)的能耗增加20%采暖系統(tǒng)平衡后，常?？梢越档推骄覝?-3 C,而空調(diào)系統(tǒng)則可提高1-2 C平衡閥系列產(chǎn)品的調(diào)試及重要性就目前國(guó)內(nèi)平衡閥系列產(chǎn)品的使用狀況而言， 相關(guān)的調(diào)試已經(jīng)逐漸被大家 認(rèn)可，但是力度還是尚缺。平衡閥的調(diào)試是檢驗(yàn)平衡閥在系統(tǒng)中的控制性能的具 體體現(xiàn)

23、，呼吁相關(guān)業(yè)界人士對(duì)平衡閥的調(diào)試工作重視起來(lái)，使平衡閥真正起到作用，讓系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行。 暖通空調(diào)水系統(tǒng)的平衡的方式有很多， 但能耗 最低的方式只有一個(gè)11Tl以中央空調(diào)系統(tǒng)為例，中央空調(diào)水系統(tǒng)以冷水機(jī)組為核心，與冷凍水泵、 冷卻水泵、管道、冷卻塔、組合空調(diào)機(jī)、空調(diào)柜以及各類閥門(mén)等設(shè)備組成統(tǒng)一整 體，分為冷凍水系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)。冷凍水系統(tǒng)由冷凍水泵、組合空調(diào)柜、管路閥門(mén)等設(shè)備與冷水機(jī)組組成， 為大、小系統(tǒng)提供冷凍水，實(shí)現(xiàn)輸送冷量的功能。冷卻水系統(tǒng)是由冷卻水泵、冷 卻塔、管路閥門(mén)等設(shè)備與冷水機(jī)組組成，將冷水組中冷劑的相態(tài)變化所產(chǎn)生的熱 量散發(fā)到空氣中。冷凍水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡影響冷量的實(shí)際分配

24、， 根據(jù)設(shè)計(jì)流量合理地分配冷 凍水，使之處于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡，滿足末端負(fù)荷需求，并接近機(jī)組的額定工況， 使機(jī)組能耗比大大提高。冷卻水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡影響冷水機(jī)組的運(yùn)行工況，當(dāng)冷 卻水量過(guò)多或者過(guò)少、不符合冷水機(jī)組的需求時(shí)，則可能出現(xiàn)多種機(jī)組故障，如 冷卻水回水溫度過(guò)高等故障。冷凍、冷卻水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡影響系統(tǒng)的運(yùn)行工況及制冷效果，因此進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡調(diào)試顯得極為重要。水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡調(diào)試的理論性方法資料準(zhǔn)備準(zhǔn)備好完整的水系統(tǒng)的工藝圖、系統(tǒng)圖；收集各水泵、組合空調(diào)機(jī)、集分 水器等設(shè)備的性能參數(shù)，如設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)進(jìn)出水壓力、進(jìn)出水溫等相關(guān)參數(shù)以 及水泵特征曲線等。分析水路通過(guò)仔細(xì)讀圖，分析水系統(tǒng)的水路流向，

25、搞清楚哪些管道連通哪些機(jī)組、 哪些水泵供應(yīng)哪些設(shè)備，制定出相關(guān)的水力平衡調(diào)試方案。制作調(diào)試讀數(shù)表格包含進(jìn)出水溫度、進(jìn)出水壓、進(jìn)出水壓差、流量等數(shù)據(jù)，最好列明設(shè)計(jì)值 以便作為參考。3.4調(diào)節(jié)閥門(mén)根據(jù)調(diào)試方案，首先全部打開(kāi)末端的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥， 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，用自力 式壓差控制閥限制其用戶的最大流量。每個(gè)用戶都調(diào)整到設(shè)計(jì)需求的要求，整個(gè) 的水力系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。調(diào)試工具：平衡閥專用智能儀表、超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)等目前可以采用的初調(diào)節(jié)方法較多，其各有特點(diǎn)和適用條件，下面簡(jiǎn)單介紹 六種1 預(yù)定設(shè)計(jì)法調(diào)節(jié)前博藝阿上序肓用尸入口闊門(mén)關(guān) 死.讓拱冬系SE處于停運(yùn)扶態(tài).然后順次 （從離麹超量遠(yuǎn)5!彌近詼開(kāi)

26、峭）逐個(gè)開(kāi)F6離噩鎧鶻親盔髓番豔嚮鰐自動(dòng)蠶儈霜刖罌齋 下啟動(dòng)流量全誦動(dòng)鶴洪狽忝烷就能TE理視盤(pán)捷f樂(lè)；7t>T運(yùn)廳，芫成初謂節(jié)任務(wù).圖1 1預(yù)定計(jì)劃簡(jiǎn)圖2、阻力系數(shù)法阻力系數(shù)法的基本原理基于流量分配與阻力系數(shù)的關(guān)系。使用該法進(jìn)行初調(diào)節(jié)時(shí)，要求將各熱用戶的啟動(dòng)流量和熱用戶局部系統(tǒng)的壓力損失調(diào)整到一定比 例，以便使其系數(shù)S達(dá)到正常工作時(shí)的理想值，即根據(jù)：S= H/G2mH20/（m3/h） 2式中G-熱用戶的理想流量，m3/h; H-熱用戶局部系統(tǒng)的壓力降，mH20G與AH值可根據(jù)供熱系統(tǒng)原始資料和水利計(jì)算機(jī)資料求得，因此S很容易算出。阻力系數(shù)法看似容易，實(shí)際性也較差。實(shí)際操作的主要難點(diǎn)是：

27、阻力系數(shù) S的理想值計(jì)算，需要反復(fù)測(cè)量其流量G和壓力降A(chǔ)H,反復(fù)調(diào)節(jié)閥門(mén)才能實(shí)現(xiàn)。 故屬于試湊法，現(xiàn)場(chǎng)操作繁瑣、費(fèi)時(shí)。3、比例法由于前兩種方法的缺陷，為適用初調(diào)節(jié)的需要，瑞典TA公司研制了平衡 閥和智能儀表（信息微處理機(jī)），將二者配套使用，可以直接測(cè)量平衡閥前后壓 差和通過(guò)的流量。同時(shí)提出了比例法和補(bǔ)償法。比例法的基本原理基于當(dāng)各熱用戶阻力系數(shù)一定時(shí)，系統(tǒng)上游端的調(diào)節(jié)， 將引起各熱用戶流量成比例地變化。 既當(dāng)各熱用戶閥門(mén)未調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)上游端的 調(diào)節(jié)將使各熱用戶流量的變化遵循一致等比失調(diào)的規(guī)律。具體地說(shuō)，如果兩條并聯(lián)管路中的水流量為某一比例（如1:1）,那末當(dāng)總流量在+30%范圍內(nèi)變 化時(shí)，其流

28、量比仍然不變（仍為1 :2）調(diào)節(jié)的基本方法是：（1）利用平衡閥測(cè)出各熱用戶流量，計(jì)算其失調(diào)度。 （2）從失調(diào)度最大的區(qū)段調(diào)節(jié)起：（a）先從最末段用戶開(kāi)始，將其流量調(diào)至 該區(qū)段失調(diào)度最小值；（b）以其為參考環(huán)路，逐一調(diào)節(jié)其他熱用戶，使各用戶 環(huán)路中的流量失調(diào)度分別接近為參考環(huán)路的失調(diào)度（每調(diào)一個(gè)用戶，其值皆不 同）；（c）調(diào)節(jié)區(qū)段總閥門(mén)使總流量等于理想流量。則該區(qū)段以調(diào)各用戶流量 均達(dá)到理想流量。比例法原理簡(jiǎn)單，效果很好，但現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)還是繁瑣；首先必須使用兩套智 能儀表（與平衡閥聯(lián)用）配備兩組測(cè)試人員，通過(guò)報(bào)話機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，核對(duì)數(shù)據(jù)， 工作量較大；其次平衡閥重復(fù)測(cè)量次數(shù)過(guò)多，調(diào)節(jié)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但總體

29、講，由 于有平衡閥、智能儀表作基礎(chǔ)，這種方法使初調(diào)節(jié)在實(shí)際工作的應(yīng)用有了可能性。4、補(bǔ)償法補(bǔ)償法是瑞典TA公司推薦的另一種方法。 由于此法是依靠供熱系統(tǒng)上游 端平衡閥的調(diào)節(jié)，來(lái)補(bǔ)償下游端因調(diào)節(jié)引起的系統(tǒng)阻力的變化，故稱為補(bǔ)償法。 具體地說(shuō)，為確保系統(tǒng)中已經(jīng)平衡了的平衡閥處流量不受其他平衡調(diào)試的影響， 必須保持其壓降不變。辦法是調(diào)試其他平衡閥時(shí)，用改變其上一級(jí)的平衡閥開(kāi)度 來(lái)保持已調(diào)試后閥的壓將降不變，但決不能改變已調(diào)試好的閥門(mén)開(kāi)度。5、計(jì)算機(jī)法計(jì)算機(jī)法是中國(guó)建筑科學(xué)研究院空氣調(diào)節(jié)研究所提出的，其特點(diǎn)是借助平衡閥和配套智能儀表測(cè)定用戶局部系統(tǒng)的實(shí)際阻力特性系數(shù)。其操作方法如下：（1）將用戶平衡閥

30、任意改變兩個(gè)開(kāi)度；（2分別測(cè)試 兩種工況下的用戶流量、壓降以及平衡閥前后壓降；（3）進(jìn)而求出用戶阻力特性系數(shù)，算出理想工況下用戶平衡閥的理想阻力值及開(kāi)度；（ 4）在現(xiàn)場(chǎng)直接調(diào) 整平衡閥至要求的開(kāi)度。計(jì)算機(jī)法計(jì)算過(guò)程已編為程序，故計(jì)算比較方便；現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)無(wú)次序要求， 操作也較簡(jiǎn)便。不足之處是把平衡閥二次不同開(kāi)度下支線總壓降視為相等，與實(shí)際工況不符。當(dāng)安裝平衡閥的用戶熱入口與系統(tǒng)干、 支線分支點(diǎn)相距較遠(yuǎn)時(shí)將引 起較大誤差。6、簡(jiǎn)易快速法簡(jiǎn)易快速法是一種簡(jiǎn)單易行而實(shí)用的方法。其調(diào)節(jié)步驟如下：（1）測(cè)量供熱系統(tǒng)總流量，改變循環(huán)水泵進(jìn)行臺(tái)數(shù)或調(diào)節(jié)系統(tǒng)供、回水總 閥門(mén)，使系統(tǒng)總過(guò)渡流量控制在總理想流量的 120%左右。（2）以熱源為準(zhǔn)，由近及遠(yuǎn)，逐個(gè)調(diào)節(jié)各支線用戶。將最近的支線用戶的 過(guò)渡流量調(diào)至理想流量的80%90%將較近支線用戶的過(guò)渡流量調(diào)至理想流量的 85%90%將較遠(yuǎn)支支線用戶的過(guò)渡流量調(diào)至理想流量的 90%95%將最遠(yuǎn)支線 用戶的過(guò)渡流量調(diào)至理想流量的