靳亞東

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空調(diào)水系統(tǒng)的水力平衡的重要性

靳亞東

（中國電子系統(tǒng)工程第二建設(shè)有限公司 江蘇 無錫 214135）

水力平衡對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行非常重要，應(yīng)盡量避免在實(shí)際使用中出現(xiàn)水力失調(diào)的問題。文章介紹了暖通空調(diào)變流量水力失調(diào)的原因及解決方案，介紹了應(yīng)用水力平衡閥調(diào)整暖通空調(diào)系統(tǒng)水力平衡的分類和方法，促進(jìn)改善空調(diào)系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)方法，確保合理的暖通空調(diào)水系統(tǒng)的流量分布。

空調(diào)水系統(tǒng)；水力平衡；重要性；分析

1 導(dǎo)言

近些年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的生活質(zhì)量也逐漸提升，暖通空調(diào)在我們生活中已經(jīng)占據(jù)了極其重要的位置，主要是因?yàn)榕照{(diào)可以一年四季為我們提供良好的溫濕度生活環(huán)境。對(duì)暖通空調(diào)的水管道系統(tǒng)進(jìn)行研究分析的過程中，發(fā)現(xiàn)水力平衡的關(guān)鍵就是要保證合理的流量分布，但是我們?cè)趯?shí)際使用暖通空調(diào)的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)水力失調(diào)其實(shí)是一種非常普遍的問題，這個(gè)問題不僅會(huì)影響到我們的生活，而且還會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

2 暖通空調(diào)系統(tǒng)水力調(diào)節(jié)現(xiàn)狀

要想保證暖通空調(diào)系統(tǒng)可以正常高效率的工作，我們就一定要高度關(guān)注水力調(diào)節(jié)問題。目前最常用的調(diào)節(jié)方法是閥門調(diào)整方法，通過閥門調(diào)節(jié)功能來保證系統(tǒng)的流量分布均勻性，從而解決目前分布狀況不均勻的水力失衡問題。在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用過程中，通常都是使用水力平衡閥作為暖通空調(diào)系統(tǒng)水力平衡的調(diào)節(jié)裝置。對(duì)于如何提高流量分布的均勻性，我們通常也都是使用水力平衡閥來調(diào)節(jié)流量的分布，從而保證流量分布能夠均勻的進(jìn)行。雖然我們所使用的水力平衡閥可以起到一定的調(diào)節(jié)效果，但是無法從源頭上解決問題，而且使用的過程中也會(huì)存在一些問題。如在應(yīng)用后對(duì)流量的控制缺乏有效的調(diào)節(jié)措施，調(diào)節(jié)方法也有很多不確定性等等。

3 水力失調(diào)和水力平衡的分類

3.1 靜態(tài)水力失調(diào)和靜態(tài)水力平衡

靜態(tài)水力失調(diào)指的是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程施工方面，以及工程材料方面等在多種因素制約的情況下，造成暖通空調(diào)系統(tǒng)管道特性的阻力數(shù)比值和系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定的的數(shù)值不相同。靜態(tài)水力失調(diào)是一種穩(wěn)定的失調(diào)現(xiàn)象，它是這個(gè)系統(tǒng)自身存在的。靜態(tài)水力失調(diào)是導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)水力失調(diào)的主要原因。在一般情況下，暖通空調(diào)水力系統(tǒng)的實(shí)際流量幾乎沒有辦法達(dá)到和設(shè)計(jì)時(shí)相同的情況。現(xiàn)在對(duì)于靜態(tài)水力失調(diào)這種現(xiàn)象，我們所使用的方法就是在水里系統(tǒng)中增加水力平衡閥的平衡裝置，水力平衡閥可以科學(xué)合理的調(diào)整系統(tǒng)特性的阻力數(shù)比值，使其可以和設(shè)計(jì)時(shí)的管道阻力數(shù)比值的要求一樣。在這種情況下，如果系統(tǒng)里面的每個(gè)終端設(shè)備的流量都可以滿足設(shè)計(jì)時(shí)的流量要求，那么靜態(tài)水力平衡就可以在系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)了。

3.2 動(dòng)態(tài)水力失調(diào)和動(dòng)態(tài)水力平衡

暖通空調(diào)水力系統(tǒng)中每個(gè)用戶的流量都受到其他用戶在對(duì)閥門進(jìn)行調(diào)整時(shí)的大小有關(guān)，如果實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量的不符合時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的、不斷變化的水力系統(tǒng)失調(diào)現(xiàn)象稱為動(dòng)態(tài)水力失調(diào)，這是在暖通空調(diào)水力系統(tǒng)工作的過程中所出現(xiàn)的。神對(duì)動(dòng)態(tài)水力失調(diào)的現(xiàn)象，我們可以把平衡裝置安裝在管道系統(tǒng)中，通過水力平衡裝置的調(diào)節(jié)功能，讓用戶的流量不再受到其他用戶因調(diào)整閥門的大小而產(chǎn)生影響，使得實(shí)際流量符合設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)定要求，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)水力平衡。

4 各種水力調(diào)節(jié)閥的工作特性

4.1 靜態(tài)水力平衡閥

靜態(tài)水力平衡閥的設(shè)計(jì)是經(jīng)過調(diào)整閥芯和閥座之間的距離，然后利用閥門開度來調(diào)整管路的阻力，從而可以起到調(diào)節(jié)流量的作用。靜態(tài)水力平衡閥主要調(diào)節(jié)的是系統(tǒng)的阻力，可以根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的比例來平衡流量。當(dāng)系統(tǒng)流量變化時(shí)，各支路的流量同時(shí)增加或者減少，在這種情況下能滿足部分負(fù)荷的需求，發(fā)揮水力平衡的作用。

4.2 自力式流量控制閥

自力式流量控制閥又稱定流量閥。把定流量閥當(dāng)作是動(dòng)態(tài)平衡閥是不科學(xué)的，主要是目前還沒有任何一個(gè)閥門可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)水力平衡，所以最好根據(jù)其控制對(duì)象來命名。自力式流量控制閥通過調(diào)節(jié)閥芯的流通面積，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門前后的壓差，從而起到保持流量恒定的作用效果。

5 各種水力調(diào)節(jié)閥與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組合的性能比較

5.1 靜態(tài)水力平衡

靜態(tài)水力平衡指的是在系統(tǒng)中的電動(dòng)控制閥門全都打開的時(shí)候，這時(shí)動(dòng)態(tài)水力平衡裝置設(shè)計(jì)參數(shù)是穩(wěn)定不變的。在這種情況下，假如全部的設(shè)備流量都能夠符合實(shí)際要求的流量，那么我們就可以認(rèn)為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)水力平衡。通過以上概述我們可以發(fā)現(xiàn)只要總流量能夠得到滿足，再加上合理的設(shè)置，通過采用靜態(tài)水力平衡閥和定流量閥，以及自力式差壓控制閥與電動(dòng)控制閥相互搭配組合使用就能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)水力平衡。

5.2 動(dòng)態(tài)水力平衡

在暖通空調(diào)變流量水力系統(tǒng)中，除了要實(shí)現(xiàn)靜態(tài)水力平衡，還應(yīng)該要完成動(dòng)態(tài)水力平衡。動(dòng)態(tài)水力平衡通常是由兩個(gè)方面組成：首先是消除和中斷其他分支的流量變化而造成的影響；其次，根據(jù)負(fù)荷變化，對(duì)分支管路的水流量具有良好的調(diào)節(jié)作用。

6 定流量閥對(duì)實(shí)際工程節(jié)能運(yùn)行的影響

隨著定水量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的改變，由于一些設(shè)備在達(dá)到最大需水量時(shí)，就會(huì)減少其他設(shè)備的負(fù)荷，而其他設(shè)備由于負(fù)荷減少而節(jié)約出來的水量則提供給負(fù)荷增加的設(shè)備使用。從而最大限度的達(dá)到節(jié)水效果。這也取決于運(yùn)行過程中荷載的變化。當(dāng)冷源系統(tǒng)使用雙泵或者更多并聯(lián)泵時(shí)，如終端分支使用定流量閥，在單泵進(jìn)行工作時(shí)，其總水量只占到固定流量閥總?cè)萘康囊话?，還有可能會(huì)更少。在這個(gè)時(shí)候因?yàn)槿彼脑颍械亩髁块y全都處在最大的開啟狀態(tài)。近端裝置由于沿程的阻力較小，能夠滿足流量要求。這時(shí)較遠(yuǎn)的設(shè)備端處于失水狀態(tài)，定流量閥各分支的流量無法調(diào)節(jié)流量的平衡。

7 暖通空調(diào)系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)

7.1 定流量系統(tǒng)和變流量系統(tǒng)

定流量系統(tǒng)指的是通過三通閥控制末端設(shè)備冷熱水流量水力系統(tǒng)，如果冷熱負(fù)荷減少，為了保持系統(tǒng)水力平衡，將通過旁通繞過一部分水流。它主要包括：首先，完全定流量系統(tǒng)。主要是指系統(tǒng)中沒有動(dòng)態(tài)閥。在初始調(diào)試系統(tǒng)后，不需要調(diào)整閥門開啟大小，整個(gè)系統(tǒng)的流量就基本不發(fā)生任何變化；其次，終端設(shè)備裝備有三通控制閥系統(tǒng)。系統(tǒng)各分支的流量基本保持不變，系統(tǒng)中一直保持著靜態(tài)水力失調(diào)，通過在相應(yīng)部分添加平衡控制閥來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)水力平衡。

7.2 變流量系統(tǒng)水力平衡分析

靜態(tài)水力失調(diào)和動(dòng)態(tài)水力失調(diào)存在于變流量系統(tǒng)中。靜態(tài)水力平衡是通過在相應(yīng)部件上安裝靜態(tài)水力平衡裝置實(shí)現(xiàn)靜態(tài)水力平衡。動(dòng)態(tài)水力平衡則是通過在末端管路上安裝動(dòng)態(tài)水力平衡裝置實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)水力平衡。

8 結(jié)論

在暖通空調(diào)變流量水力平衡系統(tǒng)中，其中水泵有一個(gè)額定水量，終端設(shè)備有最大的需水量，水泵會(huì)根據(jù)終端所需要水的量，讓水的流量可以在任何時(shí)間做出一定得調(diào)整，使每個(gè)終端設(shè)備都會(huì)隨負(fù)荷的變化而調(diào)整水流量。如果選擇定流量閥，則此固定流量只能為設(shè)備提供所需的最大水量。所以，定流量閥應(yīng)該是被稱為最大流量的限制器。在小于最大流量的情況下，這個(gè)閥門不僅不起作用，而且還與電調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)閥相互之間產(chǎn)生干擾，容易造成負(fù)面的影響。文章闡述了暖通空調(diào)變流量水系統(tǒng)的水力平衡問題，希望可以為以后的實(shí)踐和研究帶來一定的幫助作用。

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10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.11.070

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