空調(diào)水系統(tǒng)調(diào)節(jié)中平衡閥的使用摘要：本文介紹了系統(tǒng)水力失調(diào)的原因及平衡閥在解決水力失調(diào)中的重大作用。介紹了幾種平衡閥的特點(diǎn)及其應(yīng)用。重點(diǎn)介紹了定壓調(diào)節(jié)的幾種情況。強(qiáng)調(diào)了合理組合及配置平衡閥對空調(diào)水系統(tǒng)的平衡起到至關(guān)重要的作用。關(guān)鍵詞：水力失調(diào)，水力平衡，平衡閥，靜態(tài)平衡，動(dòng)態(tài)平衡Abstract:thispaperintroducesthesystemofhydraulicdisorderscauseandbalancingvalveinsolvingtheimportantroleofhydraulicdisorders.Introducessomecharacteristicsandtheapplicationofbalancingvalves.Focusingontheconstantpressureregulationofseveralways.Emphasizesthereasonablecombinationandconfigurationbalancingvalvetothebalanceoftheairconditioningwatersystemplayacrucialrole.Keywords:hydraulicdisorders,hydraulicbalance,balancingvalve,staticbalance,thedynamicbalance一、水力失調(diào)水力失調(diào)是由于水力失衡而引起運(yùn)行工況失調(diào)的一種現(xiàn)象，是空調(diào)水系統(tǒng)中常出現(xiàn)的較為嚴(yán)重的問題，是造成系統(tǒng)運(yùn)行效果差、能源嚴(yán)重浪費(fèi)等問題的主要原因。引起水力失調(diào)的原因很多，有的可能是系統(tǒng)初調(diào)節(jié)不好或未進(jìn)行初調(diào)節(jié)，有的可能是沒有安裝平衡器件或平衡器件安裝不正確。水力失調(diào)可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類型：（1） 靜態(tài)水力失調(diào)靜態(tài)水力失調(diào)是水系統(tǒng)自身固有的，它是由于管路系統(tǒng)特性阻力系數(shù)的實(shí)際值偏離設(shè)計(jì)值而導(dǎo)致的。（2） 動(dòng)態(tài)水力失調(diào)動(dòng)態(tài)水力失調(diào)不是水系統(tǒng)自身固有的，是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的。它是因某些末端設(shè)備的閥門開度改變，在導(dǎo)致流量變化的同時(shí)，管路系統(tǒng)壓力產(chǎn)生波動(dòng)，從而引起互擾而使其它設(shè)備流量偏離設(shè)計(jì)值的一種現(xiàn)象。1水力失調(diào)的危害在空調(diào)水系統(tǒng)中存在水力失調(diào)現(xiàn)象，會(huì)使得流經(jīng)終端用戶及機(jī)組的實(shí)際流量偏離設(shè)計(jì)流量，近端用戶流量過大。為了緩解運(yùn)行中水力失調(diào)，多數(shù)水泵選型偏大或水泵運(yùn)行在不合適的工作點(diǎn)處，導(dǎo)致系統(tǒng)大流量小溫差運(yùn)行。各用戶處室溫不符合要求，不穩(wěn)定，靠近冷源處室溫較低，遠(yuǎn)離冷源處室溫偏高。使得冷源機(jī)組達(dá)不到額定出力，實(shí)際機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)和按照負(fù)荷要求的機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)大大不符。末端用戶室溫不能滿足要求時(shí)，企圖額外增加水泵和冷水機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)的做法只能造成不平衡的加劇和能量的浪費(fèi)。由于系統(tǒng)中水力不平衡，末端得到冷量的時(shí)間延遲，那么制冷機(jī)組就要相對較早的開機(jī)以滿足末端用戶對冷量的需求。當(dāng)末端用戶冷量不足時(shí)，很多人想到的方法就是增大水泵的流量，然而水泵的流量增大后近端用戶冷量剩余的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。二、水力平衡調(diào)節(jié)工程中水力平衡的基本要求是：在設(shè)計(jì)工況下所有末端設(shè)備必須能夠達(dá)到設(shè)計(jì)流量；系統(tǒng)中任何一組末端設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，不會(huì)影響其它末端設(shè)備的正常運(yùn)行；控制閥兩端的壓差不能有太大的變化；二次環(huán)路的水流量必須兼容。平衡閥的出現(xiàn)，為從根本上克服水力失調(diào)現(xiàn)象創(chuàng)造了條件。對于定流量水來說，系統(tǒng)靜態(tài)水力失調(diào)可以在管道上增設(shè)靜態(tài)平衡閥，通過平衡閥的調(diào)節(jié)使得用戶的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量相等或者其比例接近設(shè)計(jì)比例，從而解決失調(diào)問題。對于變流量系統(tǒng)來說除了必須達(dá)到靜態(tài)平衡外，還必須較好的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，即在系統(tǒng)的各個(gè)末端設(shè)備的流量只隨設(shè)備負(fù)荷的變化而變化，而不受系統(tǒng)壓力波動(dòng)的影響。這是一個(gè)相對復(fù)雜的過程，但可通過各種平衡裝置的選擇和組合來解決這個(gè)問題。三、幾種平衡閥的使用1、靜態(tài)平衡閥前面已經(jīng)提到靜態(tài)平衡閥可用于定流量系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)。在變流量系統(tǒng)中如果負(fù)荷變化不大，可起到調(diào)節(jié)作用。但當(dāng)負(fù)荷變化很大時(shí)，就不適合了。在變流量系統(tǒng)中，靜態(tài)平衡閥可用于系統(tǒng)初步的調(diào)節(jié)，即在變水量裝置未使用前調(diào)節(jié)各支路間流量的分配。與壓差控制器配合使用，將是一個(gè)較為經(jīng)濟(jì)和理想的組合。靜態(tài)平衡閥的設(shè)置和安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1） 靜態(tài)平衡閥應(yīng)當(dāng)分級設(shè)置，在總管、干管、支管、立管上都應(yīng)設(shè)置，以便流量的調(diào)節(jié)和分配。（2） 各個(gè)分支管路上都應(yīng)設(shè)置靜態(tài)平衡閥。（3） 靜態(tài)平衡閥安裝時(shí)，其前后應(yīng)分別至少有5倍管道直徑及2倍管道直徑長的直管段。安裝在水泵出口的平衡閥，水泵和閥門之間應(yīng)有10倍管道直徑長的直管段，以保證水流的順暢和均勻，避免湍流對流量測量精度的影響，減小水流對閥門的沖擊。（4） 靜態(tài)平衡閥宜安裝在回水管道上。2、動(dòng)態(tài)流量平衡閥自動(dòng)流量平衡閥可以用于定水量和變水量系統(tǒng)中末端需定水量的支路。對于變水量系統(tǒng)而言，當(dāng)某一個(gè)支路負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，該支路流量的變化就會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)流量發(fā)生重新分配。而對于一些室內(nèi)溫度滿足要求的支路，并不希望流量發(fā)生變化，此時(shí)僅僅設(shè)置靜態(tài)平衡閥并不能滿足要求，可以安裝自動(dòng)流量平衡閥，保證該支路的流量不發(fā)生變化。在冷源近端安裝自動(dòng)流量平衡閥可以避免近端支路出現(xiàn)超流現(xiàn)象，有助于解決水力失調(diào)問題。在機(jī)組或鍋爐出口安裝自動(dòng)流量平衡閥，可以保證機(jī)組或鍋爐額定狀態(tài)運(yùn)行。相比于靜態(tài)平衡閥，自動(dòng)流量平衡閥的優(yōu)點(diǎn)在于只需根據(jù)每個(gè)末端或分支路的設(shè)計(jì)流量，選擇相同流量的自動(dòng)流量平衡閥就可以了，在運(yùn)行過程中，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，使流量保持為設(shè)計(jì)值。自動(dòng)流量平衡閥的缺點(diǎn)在于它的定流量是在一定的壓差范圍之內(nèi)，若系統(tǒng)壓差過大，自動(dòng)流量平衡閥的調(diào)節(jié)將失效。自動(dòng)流量平衡閥的設(shè)置與安裝要求：（1） 自動(dòng)流量平衡閥宜設(shè)置在末端裝置前，以保證末端用戶的流量，且不受其他末端用戶負(fù)荷變化的影響。但不能和比例積分的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥串聯(lián)安裝。（2） 在末端裝置設(shè)置了自動(dòng)流量平衡閥的系統(tǒng)不宜在支路上再設(shè)置自動(dòng)流量平衡閥。末端設(shè)置了自動(dòng)流量平衡閥，其流量可以控制在設(shè)定范圍內(nèi)，因此沒有必要在支路上再設(shè)置自動(dòng)流量平衡閥。（3） 冷水機(jī)組或熱水鍋爐出口管路上宜設(shè)置自動(dòng)流量平衡閥，保證冷水機(jī)組或熱水鍋爐額定狀態(tài)運(yùn)行。（4） 自動(dòng)流量平衡閥前后宜有一定的直管段，保證水流的順暢均勻。閥門壓力工作范圍，要大于最小啟動(dòng)壓差。3、壓差控制器在變流量系統(tǒng)中，負(fù)荷變化一般會(huì)很大，回路或是末端上的壓差會(huì)以更大的幅度變化，這使得調(diào)節(jié)閥的工作范圍急劇變窄，回路間的互擾也較為嚴(yán)重。如果控制回路或末端壓差不變，使其流量只首溫度控制而改變。這就是壓差控制器的作用。壓差控制閥可以把系統(tǒng)分成若十個(gè)相對獨(dú)立的區(qū)域，區(qū)域之間互不影響。在支路上安裝壓差控制閥，每個(gè)支路上的壓差穩(wěn)定下來，同時(shí)末端可以得到相應(yīng)的壓差。因此，各個(gè)支路是相對獨(dú)立的，可獨(dú)立進(jìn)行平衡，而與其他支路無關(guān)。在立管或支管上安裝壓差控制閥可以保證立管或支管的壓差穩(wěn)定在合適的范圍內(nèi)。壓差控制器也可以用在調(diào)節(jié)閥兩端，控制調(diào)節(jié)閥的壓差，避免調(diào)節(jié)閥閥權(quán)度過小影響其調(diào)節(jié)能力。壓差控制閥的設(shè)置與安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：壓差控制閥應(yīng)設(shè)置在立管或支管上，當(dāng)對系統(tǒng)要求較高時(shí)，也可直接設(shè)置在末端裝置上。壓差控制閥宜安裝在系統(tǒng)的回水管上。壓差控制閥宜與靜態(tài)平衡閥配合使用。此時(shí)，靜態(tài)平衡閥設(shè)置在供水管上，壓差控制閥設(shè)置在回水管。安裝時(shí)注意壓差控制閥及其對應(yīng)的靜態(tài)平衡閥應(yīng)全開，便于下一步的調(diào)試工作。4、壓差控制器的使用舉例用于設(shè)備末端的定壓調(diào)節(jié)圖1為以風(fēng)機(jī)盤管為末端的壓差控制方式，電動(dòng)兩通閥安裝在進(jìn)水管，壓差控制器安裝在回水管上，通過毛細(xì)管的連接，保持電動(dòng)兩通閥進(jìn)出口壓差的恒定。這種方式調(diào)節(jié)精度較高，但設(shè)備初投資非常高且安裝麻煩。圖2為以空調(diào)箱為末端的壓差控制方式，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及壓差控制器安裝在空調(diào)箱的供水管上，壓差控制器的取壓點(diǎn)位于電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的進(jìn)出口，保持電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)出口壓差的恒定在設(shè)定壓差。缺點(diǎn)同樣是設(shè)備初投資非常高且安裝麻煩。上面兩種安裝方式，末端設(shè)備的定壓調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的流量只受由于負(fù)荷變化而導(dǎo)致的溫度溫度控制信號變化的影響，而不受由于其它末端設(shè)備流量調(diào)節(jié)而導(dǎo)致系統(tǒng)壓力波動(dòng)的影響，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。用于系統(tǒng)支路間的定壓調(diào)節(jié)此種方式是兼顧精度和經(jīng)濟(jì)性的調(diào)節(jié)方式，如圖3所示。電動(dòng)兩通閥安裝在每個(gè)風(fēng)機(jī)盤管的供水管，壓差控制器安裝在各層水平回水支管上，另一個(gè)取壓點(diǎn)接在供水支管上，通過定壓差作用保證各個(gè)支路的供回水管的壓差不變。這種方式能夠屏蔽各支路間末端系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)間的相互干擾。對于同一支路的末端設(shè)備，如果設(shè)備不多，則設(shè)備間流量調(diào)節(jié)的相互影響較??；如果設(shè)備數(shù)量較多，則離壓差控制器較近的設(shè)備流量調(diào)節(jié)的互相干擾較小，反之離壓差控制器較遠(yuǎn)的設(shè)備流量調(diào)節(jié)的互相干擾就較大，精度差。用于系統(tǒng)立管間的定壓調(diào)節(jié)如圖4所示：各立管的回水管安裝壓差控制器，另一個(gè)取壓點(diǎn)接在立管供水支管上，通過定壓差作用保證各個(gè)立管的供回水管的壓差不變。此安裝方式相比于上一種方式控制精度上差很多，因?yàn)楦鲗娱g的相互干擾并不能屏蔽掉。但初投資要少很多，可用在層數(shù)不是很多的系統(tǒng)內(nèi)。5、動(dòng)態(tài)壓差平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(一體閥)圖2介紹的情況初投資高且安裝麻煩。若采用一體閥距要好的多。它是具有動(dòng)態(tài)平衡功能和電動(dòng)調(diào)節(jié)功能一體的閥門。這種閥門一般能避免各并聯(lián)空調(diào)箱流量調(diào)節(jié)的相互干擾，同時(shí)其實(shí)際的流量調(diào)節(jié)特性與理想的流量調(diào)節(jié)特性一致，調(diào)節(jié)性能非好。由于這種閥所有功能集中在一個(gè)閥體內(nèi)，因此同等性能下設(shè)備初投資較低，安裝調(diào)試簡單。結(jié)論綜上所述，平衡閥技術(shù)的運(yùn)用為暖通空調(diào)水系統(tǒng)，特別是變流量系