對(duì)暖通空調(diào)中水力平衡調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)及思考

王翠　李奕陽(yáng)　陳陽(yáng)

摘 要：暖通空調(diào)工程水力平衡的調(diào)節(jié)是一個(gè)核心性問題，也是設(shè)計(jì)者們探究的重要課題。因此本文重點(diǎn)提出了靜態(tài)水力平衡及動(dòng)態(tài)水力平衡兩種理念，并根據(jù)兩種水力平衡自身的特點(diǎn)，剖析了定流量系統(tǒng)及變流量系統(tǒng)等多種較為經(jīng)典的方法，提出了水力平衡方法的使用是完善供熱（冷）空調(diào)系統(tǒng)情況及提高節(jié)能革新的有效方式。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；水力平衡；調(diào)節(jié)

引 言

在暖通空調(diào)水系統(tǒng)中，水力失衡是最為普通的問題。因?yàn)樗κд{(diào)造成系統(tǒng)流量匹配不準(zhǔn)確，一些地區(qū)流量太多，一些地區(qū)流量又不夠，導(dǎo)致一些地區(qū)冬天供熱不足、夏天制冷不夠的情況，系統(tǒng)運(yùn)送冷、熱量不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致能量的損失，或者為解決此類問題，完善水泵揚(yáng)程，但依舊會(huì)產(chǎn)生熱（冷）不平衡及更大的電能損耗。所以，一定要應(yīng)用對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門對(duì)系統(tǒng)流量匹配實(shí)施調(diào)節(jié)。

盡管一些常用閥門像截止閥、球閥等也擁有相應(yīng)的調(diào)節(jié)水平，可由于其調(diào)節(jié)功效不好以及不能對(duì)調(diào)節(jié)后的流量實(shí)施檢測(cè)，所以這種調(diào)節(jié)只可以說(shuō)是定性的及不精準(zhǔn)的，通常給工程安裝完成后的調(diào)試工作及運(yùn)作管理帶來(lái)許多的不方便。所以最近這些年來(lái)，在許多的暖通空調(diào)工程的核心部位（像集水器）、尤其是在某些外國(guó)設(shè)計(jì)公司策劃的工程項(xiàng)目中，都大規(guī)模地應(yīng)用水力平衡閥來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量匹配。

1 水力平衡調(diào)節(jié)狀況

水力失調(diào)是暖通空調(diào)中是最容易遇見的問題，處理這個(gè)問題就需要使用對(duì)應(yīng)的舉措來(lái)完善系統(tǒng)流量分散的不平均，能夠采用調(diào)節(jié)閥門的手段。在當(dāng)前的市場(chǎng)上，一些最常用的閥門擁有一定的調(diào)節(jié)水平，像使用廣泛的球閥、截止閥等等?？墒牵?yàn)檫@些常用的零件的調(diào)節(jié)弓能不太完善，而且也不能對(duì)調(diào)節(jié)后的系統(tǒng)流量實(shí)施檢驗(yàn)和測(cè)量。因此，這種調(diào)節(jié)在一些層面比較固定，也會(huì)有一些不準(zhǔn)確性。甚至還會(huì)在工程裝配完成后對(duì)以后的調(diào)試工作及運(yùn)作管理帶來(lái)不可避免的麻煩。因?yàn)楹芏嘁蛩氐挠绊懀罱?，?duì)暖通空調(diào)工程的核心位置，在設(shè)計(jì)的工程中采取符合應(yīng)用的水力平衡閥，通常使用自力式壓差調(diào)節(jié)閥或自力式流量控制閥對(duì)流量分配情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2 系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)

暖通空調(diào)的水系統(tǒng)水平調(diào)節(jié)它的核心是根據(jù)系統(tǒng)的水力水平閥來(lái)檢測(cè)流量的分配，與此同時(shí)，把系統(tǒng)流量能根據(jù)設(shè)計(jì)或現(xiàn)實(shí)所需來(lái)設(shè)定。而針對(duì)水力平衡閥的應(yīng)用，是按照其良好的調(diào)節(jié)性能及對(duì)流量的及時(shí)可測(cè)性作為首要因素。系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)按照其本身的作用及使用的范圍，能分為現(xiàn)有精準(zhǔn)計(jì)算的水力平衡閥、單一的水力平衡閥以及普通系統(tǒng)水力平衡閥。

2.1 系統(tǒng)水力平衡的分類

對(duì)其區(qū)分的剖析來(lái)看，單一的水力平衡閥是以其簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)相對(duì)使用廣泛為基礎(chǔ)。把專門的流量測(cè)量?jī)x表和單一的水力平衡閥相接連，將對(duì)應(yīng)的策劃流量及閥門口徑一起輸進(jìn)儀表里面，再按照儀表的開度值的顯現(xiàn)，來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)地調(diào)節(jié)水力平衡閥，讓檢測(cè)流量及策劃流量相符合就可以了。

可是，針對(duì)某些在設(shè)計(jì)時(shí)就實(shí)施檢測(cè)的系統(tǒng)，水力平衡的測(cè)算已比較精準(zhǔn)了，并且在策劃中已把系統(tǒng)的各個(gè)水力平衡閥的流量以及承擔(dān)的壓力降早已事前通知了。緊接著就能夠直接按照調(diào)節(jié)程序來(lái)實(shí)施，開始需要查清水力平衡閥的計(jì)劃壓降，這個(gè)數(shù)據(jù)能夠在策劃資料里面得到。接著，在策劃圖紙中算出水力平衡閥的策劃流量，再按照策劃的流量和閥門口的直徑以及壓降對(duì)比水力平衡閥的壓損列線圖，找到策劃好的開度，旋轉(zhuǎn)水力平衡閥的把手，符合標(biāo)準(zhǔn)就行。

2.2 通常系統(tǒng)水力平衡閥的聯(lián)調(diào)

針對(duì)通常系統(tǒng)水力平衡閥，因?yàn)槠湎到y(tǒng)中包括許多個(gè)水力平衡閥，并且策劃時(shí)只了解設(shè)計(jì)流量，沒有了解壓差，因此許多的暖通空調(diào)水利平衡設(shè)計(jì)在調(diào)節(jié)時(shí)，很多個(gè)閥門間的流量要是變化就會(huì)互相干擾，因此通常系統(tǒng)水力平衡閥間使用串聯(lián)、并聯(lián)或是串并聯(lián)一起采用的系統(tǒng)流量匹配組織。

在并聯(lián)水系統(tǒng)流量匹配中，每一個(gè)水力平衡閥的流量匹配的準(zhǔn)則和流量的系數(shù)KV值之間是正比。調(diào)節(jié)閥的并聯(lián)系統(tǒng)分別由V1、V2、V3三個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在調(diào)節(jié)進(jìn)程中，把三個(gè)調(diào)節(jié)閥的流量比值及策劃流量始終保持一樣，只要3個(gè)中的任意一個(gè)平衡閥的流量符合策劃流量的準(zhǔn)則，另外2個(gè)平衡閥的流量也會(huì)一并符合準(zhǔn)則的策劃流量。所以，在串聯(lián)的系統(tǒng)中，每一個(gè)平衡閥的流量是一樣的。因?yàn)楹喜⒌拇?、并?lián)系統(tǒng)的實(shí)施及使用更加通用，幾乎全部的暖通空調(diào)水系統(tǒng)都能夠分解成多個(gè)串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。

值得重視的是，當(dāng)系統(tǒng)中所有的水利平衡閥的策劃流量和現(xiàn)實(shí)流量相同時(shí)，系統(tǒng)才能夠發(fā)揮水力平衡的功效?？墒?，因?yàn)楦鱾€(gè)不同系統(tǒng)中，每一個(gè)分支的地方管道程序及閥門、彎頭等零件存有不同，因此會(huì)造成各并聯(lián)平衡閥的兩邊頂點(diǎn)的壓差不一樣。因此，為了避免對(duì)最終一個(gè)平衡閥的調(diào)節(jié)而關(guān)系到所有平衡閥的精確性，發(fā)生原本可以避免的誤差，所以要把誤差的范圍降低至最小，進(jìn)而要實(shí)施多次的測(cè)量及調(diào)整。

3 已有水力平衡調(diào)節(jié)方法的局限性

水力平衡能分成靜態(tài)水力平穩(wěn)及動(dòng)態(tài)水力平穩(wěn)以兩種。靜態(tài)的水力平穩(wěn)的成因，是在平穩(wěn)的流量情況下，每個(gè)分支路口的設(shè)計(jì)流量和其現(xiàn)實(shí)流量基本一樣的狀況。可是，在變化的流量情況下，要是分支環(huán)路需要的流量以及現(xiàn)實(shí)流量基本一樣，也就證明了動(dòng)態(tài)水力平穩(wěn)。針對(duì)靜態(tài)水力平穩(wěn)，能夠很好地處理系統(tǒng)水平及靜態(tài)平穩(wěn)的問題，在一定狀況下能夠保證系統(tǒng)運(yùn)送的流量比較平均地運(yùn)送到各環(huán)路最底端。這樣能夠防止現(xiàn)實(shí)中流量的匹配不均。

3.1 常用的水力平衡的調(diào)節(jié)手段

在供熱系統(tǒng)中，水力失調(diào)是引起用戶冷熱不平穩(wěn)、耗能太高的最重要成因。在水力失調(diào)的情況下，自然的水力平衡受毀壞，系統(tǒng)沒能根據(jù)策劃最初的條件運(yùn)作。接近熱源的用戶，因?yàn)楣⒒厮膲翰畋容^大，供水量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于設(shè)計(jì)流量；然而遠(yuǎn)端的用戶因?yàn)楣?、回水壓差比較小，供水量不夠。要處理這個(gè)問題，要使用在環(huán)路中部的地方增強(qiáng)適當(dāng)?shù)淖枇?，降低水泵兩變的流量不平均?dǎo)致的負(fù)擔(dān)，讓流向各環(huán)路的水流量盡可能持平。這個(gè)進(jìn)程就是證明了水力平衡調(diào)節(jié)的基本理念。因此，針對(duì)水力平衡調(diào)節(jié)的根本就是根據(jù)改變系統(tǒng)里面的阻力減輕系統(tǒng)過(guò)多的壓力，進(jìn)而增加有力環(huán)路的阻力。

靜態(tài)水力平穩(wěn)是穩(wěn)定的流量系統(tǒng)，其水力失衡的調(diào)節(jié)比較單一，在有關(guān)地方裝配靜態(tài)水力平穩(wěn)設(shè)備就行了。在定流量系統(tǒng)中，水力平穩(wěn)因?yàn)樗僮骱?jiǎn)單也造成了許多能量流失的缺陷。因?yàn)楫?dāng)今許多外在環(huán)境的變化，供熱的負(fù)載變大。要是用戶長(zhǎng)時(shí)間地堅(jiān)持最大限度的恒量水流量的運(yùn)輸，會(huì)造成大量的能量的浪費(fèi)，也會(huì)降低系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)功效。

3.2 動(dòng)態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)方法的局限性

由于已有的動(dòng)態(tài)水力平穩(wěn)方式擁有一定的局限性，因此及時(shí)暖通空調(diào)處在大范圍使用的狀態(tài)，但始終會(huì)有水力平衡的問題。多年來(lái)，現(xiàn)代建設(shè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不但多樣化，并且比較復(fù)雜，對(duì)暖通空調(diào)的運(yùn)作也會(huì)有影響。而動(dòng)態(tài)水力平穩(wěn)的變流量系統(tǒng)的環(huán)路間也會(huì)有水力耦合的弊端，因此它的平穩(wěn)的作用是局限的。再者，動(dòng)態(tài)水力平穩(wěn)方式也僅僅是部分的水力控制，不能對(duì)所有系統(tǒng)的水力情況實(shí)施調(diào)節(jié)。

4 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)在，我國(guó)的空調(diào)系統(tǒng)中很多都有水力失調(diào)發(fā)生，很易造成供熱（冷）質(zhì)量變差，加大了消耗，浪費(fèi)物資。針對(duì)定流量系統(tǒng)、變流量系統(tǒng)文章只是粗略的分析了，但在現(xiàn)實(shí)的工作中，要因地制宜?，F(xiàn)今為止，水力平衡手段是改變供熱（冷）現(xiàn)狀以及推動(dòng)節(jié)能的最佳途徑。在暖通空調(diào)水利平衡調(diào)節(jié)中，既要符合工程設(shè)計(jì)以及技術(shù)合理要求，也要使用最佳的方案，讓系統(tǒng)達(dá)到水力平衡狀態(tài)，不僅能為系統(tǒng)的正常運(yùn)作做出保障，也節(jié)約了資源，使系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)能夠安全地運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)

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