暖通空調的水力平衡系統的要點分析

趙金陽 朱爽

【摘?要】近年來隨著經濟的進步，各行各業發展迅速，暖通空調技術快速發展，暖通內部的水力平衡系統以及逐步被大家所認識，采用合理的水力系統調整過程，可以保證水力系統的合理分配過程，防止水力失調造成整個系統出現分配不均的問題，造成空調的整體內部矽統混論，無法達到應有的系統溫度平衡，造成空調系統內部的能量出現失衡，造成水力平衡系統無法正常運轉，造成強烈的溫度能量的浪費本文將針對暖通的相關空調調水能力進行水力平衡分析，從而保證水力平衡效果的同時實現暖通空調的水力系統正常運轉。

【關鍵詞】暖通空調;水力平衡系統;要點

引言

隨著社會經濟的快速發展及人們生活水平的不斷提高，暖通空調成為人們生活中的一類重要設備，在四季中能為人們提供更加舒適的溫濕度。在暖通空調水系統中，水力平衡是確保流量在各個區域合理分配的關鍵，但是在暖通空調系統實際使用中，水力失衡卻也是一個常見的問題，不僅給人們的生活帶來極大的不便，而且容易造成電力資源浪費及影響設備的使用壽命。因此，暖通空調系統水力失衡是人們非常重視的一個問題。

1暖通空調水力系統平衡概述

在暖通空調變流量水力系統運行的實際過程中，每個分支回路的流量都是會隨外部負荷的變化而產生相應的變化，所以這就對暖通空調系統的水力平衡調節提出了一定的要求。要保證暖通空調變流量水力系統的平衡問題，是現在要重點研究的新問題。綜合水力平衡可以保證暖通空調具有一定的舒適性和穩定性，以及節能性的特點。在暖通空調梳理系統平衡的設計過程中中，對水力平衡的要求：①所有暖通空調系統的設計一定要符合工程設定的要求;②當暖通空調系統中的任何一個設備有調整時，一定要確保不會連帶影響到其余設備的正常工作;③控制閥兩端的壓差不可以有較大的改變，這樣才可以保證控制閥能夠正常工作;④現在經常使用的平衡閥主要有自壓差控制閥和靜態水力平衡閥以及自力式流量控制閥，一定要注意這些閥門的使用條件。

2暖通空調的水力平衡系統的要點分析

2.1水力失調和水力平衡的分類

①靜態水力失調和靜態水力平衡，靜態水力失調是一種暖通空調系統自帶的、穩態的、根本性的失調現象，這種水力失調情況的出現主要是由于系統管道特性阻力數偏離設計要求管道特性阻力數而造成的，而系統管道特性阻力數比是受到設計、施工、設備材料等多因素影響的。靜態水力失調是暖通空調系統中水力失調的重要原因，這種情況下，暖通空調系統中用戶的實際流量與設計要求的流量很難實現一致。目前，針對靜態水力失調現象，通常采用在管道系統中增設平衡設備（水力平衡閥）的方法來解決，水力平衡閥可以有效調節管道系統特性阻力數比值，使其與設計要求管道特性阻力數比值一致，這種情況下，如果系統總流量達到設計流量，各末端設備流量均同時達到設計流量，系統實現靜態水力平衡。②動態水力失調和動態水力平衡，暖通空調系統中各用戶的流量隨著某一或某些用戶閥門開度的調節而發生改變，使實際流量與設計要求流量不一致，這種動態的、變化的水力失調狀態叫做動態水力失調，它是在系統運行過程中產生的。動態水力失調同樣可以通過水力平衡設備（流量調節器或壓差調節器）的屏蔽作用來避免，平衡設備安裝在管道系統中，通過其調節作用用戶的流量不會受到其他用戶閥門開度變化的影響，而保持實際流量與設計要求流量的一致，也就實現了動態水力平衡。

2.2各種水力調節閥的工作特性

①靜態水力平衡閥，靜態水力平衡閥的設計是經過調整閥芯和閥座之間的距離，然后利用閥門開度來調整管路的阻力，從而可以起到調節流量的作用。靜態水力平衡閥主要調節的是系統的阻力，可以根據設計計算的比例來平衡流量。當系統流量變化時，各支路的流量同時增加或者減少，在這種情況下能滿足部分負荷的需求，發揮水力平衡的作用。②自力式流量控制閥，自力式流量控制閥又稱定流量閥。把定流量閥當作是動態平衡閥是不科學的，主要是目前還沒有任何一個閥門可以單獨實現動態水力平衡，所以最好根據其控制對象來命名。自力式流量控制閥通過調節閥芯的流通面積，自動調節閥門前后的壓差，從而起到保持流量恒定的作用效果。

2.3暖通空調系統水力平衡調節

①定流量系統和變流量系統，定流量系統指的是通過三通閥控制末端設備冷熱水流量水力系統，如果冷熱負荷減少，為了保持系統水力平衡，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。主要是指系統中沒有動態閥。在初始調試系統后，不需要調整閥門開啟大小，整個系統的流量就基本不發生任何變化;其次，終端設備裝備有三通控制閥系統。系統各分支的流量基本保持不變，系統中一直保持著靜態水力失調，通過在相應部分添加平衡控制閥來實現動態水力平衡。②變流量系統水力平衡分析，靜態水力失調和動態水力失調存在于變流量系統中。靜態水力平衡是通過在相應部件上安裝靜態水力平衡裝置實現靜態水力平衡。動態水力平衡則是通過在末端管路上安裝動態水力平衡裝置實現動態水力平衡。

2.4定流量閥對實際工程節能運行的影響

隨著定水量系統設計的改變，由于一些設備在達到最大需水量時，就會減少其他設備的負荷，而其他設備由于負荷減少而節約出來的水量則提供給負荷增加的設備使用。從而最大限度的達到節水效果。這也取決于運行過程中荷載的變化。當冷源系統使用雙泵或者更多并聯泵時，如終端分支使用定流量閥，在單泵進行工作時，其總水量只占到固定流量閥總容量的一半，還有可能會更少。在這個時候因為缺水的原因，所有的定流量閥全都處在最大的開啟狀態。近端裝置由于沿程的阻力較小，能夠滿足流量要求。這時較遠的設備端處于失水狀態，定流量閥各分支的流量無法調節流量的平衡。所以當負載減少時，僅僅運行一臺單泵就可以了。為避免水力失調，在兩臺或多臺循環泵同時工作運行時，容易造成大流量，小溫差的現象出現，這是非常不利于系統節能效果的。

2.5各種水力調節閥與電動調節閥組合的性能比較

①靜態水力平衡，靜態水力平衡指的是在系統中的電動控制閥門全都打開的時候，這時動態水力平衡裝置設計參數是穩定不變的。在這種情況下，假如全部的設備流量都能夠符合實際要求的流量，那么我們就可以認為系統實現了靜態水力平衡。通過以上概述我們可以發現只要總流量能夠得到滿足，再加上合理的設置，通過采用靜態水力平衡閥和定流量閥，以及自力式差壓控制閥與電動控制閥相互搭配組合使用就能夠實現靜態水力平衡。②動態水力平衡，在暖通空調變流量水力系統中，除了要實現靜態水力平衡，還應該要完成動態水力平衡。動態水力平衡通常是由兩個方面組成：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，根據負荷變化，對分支管路的水流量具有良好的調節作用。

結語

在暖通空調變流量水力平衡系統中，其中水泵有一個額定水量，終端設備有最大的需水量，水泵會根據終端所需要水的量，讓水的流量可以在任何時間做出一定得調整，使每個終端設備都會隨負荷的變化而調整水流量。如果選擇定流量閥，則此固定流量只能為設備提供所需的最大水量。所以，定流量閥應該是被稱為最大流量的限制器。在小于最大流量的情況下，這個閥門不僅不起作用，而且還與電調節閥的調節閥相互之間產生干擾，容易造成負面的影響。

參考文獻：

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[2]邱美苓.暖通空調節能減排優化設計分析[J].工程技術研究，2017，（7）：227-228.

（作者單位：1沈陽渾南熱力有限責任公司;2中國建筑東北設計研究院有限公司）