空調(diào)水系統(tǒng)調(diào)節(jié)

1、空調(diào)系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)摘要：在建筑物暖通空調(diào)水系統(tǒng)中，水力失調(diào)是最常見的問題。由于水力失調(diào)導(dǎo)致系統(tǒng)流量分配不合理，熱量不合理，從而引起能量的浪費，或者為解決這個問題，提高水泵揚程，但仍會產(chǎn)生熱（冷）不均及更大的電能浪費。本文闡述了暖通空調(diào)水系統(tǒng)中選用水力平衡閥的原因，并介紹了水力平衡閥的特性，以及應(yīng)用水力平衡閥對水系統(tǒng)進(jìn)行水力平衡調(diào)節(jié)的步驟、方法，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的要求、過程和評價。關(guān)鍵詞：空調(diào)，水力平衡，調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)作為空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計的合理性不僅決定了整個空調(diào)系統(tǒng)是否能能夠做到高效節(jié)能，同時還決定著空調(diào)系統(tǒng)能否正常、穩(wěn)定的運行?？照{(diào)水系統(tǒng)經(jīng)過近百年的發(fā)展總體理論發(fā)展較完備，但在其可調(diào)

2、性和平衡性方面的研究較少。在實際工程中常常會產(chǎn)生水系統(tǒng)調(diào)節(jié)不好和水力失衡的現(xiàn)象。一、水力平衡常用方法要保證空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的良好運行，首先應(yīng)該滿足系統(tǒng)的水力平衡。目前隨著系統(tǒng)的規(guī)模的擴大和系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，水力平衡越來越重要?，F(xiàn)在已經(jīng)有眾多的團體和學(xué)者就水力平衡問題進(jìn)行了大量的研究。定流量水系統(tǒng)是中央空調(diào)中常見的水力系統(tǒng)，系統(tǒng)中不含任何動態(tài)閥門，系統(tǒng)在調(diào)試完成后閥門開度一般不再做任何變動，在運行過程中系統(tǒng)各個分支環(huán)路的流量基本保持不變。定流量系統(tǒng)主要用于末端設(shè)備無需通過流量來進(jìn)行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，如帶三通調(diào)節(jié)閥的末端設(shè)備、采用三速開關(guān)調(diào)節(jié)的風(fēng)機盤管和采用變風(fēng)量空氣處理機組的空調(diào)系統(tǒng)。定流量系統(tǒng)只存在靜

3、態(tài)水力失調(diào)，不存在動態(tài)水力失調(diào)，因此只需在相應(yīng)位置安裝靜態(tài)水力平衡設(shè)備即可。定流量系統(tǒng)常用的水力平衡設(shè)備是節(jié)流孔板，手動調(diào)節(jié)閥和靜態(tài)平衡閥，動態(tài)流量平衡閥等調(diào)節(jié)元件。當(dāng)末端設(shè)備水量不發(fā)生變化時，可在各個環(huán)路的回水管上安裝節(jié)流孔板，手動調(diào)節(jié)閥和靜態(tài)平衡閥，動態(tài)流量平衡閥。 為了節(jié)約能源，變流量水系統(tǒng)在空調(diào)工程中的應(yīng)用越來越多。在變流量系統(tǒng)的運行過程中，各分支環(huán)路的流量是隨著負(fù)荷的變化而變化。由于空調(diào)系統(tǒng)一年中的大部分時間都在部分負(fù)荷工況下運行，系統(tǒng)水流量大部分時間都低于設(shè)計流量，因此，變流量系統(tǒng)是高效的、節(jié)能的。但是變流量水系統(tǒng)有一個很大的缺點是并聯(lián)環(huán)路之間的禍合性強，水力會造成相互影響存在動態(tài)

4、水力失調(diào)。要實現(xiàn)動態(tài)水力平衡，必須滿足水系統(tǒng)中各個末端設(shè)備的流量達(dá)到實際瞬時負(fù)荷要求流量的同時，其流量的變化只受設(shè)備負(fù)荷變化的影響，而不受系統(tǒng)壓力波動的干擾。變流量系統(tǒng)的動態(tài)水力平衡目的是保證系統(tǒng)供給和需求水量瞬時一致性(這個功能是由各類調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)的)，避免了各末端設(shè)備流量變化的相互干擾，從而保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定地流量準(zhǔn)確地輸送給各個末端設(shè)備?？照{(diào)水系統(tǒng)常見問題及其處理1前言隨著社會的進(jìn)步,高層建筑不斷涌現(xiàn),大中型中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計和管理已成為十分重要的研究課題。一個空調(diào)系統(tǒng)運行效果的好壞與系統(tǒng)的設(shè)計，系統(tǒng)的維護(hù)和管理有著直接關(guān)系,因此,對中央空調(diào)系統(tǒng)的正確維護(hù)和管理也就日益引起人們的關(guān)注和重

5、視。中央空調(diào)系統(tǒng)中,水系統(tǒng)是最主要也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其中出現(xiàn)的問題比較常見,如果不及時正確的處理,就會影響系統(tǒng)的正常工作。關(guān)鍵詞：冷凍水,冷卻水,冷水機組水泵,冷凝水2中央空調(diào)水系統(tǒng)常見問題及其處理2.1空調(diào)水系統(tǒng)水泵工作點發(fā)生偏離的問題空調(diào)水系統(tǒng)中,常常會出現(xiàn)水泵實際工作點與設(shè)計工作點發(fā)生偏離的情況。最近,筆者在一個空調(diào)水系統(tǒng)調(diào)試中就發(fā)生了這樣的問題。冷凍機房內(nèi)兩臺容量為1000冷噸的YORK離心式冷水機組,配置三臺冷凍水泵(其中一臺備用),在夜間調(diào)試時,兩臺冷凍水泵同時運轉(zhuǎn),未見異常情況。由于處于夏季,白天只有40%電力到位。在供電不足的情況下,單臺冷水機組和單臺冷凍水泵工作,運轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)冷

6、凍水泵工作電流超載。即使排除了上午供電高峰時電壓偏低這一因素,水泵工作電流仍有超載。但為什么兩臺水泵工作時反倒正常了呢?分析其原因,是由于單臺水泵工作時系統(tǒng)阻力減小,流量增大,使水泵工作點發(fā)生偏離。所以要使單臺水泵正常工作,應(yīng)該適當(dāng)增加系統(tǒng)阻力,從而減小流量。在調(diào)整冷凍機房內(nèi)冷水機組、冷凍水泵及集水器、分水器上的閥門的開啟度之后,冷凍水泵的工作電流恢復(fù)了正常。2.2水泵的選擇問題在空調(diào)水系統(tǒng)中,水泵的選擇是很重要的。尤其在當(dāng)前,水泵生產(chǎn)廠家越來越多,一些廠家生產(chǎn)的水泵實際性能達(dá)不到銘牌參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),也會引起系統(tǒng)不能正常工作。最近了解到某商場空調(diào)機房:機房共有兩臺制冷機組和兩臺水泵。但在同一時間內(nèi),

7、整個系統(tǒng)只能一臺機組和一臺水泵工作,如果啟動兩臺冷水機組和兩臺水泵,稍遠(yuǎn)的一臺機組就會自動停機,如果啟動一臺冷水機組,那么任何一臺機組都能正常工作。由于只有一半的冷水機組投入運轉(zhuǎn),空調(diào)效果自然很差。經(jīng)判斷是機房的水泵實際性能達(dá)不到銘牌參數(shù),兩臺機組工作時,流量不足,流量保護(hù)裝置使冷水機組停機,而一臺機組工作時,系統(tǒng)阻力減小,不存在流量不足的現(xiàn)象。故建議業(yè)主更換水泵,業(yè)主在更換水泵以后,兩臺冷水機組就能同時正常工作了。實際工作中,我們在進(jìn)行水泵選型時,應(yīng)同時滿足實用性和經(jīng)濟性兩個方面的要求。第一,在選水泵類型時,應(yīng)弄清被輸送液體的性質(zhì),以便選擇不同類型的水泵(如清水泵、污水泵、鍋爐給水泵、氨水泵

8、等)。第二,根據(jù)系統(tǒng)所需要的最大流量QMAX和最高揚程HMAX分別加10%20%的安全量(考慮計算和管路損耗等)作為選擇水泵流量和揚程的依據(jù),即Q=1.1QMAX,H=1.11.2HMAX。第三,當(dāng)水泵的類型選定后,要根流量和揚程,查閱樣本和手冊,選定其大小(型號)和轉(zhuǎn)數(shù)。一般可利用綜合“選擇曲線圖”進(jìn)行初選,水泵工作點應(yīng)落在最高機器效率區(qū)域(線峰值左右各10%)內(nèi),并在Q-H曲線最高點右側(cè)的下降段上,以保證工作的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。對于正在運行的水系統(tǒng)來說,有的需要解決水泵選擇過大問題,可以采用兩種方法:一是在水泵維修時更換合適的水泵,另外就是給水泵加裝變頻調(diào)速器,利用變頻器降低水泵的轉(zhuǎn)速,使水

9、泵始終運行在高效區(qū)內(nèi),節(jié)約運行能耗。3結(jié)論在空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計和管理工作中,一定要注意一些問題，通過實踐，常常會有一些問題暴露,有些問題還很棘手。這往往需要我們細(xì)致地研究問題,并從工作中得到經(jīng)驗和教訓(xùn),并認(rèn)真地加以總結(jié),將理論和實踐緊緊的結(jié)合，以便設(shè)計出更好的作品。空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計中如何避免控制閥的氣蝕現(xiàn)象1、概述  氣蝕是材料在液體的壓力和溫度達(dá)到臨界值時產(chǎn)生破壞的一種形式。通常氣蝕通過噪音來表現(xiàn)自己，噪音量直接與氣蝕程度有關(guān)。氣蝕易發(fā)生在泵、熱交換器和其它器件。用在空調(diào)系統(tǒng)中的控制閥大都是調(diào)節(jié)水流量的，滿足水系統(tǒng)流量不同的要求?？刂崎y在流量調(diào)節(jié)過程中不可避免的會引起氣蝕現(xiàn)象

10、，使閥門過早損壞。本文針對空調(diào)水系統(tǒng)中的冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)，定性分析如何在設(shè)計中避免氣蝕的產(chǎn)生。2、氣蝕產(chǎn)生的原因及解決方法當(dāng)流體通過管道時，由于大的截面積而使流速相對較低，當(dāng)流體經(jīng)過節(jié)流器件，流速增大，動壓升高，引起靜壓損失。靜壓轉(zhuǎn)化成動壓，應(yīng)用伯奴利方程來說明：    （P+pV22+pgZ）=0   當(dāng)流體通過節(jié)流元件時，由于流道面積變小，導(dǎo)致流速迅速增大，產(chǎn)生了速度和壓頭之間的轉(zhuǎn)換，節(jié)流元件處流體壓力Pvc下降，若降低到低于流體蒸發(fā)壓力Pv，蒸汽則變成氣泡。而后，管道斷面變得開闊，流體流速降低，靜壓升高，下游靜壓一般應(yīng)高于

11、流體的蒸發(fā)壓力。因此蒸汽氣泡或氣穴在管內(nèi)破裂，見圖（1）。當(dāng)氣泡在管內(nèi)破裂，能量積聚在一個很小的面積里。在這個很小的面積里發(fā)生產(chǎn)生極大的壓力，猛擊閥內(nèi)零件。氣泡重復(fù)在一個很小表面積上破裂，也能引起金屬疲勞和磨損，從而減少閥門壽命。閥門和閥的下游管路也會受到影響，距閥20倍直徑的下游管路也受到影響。閃蒸現(xiàn)象在HVAC中很少出現(xiàn)，偶爾可能在冷凍水閉式系統(tǒng)中出現(xiàn)。 3、解決方法   空調(diào)水系統(tǒng)分為冷凍水和冷卻水，通常的情況下，冷凍水是閉式的，系統(tǒng)問題較少，容易解決，冷卻水由于水壓問題而比較復(fù)雜。下面分別針對兩種常規(guī)的空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行分析。  

12、  3.1 冷凍水系統(tǒng)   冷凍水系統(tǒng)一般采用開式膨脹水箱定壓，定壓點設(shè)在循環(huán)水泵的吸入段。冷凍水系統(tǒng)中所選用的閥門應(yīng)充分考慮閥門流量特性和工作壓差。   閥門最大允許關(guān)閥壓差在保證閥門控制能力的前提下必須盡量低，為了達(dá)到這個目的，進(jìn)口壓力必須提高。因此，開式膨脹水箱必須安裝在足夠高處以提供所需的出口壓力。閥門安裝在建筑物的頂部很容易產(chǎn)生氣蝕，這是因為此時閥門上部再也沒有水柱產(chǎn)生壓頭，從而出口壓力較低。   當(dāng)采用開式膨脹水箱有困難時，可設(shè)置閉式隔膜膨脹水罐或補水泵變頻補水方式，定壓點

13、不變。應(yīng)用閉式隔膜膨脹水罐，閥門出口壓力會隨著膨脹水罐中的充氣壓力增加而增加。膨脹水箱中的水應(yīng)控制在半滿狀。在忽略充氣壓力的情況下，膨脹水完全膨脹時不會對系統(tǒng)產(chǎn)生任何壓力，此時整個系統(tǒng)的壓力都很低，上部閥門的出口壓力也很低。   如果閉式隔膜膨脹水罐裝水量合適，而氣蝕仍有發(fā)生，則可通過增加膨脹水罐的預(yù)充氣壓力而提高系統(tǒng)的壓力1，當(dāng)然這種增加不能超過系統(tǒng)中設(shè)備的允許工作壓力。一個充氣壓力足夠高并能正常運轉(zhuǎn)的膨脹水箱可以解決許多和氣蝕有關(guān)的問題。    另外，在選用控制閥時，應(yīng)選用閥體和閥瓣材料具有抗沖蝕能力的閥門，并限制閥門出口流速。&

14、#160;   3.2 冷卻水系統(tǒng)   冷卻水系統(tǒng)，一般都是多臺冷卻塔并聯(lián)使用，進(jìn)出水管均設(shè)電動兩通閥，或集水盤下設(shè)連通管。氣蝕易發(fā)生在冷卻塔的旁通閥，其中水流速度過高是產(chǎn)生氣蝕的源頭?？梢圆捎孟拗崎y門的開度來減少流量，從而減少流速。此時閥門的復(fù)原系數(shù)（Ka）同樣會變大。如果旁通閥只是略低于冷卻塔的集水盤，這樣閥門的出口壓力會很低，有發(fā)生氣蝕的可能性。因此，可以改變旁通閥安裝位置，來提高旁通閥出口壓力，比如把旁通管設(shè)在冷水機組出口和冷卻水泵（冷卻水壓入機組）的吸入口。此時的集水盤就象冷凍水系統(tǒng)中的膨脹水箱一樣起到提高控制閥出口壓力的作用了。冷卻水泵提供的壓頭（沿程阻力、局部阻力、冷卻塔集水盤水位到布水器的高差和布水器所須阻力之和）的富裕系數(shù)選取1.05左右，不能太大。保持泵壓較低可以減少控制閥的壓降。   在旁通閥的管路上應(yīng)安裝一個平衡閥來保證旁通管中的水流量，平衡閥很重要，沒有它，旁通管中的水壓會小于豎水管中