變流量系統(tǒng)幾種平衡調(diào)節(jié)方案的選擇2015

一、前言 二、水力平衡概念及分類三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案一、前言

在暖通空調(diào)變流量水力系統(tǒng)中，水力平衡及調(diào)節(jié)方案的選擇是個重要的課題。合理的選擇水力平衡及調(diào)節(jié)方案，可以滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)的舒適節(jié)能性要求，使系統(tǒng)高效、穩(wěn)定同時經(jīng)濟地運行。以下針對暖通空調(diào)風(fēng)機盤管系統(tǒng)和空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)分別討論幾種常見的平衡和調(diào)節(jié)方案。二、水力平衡概念及分類1、靜態(tài)水力失調(diào)和靜態(tài)水力平衡 由于設(shè)計、施工、設(shè)備材料等原因?qū)е碌南到y(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值與設(shè)計要求的管道特性阻力數(shù)比值不一致，從而使系統(tǒng)各用戶的實際流量與設(shè)計要求的流量不一致引起的水力失調(diào)，叫做靜態(tài)水力失調(diào)。靜態(tài)水力失調(diào)是穩(wěn)態(tài)的、根本性的，是系統(tǒng)本身所固有的。二、水力平衡概念及分類（接上頁） 通過增設(shè)水力平衡設(shè)備，在水系統(tǒng)初調(diào)試時對系統(tǒng)管道特性阻力系數(shù)比值進行調(diào)節(jié)，使其與設(shè)計要求的管道特性阻力系數(shù)比值一致，從而使系統(tǒng)總流量達到設(shè)計流量，同時使各末端設(shè)備流量達到設(shè)計流量，可以實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡。二、水力平衡概念及分類2、動態(tài)水力失調(diào)和動態(tài)水力平衡 系統(tǒng)實際運行過程中當某些末端閥門開度改變引起水流量變化時，系統(tǒng)的壓力產(chǎn)生波動，其它末端的流量也隨之發(fā)生改變，偏離末端要求流量，引起水力失調(diào)，這種水力失調(diào)叫動態(tài)水力失調(diào)。動態(tài)水力失調(diào)是動態(tài)的、變化的，它不是系統(tǒng)本身所固有的，是在系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的。二、水力平衡概念及分類（接上頁） 在管道系統(tǒng)中增設(shè)動態(tài)水力平衡設(shè)備，利用其屏蔽作用使末端設(shè)備流量在用戶閥門開度改變時互不干擾，可以實現(xiàn)動態(tài)水力平衡。二、水力平衡概念及分類3、全面水力平衡 全面水力平衡就是消除了靜態(tài)和動態(tài)水力失調(diào)，使系統(tǒng)同時達到靜態(tài)和動態(tài)水力平衡。三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案

針對風(fēng)機盤管系統(tǒng)，常見的幾種調(diào)試方案主要有：“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥”、“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥”、“動態(tài)平衡電動二通閥”等。三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案1、“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié) 圖3.1為靜態(tài)平衡閥安裝在風(fēng)機盤管各層水平支管上圖3.1、“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)方式1

三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案1、“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié) 圖3.2為靜態(tài)平衡閥安裝在風(fēng)機盤管各層水平支管和末端回水管上。圖3.2、“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)方式2

三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案1、“靜態(tài)平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié) 通過安裝靜態(tài)水力平衡閥，并且在初調(diào)試時按照一定的步驟進行調(diào)節(jié)，可以使在系統(tǒng)調(diào)試合格后各層水平支管或者各個風(fēng)機盤管的流量同時達到設(shè)計流量，系統(tǒng)部分或者全部消除了靜態(tài)水力失調(diào)，但是在系統(tǒng)運行過程中，不同風(fēng)機盤管的調(diào)節(jié)會存在一定的相互干擾，因此存在一定的動態(tài)水力失調(diào)。Slide14三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案2、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié) 圖3.3為壓差調(diào)節(jié)器安裝在風(fēng)機盤管各支水平回水管上，靜態(tài)平衡閥安裝在各層水平供水管上。

圖3.3、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)方式1三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案2、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié) 圖3.4為壓差調(diào)節(jié)器安裝在風(fēng)機盤管各支水平回水管上，靜態(tài)平衡閥安裝在末端風(fēng)機盤管供水管上。

圖3.4、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)方式2三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案2、“靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)

通過安裝靜態(tài)水力平衡閥，可以使系統(tǒng)在調(diào)試合格后各層水平支管或者各個風(fēng)機盤管的流量同時達到設(shè)計流量，系統(tǒng)部分或者全部消除了靜態(tài)水力失調(diào)；通過壓差調(diào)節(jié)器在各層水平供回水管的定壓差作用，可以維持風(fēng)機盤管末端管道的壓差在一定程度上保持恒定，從而避免末端風(fēng)機盤管流量調(diào)節(jié)的相互干擾，實現(xiàn)動態(tài)水力平衡。但是，由于水平管道上存在著一定的沿程阻力，當水平并聯(lián)風(fēng)機盤管的數(shù)量較多、管道長度較長、從而使沿程阻力較大時，定壓差作用就受到了削弱，這時末端風(fēng)機盤管的流量調(diào)節(jié)仍存在一定的相互影響，存在一定的動態(tài)水力失調(diào)。三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案3、“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié) 圖3.5為動態(tài)流量平衡閥安裝在風(fēng)機盤管末端管道供水管上。圖3.5、“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)方式三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案3、“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)

動態(tài)流量平衡閥的流量按照對應(yīng)末端風(fēng)機盤管的設(shè)計流量進行定制，保證在工作壓差范圍內(nèi)風(fēng)機盤管的流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響，始終維持在設(shè)計流量，實現(xiàn)動態(tài)平衡。三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案4、“動態(tài)平衡電動二通閥”平衡調(diào)節(jié) 圖3.6為動態(tài)平衡電動二通閥安裝在風(fēng)機盤管末端管道供水管上。圖3.5、“動態(tài)平衡電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)方式三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案4、“動態(tài)平衡電動二通閥”平衡調(diào)節(jié)

動態(tài)平衡電動二通閥是動態(tài)平衡與電動二通一體化的產(chǎn)品。一方面它具有一般的電動二通閥的電動開關(guān)功能，另一方面，它能保證在工作壓差范圍內(nèi)其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響，始終維持在設(shè)計流量，從而實現(xiàn)動態(tài)平衡。垂直立管為同程式管道的系統(tǒng)，水平回水管上可不加靜態(tài)平衡閥，垂直立管為異程式且水力失調(diào)程度較大的系統(tǒng)，建議在水平回水管上增加靜態(tài)水力平衡閥并在初調(diào)試時進行一定的調(diào)節(jié)。

“動態(tài)平衡電動二通閥”基本等同于“動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥”。三、風(fēng)機盤管系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案風(fēng)機盤管系統(tǒng)四種平衡調(diào)節(jié)方式的比較見下表。

比較內(nèi)容靜態(tài)平衡閥+電動二通閥靜態(tài)平衡閥+壓差調(diào)節(jié)閥+電動二通閥動態(tài)流量平衡閥+電動二通閥動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥水平管（靜態(tài)）末端（靜態(tài)）水平管（靜態(tài)）末端（靜態(tài)）調(diào)節(jié)精度一般較高較高高很高很高抗干擾能力弱弱較強較強強強靜態(tài)水力平衡局部全部局部全部全部全部動態(tài)水力平衡不能不能部分部分全部全部電動開關(guān)功能具有具有具有具有具有具有工作狀態(tài)不穩(wěn)定，受壓力波動影響較穩(wěn)定，在一定程度上不受系統(tǒng)壓力波動的影響穩(wěn)定，不受系統(tǒng)壓力波動的影響是否能保持設(shè)計流量不能一定程度上能夠能夠最小壓差要求無最小壓差要求必須維持壓差調(diào)節(jié)器設(shè)計壓差以保證正常工作必須維持最小壓差以保證動態(tài)平衡應(yīng)用范圍適用于負荷波動較少的風(fēng)機盤管系統(tǒng)的溫度控制適用于負荷波動較大的風(fēng)機盤管系統(tǒng)溫度控制適用于負荷波動較大的風(fēng)機盤管系統(tǒng)溫度控制四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案

針對空調(diào)箱（空氣處理機組）系統(tǒng)，常用的幾種水力平衡和調(diào)節(jié)方案主要有“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”、“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”、“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”等。1、“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié) 圖4.1為空調(diào)系統(tǒng)常用的多臺空氣處理機組并聯(lián)環(huán)路（圖中只繪出2臺），在空調(diào)箱的進口安裝了靜態(tài)水力平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥。圖4.1、“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案1、“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)

在系統(tǒng)初調(diào)試時，通過調(diào)節(jié)靜態(tài)平衡閥，使系統(tǒng)在初調(diào)試合格后各臺空調(diào)箱的流量同時達到設(shè)計流量，從而實現(xiàn)靜態(tài)平衡。在系統(tǒng)運行過程中，通過電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用使各個目標區(qū)域的溫度達到設(shè)定溫度；但是，由于這種系統(tǒng)各個末端設(shè)備電動調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)存在著相互影響，因此系統(tǒng)很難達到平衡狀態(tài)，即使達到平衡狀態(tài)，也會由于這種干擾而很容易偏離平衡狀態(tài)。四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案2、“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥“平衡調(diào)節(jié) 圖4.2為空調(diào)系統(tǒng)常用的多臺空氣處理機組并聯(lián)環(huán)路（圖中只繪出2臺），在空調(diào)箱的進口安裝了電動調(diào)節(jié)閥，出口安裝了壓差調(diào)節(jié)閥。

圖4.2、“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案2、“壓差調(diào)節(jié)閥+電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)

通過壓差調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥進口A至出口C的壓差至設(shè)定壓差，這樣不管系統(tǒng)中其他的動態(tài)閥門怎樣動作，由于壓差調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用這兩點的壓差始終保持恒定，這樣就避免了系統(tǒng)中各個末端設(shè)備調(diào)節(jié)的相互干擾，從而實現(xiàn)動態(tài)平衡。在系統(tǒng)運行過程中，通過電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用使各個目標區(qū)域的溫度達到設(shè)定溫度。四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案（接上頁）

當然，也可以將壓差調(diào)節(jié)器的取壓點定在A，B兩點，壓差調(diào)節(jié)器的設(shè)定壓差隨之調(diào)整。這時電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度變小，從而使調(diào)節(jié)閥實際的流量特性曲線編離理想流量特性曲線，調(diào)節(jié)特性變差。調(diào)試時先將電動調(diào)節(jié)閥全開，然后將壓差調(diào)節(jié)器的壓差調(diào)至設(shè)定壓差即可。四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案3、“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié) 圖4.3為一組多臺空氣處理機組并聯(lián)環(huán)路（圖中只繪出2臺），每路通過動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)目標區(qū)域的回風(fēng)溫度，其中區(qū)域一的設(shè)定溫度為25℃，區(qū)域二的設(shè)定溫度為27℃。

四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案3、“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)

圖4.3、“動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥”平衡調(diào)節(jié)方式四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案空氣處理機組的不同平衡調(diào)節(jié)方式的比較見下表。

四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案比較內(nèi)容電動調(diào)節(jié)閥靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥壓差平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)精度一般較高高高輸送流量即使在同一開度位置，其流量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動即使在同一開度位置，其流量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動在同一開度位置流量能夠基本保持恒定在任一開度位置的流量是唯一和恒定的靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)不能能能能輸送熱（冷）量即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統(tǒng)壓力的波動而波動在同一開度位置輸送的熱（冷）量能夠基本保持恒定在任一開度位置輸送的熱（冷）量都是唯一和恒定的調(diào)節(jié)閥開度變化既受標準控制信號的控制，又受系統(tǒng)壓力波動的影響既受標準控制信號的控制，又受系統(tǒng)壓力波動的影響只受標準控制信號的控制，基本不受系統(tǒng)壓力波動的影響只受標準控制信號的控制，不受系統(tǒng)壓力波動的影響（續(xù)上表）

四、空氣處理機組系統(tǒng)水力平衡和調(diào)節(jié)方案比較內(nèi)容電動調(diào)節(jié)閥靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥壓差平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥工作狀態(tài)不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動影響不穩(wěn)定，受系統(tǒng)壓力波動影響較穩(wěn)定，基本不受系統(tǒng)壓力波動影響穩(wěn)定，不受系統(tǒng)壓力波動影響抗干擾能力弱弱較強強流量特性曲線系統(tǒng)壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調(diào)節(jié)特性越差系統(tǒng)壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調(diào)節(jié)特性越差與理想的流量特性曲線基本一致，調(diào)節(jié)特性較好與理想的流量特性曲線一致，調(diào)節(jié)特性好最小壓差要求無最小壓差要求無最小壓差要求必須維持一定的工作壓差