暖通空调水系统水力平衡调节

1、暖通空调水系统水力平衡调节 简介： 本文阐述了暖通空调水系统中选用水力平衡阀的缘由，并推荐了水力平衡阀的特性，以及应用水力平衡阀对水系统举行水力平衡调整的步骤、方法，特殊是结合工程实例具体阐述了系统联调的要求、过程和评价。 关键字：水力失调 水力平衡阀 系统平衡调试 1、引言： 在建造物暖通空调水系统中，水力失调是最常见的问题。因为水力失调导致系统流量分配不合理，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，造成某些区域冬天不热、夏天不冷的状况，系统输送冷、热量不合理，从而引起能量的奢侈，或者为解决这个问题，提高水泵扬程，但仍会产生热（冷）不均及更大的电能奢侈。因此，务必采用相应的调整阀门对系统流量分配

2、举行调整。 虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调整能力，但因为其调整性能不好以及无法对调整后的流量举行测量，因此这种调整只能说是定性的和不精确的，经常给工程安装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便。因此近些年来，在越来越多的暖通空调工程水系统的关键部位（如集水器）、特殊是在一些国外设计公司设计的工程项目中，均大量地选用水力平衡阀来对系统的流量分配举行调整（包括系统安装完后的初调整和运行管理调整，本文主要阐述的是前者，也可作后者的参考）。 水力平衡阀有两个特性：、具有良好的调整特性。一般质量较好的水力平衡阀都具有直线流量特性，即在阀二端压差不变时，其流量与开度成线性关系；、流量实时

3、可测性。通过专用的流量测量仪表可以在现场对流过水力平衡阀的流量举行实测。 2、系统水力平衡调整： 水系统水力平衡调整的实质就是将系统中全部水力平衡阀的测量流量同时调至设计流量。 2.1 单个水力平衡阀调整 单个水力平衡阀的调整是容易的，只需衔接专用的流量测量仪表，将阀门口径及设计流量输入仪表，按照仪表显示的开度值，旋转水力平衡阀手轮，直至测量流量等于设计流量即可。 2.2 已有准确计算的水力平衡阀的调整 对于某些水系统，在设计时已对系统举行了准确的水力平衡计算，系统中每个水力平衡阀的流量和所分担的设计压降是已知的。这时水力平衡阀的调整步骤如下：、在设计资料中查出水力平衡阀的设计压降；、按照设计

4、图纸，查出（或计算出）水力平衡阀的设计流量；、按照设计压降和设计流量以及阀口径，查水力平衡阀压损列线图，找出这时水力平衡阀所对应的设计开度；、旋转水力平衡阀手轮，将其开度旋至设计开度即可。 2.3 一般系统水力平衡阀的联调 对于目前绝大部分的暖通空调水系统，其设计惟独水力平衡阀的设计流量，而不知道压差，而且系统中包含多个水力平衡阀，在调整时这些阀的流量变化会相互干扰。这时如何对系统举行调整，使全部的水力平衡阀同时达到设计流量呢？ 2.3.1 系统水力平衡调整的分析： 并联水系统流量分配的特点：并联系统各个水力平衡阀的流量与其流量系数KV值成正比(因为管道中水流速度较低，假定各并联支路上平衡阀两

5、端的压差相等)，如图1所示，调整阀V1、V2、V3组成的并联系统，则QV1 ：QV2 ：QV3= KV1 ：KV2 ：KV3（Q为流量，KV为流量系数）。当调整阀V1、V2、V3调定后，KV1、KV2 、KV3保持不变，则调整阀V1、V2、V3的流量QV1 、QV2 、QV3的比值保持不变。倘若将调整阀V1、V2、V3流量的比值调至与设计流量的比值全都，则当其中任何一个平衡阀的流量达到设计流量时，其余平衡阀的流量也同时达到设计流量。 串联水系统流量分配的特点： 串联系统中各个平衡阀的流量是相同的, 如图1所示，调整阀G1和调整阀V1、V2、V3组成一串联系统，则 QG1= QV1 QV2 QV

6、3； 串并联组合系统流量分配的特点：如图1所示，实际上是一个串并联组合系统。其中平衡阀V1、V2、V3组成一并联系统，平衡阀V1、V2、V3又与平衡阀G1组成一串联系统。 按照串并联系统流量分配的特点，实现水力平衡的方式如下： 首先将平衡阀组V1、V2、V3的流量比值调至与设计流量比值全都；再将调整阀G1的流量调至设计流量。这时，平衡阀V1、V2、V3、G1的流量同时达到设计流量，系统实现水力平衡。 实际上，全部暖通空调水系统均可分解为多级串并联组合系统。 2.3.2 水力平衡联调的步骤： 如图2所示，该系统为一个二级并联和二级串联的组合系统，(V1V3、V4V6、.V16V18)为一级并联系

7、统,又分离与阀组I(G1、G2G6)组成一级串联系统;阀组I为二级并联系统,又与系统主阀G组成为二级串联系统。该系统水力平衡联调的详细步骤如下： 将系统中的断流阀（图中未表示）和水力平衡阀所有调至全开位置，对于其它的动态阀门也将其调至最大位置，例如，对于散热器温控阀务必将温控头卸下或将其设定为最大开度位置； 对水力平衡阀举行分组及编号：按一级并联阀组16、二级并联阀组I、系统主阀G挨次举行，见图2； 测量水力平衡阀V1V18的实际流量Q实，并计算出流量比q=Q实/Q设计； 对每一个并联阀组内的水力平衡阀的流量比举行分析，例如，对一级并联阀组1的水力平衡阀V1V3的流量比举行分析，假设q1q2q

8、3，则取水力平衡阀V1为基准阀，先调整V2，使q1=q2，再调整V3，使q1=q3，则q1=q2=q3； 按步骤对一级并联阀组26分离举行调整，从而使各一级并联阀组内的水力平衡阀的流量比均相等； 测量二级并联阀组I内水力平衡阀G1G6的实际流量，并计算出流量比Q1-Q6； 对二级并联阀组的流量比Q1Q6举行分析，假设Q1Q2Q3Q4Q5Q6,将水力平衡阀G1设为基准阀,对G2G6依次举行调整,直至调至Q1=Q2=Q3=Q4=Q5=Q6,即二级并联阀组内的水力平衡阀的流量比均相等; 调整系统主阀G，使G的实际流量等于设计流量。 这时，系统中全部的水力平衡阀的实际流量均等于设计流量，系统实现水力平

9、衡。但是，因为并联系统的每个分支的管道流程和阀门弯头等配件有差异，造成各并联平衡阀两端的压差不相等。因此，当举行后一个平衡阀的调整时，将会影响到前面已经调整过的平衡阀，产生误差。当这种误差超过工程允许范围时（照实例中的5%），则需举行再一次的测量和调整。 3、水力平衡调试实例： 以下是北京市御景家园住所小区某住所楼供暖系统水力平衡调试实例。 该住所楼共30层，其中1至17层为低区供暖，18至30层为高区供暖，以高区供暖为例。高区共有8根立管，分离为I、II、III、IV-VIII，立管I从18层到30层的水力平衡阀分离为V18、V19、V20.V30。详细调试步骤如下： 对立管I并联阀组V1V3举行水力 平衡调整，其方法和数值见表1： 按步骤对高区其余立管II、III、IVVIII阀组分离举行调整，从而使每一立管并联阀组内的水力平衡阀的流量比均相等； 对立管阀组G1-G8举行水力平衡调整，见表2： 调整系统主阀G，使它的实际流量等于设计流量。这时，高区系统水力平衡初调完毕。 对高区的调试结果举行校验： a、对立管I并联阀组举行水力平衡调整的校验： b、对立管阀组举行