平衡閥的系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)

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1、暖通空調(diào)水系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)一.引言在建筑物暖通空調(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，某些區(qū)域流量過剩，某些區(qū)域流量不足，造成某些區(qū)域冬天不熱、夏天不冷的情況，系統(tǒng)輸送冷、熱量不合理，從而引起能量的浪費(fèi)，或者為解決這個問題，提高水泵揚(yáng)程，但仍會產(chǎn)生熱（冷）不均及更大的電能浪費(fèi)。因此，必須采用相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門對系統(tǒng)流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)。雖然某些通用閥門如截止閥、球閥等也具有一定的調(diào)節(jié)能力，但由于其調(diào)節(jié)性能不好以及無法對調(diào)節(jié)后的流量進(jìn)行測量，因此這種調(diào)節(jié)只能說是定性的和不準(zhǔn)確的，常常給工程安裝完畢后的調(diào)試工作和運(yùn)行管理帶來極大的不便。因此近些年來，在

2、越來越多的暖通空調(diào)工程水系統(tǒng)的關(guān)鍵部位（如集水器）、特別是在一些國外設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)的工程項(xiàng)目中，均大量地選用水力平衡閥來對系統(tǒng)的流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)（包括系統(tǒng)安裝完后的初調(diào)節(jié)和運(yùn)行管理調(diào)節(jié)，本文主要闡述的是前者，也可作后者的參考）。水力平衡閥有兩個特性：⑴、具有良好的調(diào)節(jié)特性。一般質(zhì)量較好的水力平衡閥都具有直線流量特性，即在閥二端壓差不變時，其流量與開度成線性關(guān)系；⑵、流量實(shí)時可測性。通過專用的流量測量儀表可以在現(xiàn)場對流過水力平衡閥的流量進(jìn)行實(shí)測。二.系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)：水系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)就是將系統(tǒng)中所有水力平衡閥的測量流量同時調(diào)至設(shè)計(jì)流量。2.1單個水力平衡閥調(diào)節(jié)：單個水力

3、平衡閥的調(diào)節(jié)是簡單的，只需連接專用的流量測量儀表，將閥門口徑及設(shè)計(jì)流量輸入儀表，根據(jù)儀表顯示的開度值，旋轉(zhuǎn)水力平衡閥手輪，直至測量流量等于設(shè)計(jì)流量即可。2.2已有精確計(jì)算的水力平衡閥的調(diào)節(jié)：對于某些水系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時已對系統(tǒng)進(jìn)行了精確的水力平衡計(jì)算，系統(tǒng)中每個水力平衡閥的流量和所分擔(dān)的設(shè)計(jì)壓降是已知的。這時水力平衡閥的調(diào)節(jié)步驟如下：⑴、在設(shè)計(jì)資料中查出水力平衡閥的設(shè)計(jì)壓降；⑵、根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，查出（或計(jì)算出）水力平衡閥的設(shè)計(jì)流量；⑶、根據(jù)設(shè)計(jì)壓降和設(shè)計(jì)流量以及閥口徑，查水力平衡閥壓損列線圖，找出這時水力平衡閥所對應(yīng)的設(shè)計(jì)開度；⑷、旋轉(zhuǎn)水力平衡閥手輪，將其開度旋至設(shè)計(jì)開度即可。2

4、.3一般系統(tǒng)水力平衡閥的聯(lián)調(diào)：對于目前絕大部分的暖通空調(diào)水系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)只有水力平衡閥的設(shè)計(jì)流量，而不知道壓差，而且系統(tǒng)中包含多個水力平衡閥，在調(diào)節(jié)時這些閥的流量變化會互相干擾。這時如何對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使所有的水力平衡閥同時達(dá)到設(shè)計(jì)流量呢？2.3.1系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)的分析：①并聯(lián)水系統(tǒng)流量分配的特點(diǎn)：并聯(lián)系統(tǒng)各個水力平衡閥的流量與其流量系數(shù)KV值成正比(由于管道中水流速度較低，假定各并聯(lián)支路上平衡閥兩端的壓差相等)，如圖1所示，調(diào)節(jié)閥V1、V2、V3組成的并聯(lián)系統(tǒng)，則QV1：QV2：QV3=KV1：KV2：KV3（Q為流量，KV為流量系數(shù)）。當(dāng)調(diào)節(jié)閥V1、V2、V3調(diào)定后，K

5、V1、KV2、KV3保持不變，則調(diào)節(jié)閥V1、V2、V3的流量QV1、QV2、QV3的比值保持不變。如果將調(diào)節(jié)閥V1、V2、V3流量的比值調(diào)至與設(shè)計(jì)流量的比值一致，則當(dāng)其中任何一個平衡閥的流量達(dá)到設(shè)計(jì)流量時，其余平衡閥的流量也同時達(dá)到設(shè)計(jì)流量。②串聯(lián)水系統(tǒng)流量分配的特點(diǎn)：串聯(lián)系統(tǒng)中各個平衡閥的流量是相同的,如圖1所示，調(diào)節(jié)閥G1和調(diào)節(jié)閥V1、V2、V3組成一串聯(lián)系統(tǒng)，則QG1=QV1+QV2+QV3；③串并聯(lián)組合系統(tǒng)流量分配的特點(diǎn)：如圖1所示，實(shí)際上是一個串并聯(lián)組合系統(tǒng)。其中平衡閥V1、V2、V3組成一并聯(lián)系統(tǒng)，平衡閥V1、V2、V3又與平衡閥G1組成一串聯(lián)系統(tǒng)。根據(jù)串并聯(lián)系

6、統(tǒng)流量分配的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水力平衡的方式如下：首先將平衡閥組V1、V2、V3的流量比值調(diào)至與設(shè)計(jì)流量比值一致；再將調(diào)節(jié)閥G1的流量調(diào)至設(shè)計(jì)流量。這時，平衡閥V1、V2、V3、G1的流量同時達(dá)到設(shè)計(jì)流量，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水力平衡。實(shí)際上，所有暖通空調(diào)水系統(tǒng)均可分解為多級串并聯(lián)組合系統(tǒng)。2.3.2、水力平衡聯(lián)調(diào)的步驟：如圖2所示，該系統(tǒng)為一個二級并聯(lián)和二級串聯(lián)的組合系統(tǒng)，(V1~V3、V4~V6、….V16~V18)為一級并聯(lián)系統(tǒng),又分別與閥組I(G1、G2…G6)組成一級串聯(lián)系統(tǒng);閥組I為二級并聯(lián)系統(tǒng),又與系統(tǒng)主閥G組成為二級串聯(lián)系統(tǒng)。該系統(tǒng)水力平衡聯(lián)調(diào)的具體步驟如下：①、將系統(tǒng)中的斷流

7、閥（圖中未表示）和水力平衡閥全部調(diào)至全開位置，對于其它的動態(tài)閥門也將其調(diào)至最大位置，例如，對于散熱器溫控閥必須將溫控頭卸下或?qū)⑵湓O(shè)定為最大開度位置；②、對水力平衡閥進(jìn)行分組及編號：按一級并聯(lián)閥組1~6、二級并聯(lián)閥組I、系統(tǒng)主閥G順序進(jìn)行，見圖2；③、測量水力平衡閥V1~V18的實(shí)際流量Q實(shí)，并計(jì)算出流量比q=Q實(shí)/Q設(shè)計(jì)；④、對每一個并聯(lián)閥組內(nèi)的水力平衡閥的流量比進(jìn)行分析，例如，對一級并聯(lián)閥組1的水力平衡閥V1~V3的流量比進(jìn)行分析，假設(shè)q1