水力失調(diào)和水力平衡分析

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1、水力失調(diào)和水力平衡分析摘要：本文揭示了水力失調(diào)與水力平衡的概念及其分類，并對定流量系統(tǒng)及變流量系統(tǒng)水力失調(diào)的特點、實現(xiàn)水力平衡的措施及典型的幾種系統(tǒng)形式進行了深入的分析。關(guān)鍵詞：水力平衡水力失調(diào)定流量變流量在建筑物暖通空調(diào)工程中，水力平衡的調(diào)節(jié)是個重要的課題。本文提出了靜態(tài)水力平衡和動態(tài)水力平衡的概念，并結(jié)合二種水力平衡的特點，分析了定流量系統(tǒng)和變流量系統(tǒng)幾種典型方式的水力平衡設(shè)備的選擇及實現(xiàn)水力平衡的方式。一、水力失調(diào)和水力平衡的概念：在熱水供熱系統(tǒng)以及空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中各熱（冷）用戶的實際流量與設(shè)計要求流量之間的不一致性

2、稱為該用戶的水力失調(diào)。水力失調(diào)的程度可以用實際流量與設(shè)計要求流量的比值X來衡量，X稱水力失調(diào)度。X=QS/QJ（QS：用戶的實際流量，QJ：用戶的設(shè)計要求流量）水力平衡是指網(wǎng)路中各個熱用戶在其它熱用戶流量改變時保持本身流量不變的能力，通常用熱用戶的水力穩(wěn)定性系數(shù)ｒ來表示。ｒ=1/XMAX=QJ/QMAX（QJ：用戶的設(shè)計要求流量，QMAX：用戶出現(xiàn)的最大流量）二、水力失調(diào)和水力平衡的分類：1、靜態(tài)水力失調(diào)和靜態(tài)水力平衡：9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)比與設(shè)計要求管道特性阻力數(shù)比值不一致，從而使系統(tǒng)

3、各用戶的實際流量與設(shè)計要求流量不一致，引起系統(tǒng)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，是當(dāng)前我國暖通空調(diào)水系統(tǒng)中水力失調(diào)的重要因素。通過在管道系統(tǒng)中增設(shè)靜態(tài)水力平衡設(shè)備（水力平衡閥）對系統(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值進行調(diào)節(jié)，使其與設(shè)計要求管道特性阻力數(shù)比值一致，此時當(dāng)系統(tǒng)總流量達到設(shè)計流量時，各末端設(shè)備流量均同時達到設(shè)計流量，系統(tǒng)實現(xiàn)靜態(tài)水力平衡。2、動態(tài)水力失調(diào)和動態(tài)水力平衡：當(dāng)用戶閥門開度變化引起水流量改變時，其它用戶的流量也隨之發(fā)生改變，偏離設(shè)計要求流量，從而導(dǎo)致的水力失調(diào)，叫做動態(tài)

4、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。通過在管道系統(tǒng)中增設(shè)動態(tài)水力平衡設(shè)備（流量調(diào)節(jié)器或壓差調(diào)節(jié)器），當(dāng)其它用戶閥門開度發(fā)生變化時，通過動態(tài)水力平衡設(shè)備的屏蔽作用，使自身的流量并不隨之發(fā)生變化，末端設(shè)備流量不互相干擾，此時系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)水力平衡。三、定流量系統(tǒng)水力平衡分析：定流量水力平衡系統(tǒng)是暖通空調(diào)設(shè)計中常見的水力系統(tǒng)，在運行過程中系統(tǒng)各處的流量基本保持不變。常用的主要有以下三種形式：1、完全定流量系統(tǒng)：9完全定流量系統(tǒng)是指系統(tǒng)中不含任何動態(tài)閥門，系統(tǒng)在初調(diào)試完成后閥門開

5、度無須作任何變動，系統(tǒng)各處流量始終保持恒定。完全定流量系統(tǒng)主要適用于末端設(shè)備無須通過流量來進行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，如末端風(fēng)機盤管采用三速開關(guān)調(diào)節(jié)風(fēng)速和采用變風(fēng)量空氣處理機組的空調(diào)系統(tǒng)以及系統(tǒng)要求較低、只需氣候補償器調(diào)節(jié)供暖水溫即可滿足基本需要的供暖系統(tǒng)等。完全定流量系統(tǒng)只存在靜態(tài)水力失調(diào)，不存在動態(tài)水力失調(diào)，因此只需在相關(guān)部位安裝靜態(tài)水力平衡設(shè)備即可。通常在系統(tǒng)機房集水器上安裝水力平衡閥（如圖1所示）；對于空調(diào)水系統(tǒng)，可以在建筑物各層水平回水管上安裝水力平衡閥。對于某些系統(tǒng)，雖然也不包含任何動態(tài)閥門，但由于無法通過其它非流量手段進

6、行調(diào)節(jié)，因此在實際運行中用戶會因為房間過冷或過熱而改變閥門開度從而改變流量，因此可以認(rèn)為這種系統(tǒng)介于定流量和變流量之間。2、單管串聯(lián)（帶旁通管）供暖系統(tǒng)：單管串聯(lián)供暖系統(tǒng)包括垂直雙管水平單管串聯(lián)系統(tǒng)以及垂直單管系統(tǒng)等。這種系統(tǒng)主管的流量基本不變，因此是定流量系統(tǒng)。以前者為例，來說明實現(xiàn)系統(tǒng)水力平衡的方式。這種系統(tǒng)主要存在靜態(tài)水力失調(diào)，在水平分支管上由于三通或二通溫控閥的調(diào)節(jié)作用而存在一定的動態(tài)水力失調(diào)。因此只需在相關(guān)部位增設(shè)相關(guān)的水力平衡設(shè)備即可使系統(tǒng)保持水力平衡。具體如下：⑴、在系統(tǒng)機房集水器上安裝水力平衡閥；⑵、在立管

7、回水管上設(shè)水力平衡閥（如圖2所示）；9⑶、在水平分支管上安裝流量調(diào)節(jié)器保證各分支環(huán)路流量恒定（既可在本分支環(huán)路內(nèi)部管道特性變化時保持流量恒定，也可在其它環(huán)路流量變化時避免受其干擾）。3、末端設(shè)備帶三通調(diào)節(jié)閥的空調(diào)系統(tǒng)：如圖3所示，該系統(tǒng)與系統(tǒng)2類似。系統(tǒng)各分支環(huán)路的流量基本不變，是定流量系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要存在靜態(tài)水力失調(diào)，在末端管路上也存在一定的動態(tài)水力失調(diào)。因此只需在相應(yīng)部位增加相應(yīng)的水力平衡設(shè)備即可使系統(tǒng)保持水力平衡。具體措施同系統(tǒng)2，只需將措施⑶的流量調(diào)節(jié)器安裝在末端設(shè)備（風(fēng)機盤管或空氣處理機組）水管道即可。四、變流

8、量水力平衡分析：由于人們對系統(tǒng)品質(zhì)的要求以及節(jié)能意識的不斷提高，變流量水力系統(tǒng)在暖通空調(diào)工程中占據(jù)越來越重要的位置。變流量系統(tǒng)在運行過程中各分支環(huán)路的流量是隨著外界環(huán)境負(fù)荷的變化而變化的。由于暖通空調(diào)工程在一年運行的大部分時間均處于部分負(fù)荷運行工況，因此變流量系統(tǒng)大部分時間系統(tǒng)流量都是低于設(shè)計流量的。因