空調水系統水力平衡調節

孔祥順 李穎 白俊達

摘 要：本文闡述了暖通空調水系統中水力平衡閥的特性，以及應用水力平衡閥對水系統進行水力平衡調節的步驟、方法。關鍵詞：水力失調水力平衡閥系統平衡調試

在建筑物暖通空調水系統中，水力失調是最常見的問題。由于水力失調導致系統流量分配不合理，某些區域流量過剩，某些區域流量不足，造成某些區域冬天不熱、夏天不冷的情況，系統輸送冷、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，但仍會產生熱（冷）不均及更大的電能浪費。因此，必須采用相應的調節閥門對系統流量分配進行調節。雖然某些通用閥門如截止閥、球閥等也具有一定的調節能力，但由于其調節性能不好以及無法對調節后的流量進行測量，因此這種調節只能說是定性的和不準確的，常常給工程安裝完畢后的調試工作和運行管理帶來極大的不便。

水力平衡閥有兩個特性：

⑴、具有良好的調節特性。一般質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系；

⑵、流量實時可測性。通過專用的流量測量儀表可以在現場對流過水力平衡閥的流量進行實測。對于目前絕大部分的暖通空調水系統，其設計只有水力平衡閥的設計流量，而不知道壓差，而且系統中包含多個水力平衡閥，在調節時這些閥的流量變化會互相干擾。這時如何對系統進行調節，使所有的水力平衡閥同時達到設計流量呢？

系統水力平衡調節的分析：①并聯水系統流量分配的特點：并聯系統各個水力平衡閥的流量與其流量系數KV值成正比(由于管道中水流速度較低，假定各并聯支路上平衡閥兩端的壓差相等)，如圖1所示，調節閥V1、V2、V3組成的并聯系統，則QV1 ：QV2 ：QV3= KV1 ：KV2 ：KV3（Q為流量，KV為流量系數）。當調節閥V1、V2、V3調定后，KV1、KV2 、KV3保持不變，則調節閥V1、V2、V3的流量QV1 、QV2 、QV3的比值保持不變。如果將調節閥V1、V2、V3流量的比值調至與設計流量的比值一致，則當其中任何一個平衡閥的流量達到設計流量時，其余平衡閥的流量也同時達到設計流量。

②串聯水系統流量分配的特點： 串聯系統中各個平衡閥的流量是相同的, 如圖1所示，調節閥G1和調節閥V1、V2、V3組成一串聯系統，則QG1= QV1 +QV2 +QV3；③串并聯組合系統流量分配的特點：如圖1所示，實際上是一個串并聯組合系統。其中平衡閥V1、V2、V3組成一并聯系統，平衡閥V1、V2、V3又與平衡閥G1組成一串聯系統。根據串并聯系統流量分配的特點，實現水力平衡的方式如下：首先將平衡閥組V1、V2、V3的流量比值調至與設計流量比值一致；再將調節閥G1的流量調至設計流量。這時，平衡閥V1、V2、V3、G1的流量同時達到設計流量，系統實現水力平衡。 實際上，所有暖通空調水系統均可分解為多級串并聯組合系統。2、水力平衡聯調的步驟：如圖2所示，該系統為一個二級并聯和二級串聯的組合系統，(V1~V3、V4~V6、….V16~V18)為一級并聯系統,又分別與閥組I(G1、G2…G6)組成一級串聯系統;閥組I為二級并聯系統,又與系統主閥G組成為二級串聯系統。該系統水力平衡聯調的具體步驟如下：①、將系統中的斷流閥（圖中未表示）和水力平衡閥全部調至全開位置，對于其它的動態閥門也將其調至最大位置，例如，對于散熱器溫控閥必須將溫控頭卸下或將其設定為最大開度位置；

②、對水力平衡閥進行分組及編號：按一級并聯閥組1~6、二級并聯閥組I、系統主閥G順序進行，見圖2；③、測量水力平衡閥V1~V18的實際流量Q實，并計算出流量比q=Q實/Q設計；④、對每一個并聯閥組內的水力平衡閥的流量比進行分析，例如，對一級并聯閥組1的水力平衡閥V1~V3的流量比進行分析，假設q1

參考文獻

1、 陸耀慶 等主編，供暖通風設計手冊。北京：中國建筑工業出版社，1987年

2、 賀平、孫剛主編，供熱工程。北京：中國建筑工業出版社，1990年