水力失调和水力平衡分(修改)
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暖通空调水系统中的水力失调及应对措施前言暖通空调系统在冬季供暖和夏季制冷中被广泛应用。
水是系统中最常用的工质,用于传递和储存能量。
然而,在系统运行过程中,由于各种原因,水力失调现象时有发生。
本文将简要介绍水力失调的原因及对应的应对措施。
水力失调的原因1.管网设计不当:管网设计不当,导致热水、冷水进出口流量失衡,影响整个系统的供暖或制冷效果。
2.系统调节不当:系统调节时,由于人为原因或设备故障,未能满足流量平衡的要求,导致水力失调。
3.泵站运行不正常:泵站的运行状态及参数不正常,例如泵流过大或过小、泵站数量不足等,均会导致系统的水力平衡失控。
4.管道不清洁:管道四周的污垢和杂物会导致管道狭窄,影响水的流动,进而导致水力失调。
5.附加装置安装不当:例如阀门和节流装置,如果安装不当或清洗不及时,也会导致管道阻力增大,进而影响水力平衡。
水力失调的应对措施1.管网优化设计:针对管网设计不当,可以进行优化的设计,使热水、冷水进出口流量平衡。
可以通过实验测量和计算的方法,确定合适的管径、道路总长度和道路流量比例,从而达到相对平衡。
2.系统调节及检修:在系统运行过程中,需要定期对系统进行检修和调节,确保流量平衡和系统的正常运行。
例如能耗分析法、定常法、非定常法和调节矩阵法等方法可以用来调节系统。
3.泵站参数调整:泵站的运行状态及参数需要进行调整。
针对泵流过大或过小、泵站数量不足等问题,需要借助与技术人员,调整泵站的运行参数。
4.管道清洗:定期对管道进行清洗,去除污垢和杂物,保持管道畅通,从而保证水力平衡。
5.附加装置检修:针对阀门和节流装置,要定期进行检修和清洗,确保其运行正常,从而保证管道阻力不至于变大。
水力失调问题在暖通空调系统的运行过程中时常出现,但是只要采取正确的手段,可以较好地应对,使得系统运行正常,达到预期的效果。
因此,在暖通空调系统的设计、运行和维护中,务必要持续注重水力平衡方面的问题。
暖气片水力失调的解决方法暖气片水力失调是指暖气片在供热过程中,由于管道、暖气片的布置或结构等原因,导致管道内的水流不均匀,使得各暖气片的温度出现偏差,影响到供热效果。
为了解决这一问题,以下列举了一些解决方法:1.水平失调处理水平失调是指同一层或同一单元的暖气片温度不均匀。
处理方法包括:(1) 检查并调整每个暖气片的阀门,确保水流均匀;(2) 在管道上加装平衡阀,以平衡各暖气片的水流;(3) 对于距离热源较远的暖气片,可以考虑增加循环泵,以提高水循环速度。
2.垂直失调处理垂直失调是指不同层的暖气片温度不均匀。
处理方法包括:(1) 在高层建筑中,可以在顶层设置竖向平衡阀,以平衡各层的水流;(2) 在低层建筑中,可以在底层设置竖向平衡阀,以平衡各层的水流。
3.静态失调处理静态失调是指在同一时间点,不同区域的暖气片温度不均匀。
处理方法包括:(1) 在热源处安装水力平衡阀,确保各区域的流量分配均匀;(2) 在管道系统中增加静态水力平衡阀,以平衡各区域的水流。
4.动态失调处理动态失调是指在不同时间点,同一区域的暖气片温度不均匀。
处理方法包括:(1) 在管道系统中增加动态水力平衡阀,以平衡各时间点的水流;(2) 采用智能温控阀等设备,根据室内温度自动调节流量。
5.处理堵塞或安装不合理问题在供热系统中,堵塞或安装不合理也是引起水力失调的原因之一。
处理方法包括:(1) 定期清理管道中的杂质和水垢,避免堵塞;(2) 检查管道和暖气片的安装是否合理,如果不合理,需要及时调整。
6. 处理系统使用年限较长问题如果供热系统的使用年限较长,管道和暖气片可能会出现老化、磨损等问题,导致水力失调。
处理方法包括:(1) 定期检查管道和暖气片的使用情况,及时修复或更换损坏的部件;(2) 在使用年限较长的情况下,可以考虑对整个供热系统进行升级改造。
7. 调试时注意问题在供热系统的调试过程中,需要注意以下几点问题:(1) 逐一检查每个暖气片的阀门是否已经打开;(2) 在调试初期,可以先将部分阀门关闭,观察各暖气片的温度变化情况,确保水流能够更加均匀地分配;(3) 在调试过程中,需要不断调整各个阀门的位置和状态,以达到最佳的供热效果。
热网常见的26个问题及供热安全常识集中供热热网常见的26个问题水力平衡1.水力失调:这是系统中最常见的现象,几乎所有供热管理单位都未解决好,所以常造成末端用户不热而前端用户过热。
2.一次管网失衡:当供水出现平压差,甚至倒压差时,热力站会出现不热现象,殃及其所供用户。
3.热源交替:有些热力站或热用户可由多个热源联网供热。
4.分支阀门开度小:为调节整个管网远近平衡,就要限制中近端用户流量和压差,有时该分支或用户阀门开度过小,也会致使近端不热。
5.各分支阻力差距大:相邻的两路分支或两栋楼各自系统内部阻力完全不同,差距越大越难以调节两者平衡。
6.末端用户阻力大:这会使整个系统阻力明显加大,水泵运行状况也会随之发生重大变化,流量明显减小,致使其他用户不热。
7.末端用户设计不正常:设计失误、施工不当、管理不力、老旧建筑等造成某些用户供热不正常,如果发生在近端还可以克服,但发生在末端则性质会有根本改变。
8.用户私开阀门:用户为图私利自行打开检查井阀门,打乱了原来供热平衡。
9.管理人员不负责任:本职或离职的供热管理人员偷偷调整甚至关闭个别检查井阀门。
新楼原因10.夹在老楼中间:新楼夹在老楼中,打乱了原先的水力平衡,不仅新楼不热,还可能会影响老楼的供热。
11.新楼阻力大:新楼的楼内系统阻力大(诸如面积大、采用地暖、分户计量等),常造成本身供热效果差。
12.位于末端:新楼建在工况不利的末端,使自身供热效果差,若再加上本身楼内系统阻力大就更甚。
13.外部原因:未与供热管理单位接洽,擅自私接管网,偷取供热能源。
14.内部原因:为节省管材,从前楼的楼内系统中接出一个分支,造成后端阻力巨大以致不热。
15.原总管径小:增容后没有扩管。
损毁原因16.支线阀门失灵:支线阀门出现锈死、闸板掉了、大量跑水等现象,需要关闭、报修且暂时不能使用。
17.管道损坏:由于施工或材料因素及年久失修,突然爆管,造成大量跑水,维修时间较长,直埋管段更难于查清。
技术与检测Һ㊀暖通空调水力失衡问题研究杜东朋摘㊀要:文章主要分析了暖通空调水力失调和平衡的概念与分类,并分别对定流量㊁变流量水系统的水力平衡做了分析㊂关键词:暖通空调;水力失衡;水力平衡;调试一㊁水力失调和水力平衡的概念(一)水利失调暖通空调系统的供热管网是由众多串并联管路以及各热用户组成的一个复杂的相互连通的管道系统,在运行过程中,由于各种原因的影响,往往使得网路的流量分配与各用户的设计要求不相符合,各用户之间的流量要重新分配㊂热水供热系统中,各热用户的实际流量与要求流量之间的不一致性称为热用户的水力失调㊂(二)水力平衡水力平衡是针对水力失调问题而产生的一种调节方法,目的是消除水力失调,达到节能降耗㊂由于水力失调分为静态失调和动态失调㊂静态失调是由于某些环路的阻力过小,而环路的实际流量就将超过设计流量,但由于总的流量一定,则其他部分就达不到设定流量,就会出现冷热不均;在动态系统中,当某些环路的水量发生变化时,会引起系统的压力分布不均,从而干扰到其他环路,使得其他环路本不应产生的变化产生㊂二㊁水力失调和水力平衡的分类(一)静态水力失调和静态水力平衡在供热系统的设计㊁施工和材料设备的选择方面出现了问题,导致了用户实际的管道特性阻力比值与设计要求的管道特性阻力数比值不一致,进而致使实际流量和设计流量的不一致,这称之为静态水力失调㊂但是如果通过对供热管道之中设计静态水力平衡设备,并对整个供热系统中的管道特性阻力比值进行调整,使其与设计数值保持一致,并能在各个末端设备中达到设计要求,流量也能同时达到设计要求,这则称之为静态水力平衡㊂(二)动态水力失衡和动态水力平衡当用户阀门开度变化引起水流量改变时,其他用户的流量也随之发生改变,偏离设计要求流量,从而导致的水力失调,叫作动态水力失调㊂动态水力失调是动态的㊁变化的,它不是系统本身所固有的,是在系统运行过程中产生的㊂在出现动态水力失调时,可以在管道系统中安装动态水力平衡设备,当其他用户阀门开度发生变化时,通过动态水力平衡设备的屏蔽作用,使自身的流量并不随之发生变化,末端设备流量不互相干扰,各用户的实际流量与设计流量趋于一致,此时系统实现动态水力平衡㊂三㊁定流量水系统的水力平衡分析(一)完全定理流量系统此系统不含任何动态阀门,在初调完成之后阀门开度无须再做任何变动且系统各处的流量始终保持恒定㊂主要适用于末端设备无须通过流量来进行调节的系统㊂(二)单管串联(带旁通管)供暖系统单管串联供暖系统包括垂直双管水平单管串联系统以及垂直单管系统等,这种系统主管的流量基本不变,也是属于定流量系统的一种㊂这种系统主要存在于静态水力失调中,因此只在相关部位设置水力平衡设备即可㊂(三)末端设备带三通调节阀的暖通空调系统此系统与单管串联系统类似,各分支环路的流量基本保持不变,属于定流量系统㊂这种系统存在静态水力失调,末端管路上存在一定的动态水力失调,只需在相应部位增设水力平衡设备即可保持水力平衡㊂四㊁变流量水力平衡分析(一)实现静态的水力平衡的判断依据是当系统所有的动态水力平衡设备均设定到设计参数位置,所有的末端设备的温度控制阀门均处于全开状态,系统所有的末端设备均达到设计流量㊂以上避免了一般的水力失调系统㊂一方面,没有达到设计流量,另一方面,已经远高于设计流量的问题㊂它解决了静态平衡和系统能力问题,保证了系统能均衡地把足够的水量送到各个末端设备㊂(二)动态水力平衡的实现1.自力式压差调节器,在分集水器旁通管上安装压差调节器来调节分集水器压差,当某一分支环路流量发生变化时,在压差调节器的作用下,分集水器压差保持不变㊂其余分支环路的流量并不随之变化,从而实现系统的动态水力平衡㊂2.电动调节阀式,从分集水器上采集不同的压力信号,并输入压差变送器中,压差变送器输出信号到调节器,再同调节器上设定的压差作对比的同时输出控制信号到电动调节阀改变旁通水量,从而保证了分集水器压差恒定并与设计压差一致㊂分集水器上任意一分支回路的流量变化都不会对其他回路产生影响,进而实现动态水力平衡㊂3.调节水泵式,在分集水器上采集压力信号,在压差变送器中输入压差,并把信号传递给调节计,并同调节计设定压差比较之后发送控制信号到调频器,通过调频器输出调频信号到水泵,控制水泵转速改变水流量,使其保证分集水器压差同设定压差一样,达到动态水平衡㊂五㊁暖通空调供暖设计中的一些问题(一)供暖系统的水力平衡供暖系统的水力工况决定了供暖效果和质量,如果没有进行详细的水力平衡计算和设置相应的调控的设备,会使暖通系统运行水力失调现象发生,且由于供暖系统先天不足,对供暖系统的运行和调节带来了巨大的麻烦㊂因此,做好前期设计计算工作和后期的运行调试工作尤为重要㊂(二)散热器的选择由于目前的散热器品种多样,使得设计人员有了很大的选择空间,但是也要注意根据建筑物的功能特性适当的选用㊂供暖系统运行㊁保养和水质控制等环节的提高需要一个过程,所以在选择散热器时应尽量提高其适应客观条件的能力㊂(三)系统的噪声和振动在设计时应对系统运行时产生的噪声和振动有预见性的进行避免或是采取有效的防治措施,将噪声和振动的危害控制在最小范围内㊂参考文献:[1]陈颂.供热系统水力失调和水力平衡分析[J].硅谷,2012(4).[2]陈向群.浅议空调系统水力平衡调节[J].城市建设,2010(4).作者简介:杜东朋,男,河北保定人,研究方向:暖通工程㊂151。
浅谈空调水系统水力平衡及平衡阀的应用摘要:随着人们对生活品质的要求和节能意识的不断提高,水力平衡装置在空调水系统中的应用越来越广泛,本文对水力失调及水力平衡的概念及分类,水力平衡装置的原理及其在空调水系统中的应用进行了详细的阐述。
关键词:水力失调水力平衡平衡装置当前,节能减排已经成为我国的一项基本国策,而建筑节能则是其中最重要的环节之一。
由于暖通空调系统能耗在建筑整体能耗中占据很大比例,因此近些年来,影响暖通空调系统节能、舒适的关键因素之一—水力平衡技术,已经成为暖通空调行业的主要热点之一。
一、水力失调及水力平衡概念及分类:在暖通空调水系统中,水力失调是普遍存在的问题,由于系统中水力失调问题的存在,导致系统流量分配不合理使得空调区域实际需求的冷、热量与实际供给的冷、热量不匹配,从而造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况出现。
在系统运行中为解决这个问题,通常采用提高水泵扬程的措施,但仍会产生冷(热)不均的问题。
这种长期的不合理的运行,不仅不能解决供热或供冷品质不高的问题,还造成了大量的能源浪费。
因此,必须采用相应的水力平衡措施对系统流量分配进行调节,才能从根本上彻底解决这个问题。
1. 静态水力失调和静态水力平衡静态水力失调:是由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比值与设计要求管道特性阻力数比值不一致,, 从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致,引起的水力失调。
是稳态的、根本性的、是系统本身所固有的。
静态水力平衡:通过在管道系统中增设静态水力平衡设备,在水系统初调试时对系统管道特性阻力数比值进行调节,使其与设计要求管道特性阻力数比值一致,此时当系统总流量达到设计总流量时,各末端设备流量同时达到设计流量,实现静态水力平衡。
2.动态水力失调和动态水力平衡动态水力失调:是系统实际运行过程中当某些末端阀门开度改变引起水流量变化时,系统的压力产生波动,其它末端的流量也随之发生改变,偏离末端要求流量,引起的水力失调。
暖通空调水力平衡的调节摘要:在暖通空调水系统中,水力失调是最常见的问题。
由于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、夏天不冷的情况,系统输送冷、热量不合理,从而引起能量的浪费,或者为解决这个问题,提高水泵扬程,但仍会产生热(冷)不均及更大的电能浪费。
因此,必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。
关键词:静态;动态;水力平衡;定流量;变流量Hydronic Balancing Analysis of Heating and Air ConditioningAbstract:Introduces the conception and classify of hydronic maladjustment and hydronic balancing . Analyses the characteristic of hydronic maladjustment and step of realizing hydronic balancing in invariableness flowrate system and variableness flowrate system . Deeply analyses a few typical system forms .Keywords:static: dynamic; hydronic balancing; invariableness flowrate; variableness flowrate0.引言在暖通空调工程中,水力平衡的研究是个很重要的课题。
本文提出了静态水力平衡和动态水力平衡的概念,并结合二种水力平衡的特点,分析了定流量系统和变流量系统中几种典型方式的水力平衡设备的选择及实现水力平衡的方式。
1 水力失调和水力平衡的分类1.1 水力失调和水力平衡的概念在热水供热系统以及空调冷冻水系统中,各热(或冷)用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调,反之,称为水力平衡。
水力失调和水力平衡分析水力失调和水力平衡是涉及水文学和水力学领域的重要概念。
水力失调指的是在水力系统中,由于水流速度、流量或水头等因素的变化而导致系统中水力条件的不平衡。
水力平衡则指的是在水力系统中,各个部分之间水流速度、流量和水头等因素之间的平衡关系。
水力失调主要是由于系统中的水动力变化引起的。
在水流通过管道、河道或渠道等水力系统中,水流速度、流量和水头的变化会导致水力条件的失调。
例如,在管道中,由于管道的变窄或转弯,水流速度会增加,流量和水头可能会下降;相反,管道变宽或直行,水流速度会减小,流量和水头可能会增加。
这种失调可能会导致水力系统的稳定性受到影响,甚至会引发水力灾害。
水力平衡是指在水力系统中各个部分之间水流速度、流量和水头等因素的平衡关系。
在一个稳定的水力系统中,水从一个地方流向另一个地方,水流速度、流量和水头应该在各个部分之间保持平衡。
只有当系统中的水力条件达到平衡状态时,才能保证水力系统的正常运行。
对于水力失调进行分析,需要考虑各个因素的相互影响。
例如,在一个河道中,如果河道的宽度变窄,水流速度会增加,这可能会导致河道水位的下降,进而影响到系统中其他部分的水力条件;反之,如果河道的宽度变宽,水流速度会减小,水位可能会上升,也会对系统产生影响。
因此,对于水力失调进行分析需要考虑系统中各个部分之间的相互关系。
水力平衡的分析需要考虑系统中各个部分之间水流速度、流量和水头的关系。
对于一个流经系统的水流来说,根据质量守恒定律和能量守恒定律,流出的水量应该等于流入的水量,而且流入和流出的水头应该保持相等。
通过对水流速度、流量和水头等因素的测量和分析,可以判断系统中的水力平衡是否存在问题。
如果发现系统中存在水力失调,则需要采取相应的措施进行调整,以恢复水力平衡,保障水力系统的正常运行。
总之,水力失调和水力平衡分析是水文学和水力学领域中重要的研究内容。
通过对水流速度、流量和水头等因素的分析和测量,可以判断水力系统中是否存在失调,并采取相应的措施进行调整,以恢复水力平衡,保障水力系统的正常运行。
暖通空调工程中关于水力失调和水力平衡的分析***摘要:本文揭示了水力失调与水力平衡的概念及其分类,并对定流量系统及变流量系统水力失调的特点、实现水力平衡的措施及典型的几种系统形式进行了深入的分析。
关键词:水力平衡水力失调定流量变流量建筑物暖通空调工程中,水力平衡的调节是个重要的课题。
本文提出了静态水力平衡和动态水力平衡的概念,并结合二种水力平衡的特点,分析了定流量系统和变流量系统几种典型方式的水力平衡设备的选择及实现水力平衡的方式。
一、水力失调和水力平衡的概念:在热水供热系统以及空调冷冻水系统中各热(冷)用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。
水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值X来衡量,X称水力失调度。
X = QS/QJ(QS:用户的实际流量,QJ:用户的设计要求流量)水力平衡是指网路中各个热用户在其它热用户流量改变时保持本身流量不变的能力,通常用热用户的水力稳定性系数r来表示。
r=1/ XMAX = QJ/ QMAX(QJ:用户的设计要求流量,QMAX:用户出现的最大流量)二、水力失调和水力平衡的分类:1、静态水力失调和静态水力平衡:由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致,从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致,引起系统的水力失调,叫做静态水力失调。
静态水力失调是稳态的、根本性的,是系统本身所固有的,是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。
通过在管道系统中增设静态水力平衡设备(水力平衡阀)对系统管道特性阻力数比值进行调节,使其与设计要求管道特性阻力数比值一致,此时当系统总流量达到设计流量时,各末端设备流量均同时达到设计流量,系统实现静态水力平衡。
2、动态水力失调和动态水力平衡:当用户阀门开度变化引起水流量改变时,其它用户的流量也随之发生改变,偏离设计要求流量,从而导致的水力失调,叫做动态水力失调。
动态水力失调是动态的、变化的,它不是系统本身所固有的,是在系统运行过程中产生的。
通过在管道系统中增设动态水力平衡设备(流量调节器或压差调节器),当其它用户阀门开度发生变化时,通过动态水力平衡设备的屏蔽作用,使自身的流量并不随之发生变化,末端设备流量不互相干扰,此时系统实现动态水力平衡。
三、定流量系统水力平衡分析:定流量水力平衡系统是暖通空调设计中常见的水力系统,在运行过程中系统各处的流量基本保持不变。
常用的主要有以下三种形式:1、完全定流量系统:完全定流量系统是指系统中不含任何动态阀门,系统在初调试完成后阀门开度无须作任何变动,系统各处流量始终保持恒定。
完全定流量系统主要适用于末端设备无须通过流量来进行调节的系统,如末端风机盘管采用三速开关调节风速和采用变风量空气处理机组的空调系统以及系统要求较低、只需气候补偿器调节供暖水温即可满足基本需要的供暖系统等。
完全定流量系统只存在静态水力失调,不存在动态水力失调,因此只需在相关部位安装静态水力平衡设备即可。
通常在系统机房集水器上安装水力平衡阀(如图1所示);对于空调水系统,可以在建筑物各层水平回水管上安装水力平衡阀。
对于某些系统,虽然也不包含任何动态阀门,但由于无法通过其它非流量手段进行调节,因此在实际运行中用户会因为房间过冷或过热而改变阀门开度从而改变流量,因此可以认为这种系统介于定流量和变流量之间。
2、单管串联(带旁通管)供暖系统:单管串联供暖系统包括垂直双管水平单管串联系统以及垂直单管系统等。
这种系统主管的流量基本不变,因此是定流量系统。
以前者为例,来说明实现系统水力平衡的方式。
这种系统主要存在静态水力失调,在水平分支管上由于三通或二通温控阀的调节作用而存在一定的动态水力失调。
因此只需在相关部位增设相关的水力平衡设备即可使系统保持水力平衡。
具体如下:⑴、在系统机房集水器上安装水力平衡阀;⑵、在立管回水管上设水力平衡阀(如图2所示);⑶、在水平分支管上安装流量调节器保证各分支环路流量恒定(既可在本分支环路内部管道特性变化时保持流量恒定,也可在其它环路流量变化时避免受其干扰)。
3、末端设备带三通调节阀的空调系统:如图3所示,该系统与系统2类似。
系统各分支环路的流量基本不变,是定流量系统。
这种系统主要存在静态水力失调,在末端管路上也存在一定的动态水力失调。
因此只需在相应部位增加相应的水力平衡设备即可使系统保持水力平衡。
具体措施同系统2,只需将措施⑶的流量调节器安装在末端设备(风机盘管或空气处理机组)水管道即可。
图3 流量调节器的安装四、变流量水力平衡分析:由于人们对系统品质的要求以及节能意识的不断提高,变流量水力系统在暖通空调工程中占据越来越重要的位置。
变流量系统在运行过程中各分支环路的流量是随着外界环境负荷的变化而变化的。
由于暖通空调工程在一年运行的大部分时间均处于部分负荷运行工况,因此变流量系统大部分时间系统流量都是低于设计流量的。
因此这种系统是实时、灵敏、高效、节能的。
变流量系统一般既存在静态水力失调,也存在动态水力失调,因此必须采取相应的水力平衡措施来实现系统的水力平衡。
1、静态水力平衡的实现:通过在相应的部位安装静态水力平衡设备,使系统达到静态水力平衡。
实现静态水力平衡的判断依据是:当系统所有动态水力平衡设备均设定到设计参数位置(设计流量或压差),所有末端设备的温度控制阀门(温控阀、电动二通阀和电动调节阀等)均处于全开位置时(这时系统是完全定流量系统,各处流量均不变),系统所有末端设备的流量均达到设计流量。
从上可以看出,实现静态水力平衡的目的是保证末端设备同时达到设计流量,即设备所需的最大流量。
避免了一般水力失调系统一部分设备还没有达到设计流量,而另一部分已远高于设计流量的问题。
因此它解决的是静态平衡和系统能力问题,即保证系统能均衡地输送足够的水量到各个末端设备。
变流量系统静态水力平衡设备的选择可参照定流量系统的描述来进行,在这里就不再赘述。
但是,末端设备在大部分时间是不需要这么大的流量的。
因此,系统不但要实现静态水力平衡,还要实现动态水力平衡。
2、动态水力平衡的实现:通过在相应部位安装动态水力平衡设备,使系统达到动态水力平衡。
它包含二方面内容:①、当系统其它环路发生变化时,自身环路关键点压差并不随之发生变化,当自身的动态阀门(如温控阀、电动调节阀)开度不变时,流量保持不变;如图4所示,当C、D点压差变化时,通过动态水力平衡设备(压差调节器PV)的调节作用,使A、B二点压差并不发生变化,如果各支路电动二通阀VM1、VM2……开度保持不变,则流经风机盘管FP1、FP2的流量保持不变;②、当外界环境负荷变化导致系统自身环路变化时,通过动态水力平衡设备的作用,使关键点压差并不发生变化,此时自身其它并联支路的流量也不发生变化。
如图4,当风机盘管FP1所在房间负荷变化导致电动二通阀FM1由开启到关闭,由于压差调节器PV1的作用,A、B二点的压差并不随之发生变化,这样,风机盘管FP2的流量保持不变。
由上可知,变流量系统动态水力平衡一般是通过动态水力平衡设备将双管并联系统关键点压差恒定在设计压差来实现的。
因此变流量动态水力平衡系统也可叫做变流量定压差系统。
压差调节是变流量系统的主要调节方式。
实际上,动态水力平衡的另一关键设备流量调节器也是通过阀体内部关键点恒定压差(关键点间的节流装置开度不变)来保持流量不变的(固定阀胆式除外)。
下面就变流量系统几种典型动态水力平衡方式进行分析:⑴、暖通空调机房三种主要变流量动态水力平衡方式:①、自力式压差调节器方式:如图5所示,在分集水器旁通管上设压差调节器PV调节分集水器压差,当某一分支环路如V1-J1流量变化时,由于压差调节器的调节作用,使分集水器压差△P保持不变。
这样,其余分支环路V2-J2、V3-J3的流量并不随之发生变化,从而使系统实现动态水力平衡。
②、电动调节阀方式:电动调节阀方式可以分为电动二通阀和电动三通合(分)流调节阀方式三种,以电动二通阀方式为例:如图6所示,从分集水器上采集压力信号P1、P2输入压差变送器,压差变送器输出4-20mA标准电流信号到调节计(或DDC),通过与调节计上设定压差相比较,输出4-20mA控制信号到电动调节阀控制其动作,通过调节电动调节阀改变旁通水量从而保证分集水器压差△P恒定到设计压差,这时分集水器上任一分支回路流量变化时对其它回路不产生影响,系统实现动态水力平衡。
③、调频水泵方式:如图7所示,从分集水器上采集压力信号P1、P2输入到压差变送器,压差变送器输出4-20mA标准电流信号到调节计(或DDC),与调节计设定压差比较后输出4-20mA控制信号到调频器,通过调频器输出已调频的电压信号到水泵,控制水泵转速改变水流量,从而保证分集水器压差与设定压差保持一致,使系统达到动态水力平衡。
⑵、供热系统典型的变流量水力平衡方式:如图8所示为垂直双管、水平双管并联分户设环供热系统。
在垂直立管回水管上设压差调节器PV1,当其它立管的管道特性发生变化时,由于压差调节器PV1的调节作用,垂直立管供回水关键点A、B的压差保持不变;在水平管回水管上设压差调节器PV2,当其它不同楼层水平管管道特性发生变化时,由于压差调节器的调节作用,水平支管供回水关键点C、D的压差保持不变。
这时当该环路某一散热器所在房间负荷变化引起温控阀WA开度变化时,由于压差调节器的调节作用,关键点C、D的压差不变,这样该环路其余散热器的流量并不会随之变化。
通过对变流量供热系统关键点压差的层层整定,使系统中每个散热器的流量只会因为自身负荷变化而通过温控阀的调节来改变,并不会因为系统中其它散热器流量变化而发生变化。
这样,系统真正地实现了动态水力平衡。
垂直双管、带分集水器的散热器及地暖分户设环系统也是变流量系统,其水力平衡特性同以上是一致的。
对于单、双管组合系统,分支管为单管串联的按定流量系统进行分析,分支管为双管并联及主管、机房部分按变流量系统进行分析。
⑶、空调系统典型的变流量水力平衡方式:①、带电动二通阀的风机盘管变流量水力平衡方式:该系统的水力平衡分析参看四.2(动态水力平衡的实现)部分。
值得注意的是,目前市场上有一种自动平衡电动调节阀,其功能和上述方式是一致的,均能保证每个风机盘管达到动态水力平衡。
它将上述功能和电动二通阀集成到一个阀内,安装在每个风机盘管支路上,其缺点是价格较高。
②、带电动调节阀的空气处理机组(或柜式换热机组)变流量水力平衡方式:如图9所示为带电动二通阀的空气处理机组。
在回水管上安装压差调节器,当系统其它分支管路的管道特性发生变化时,通过压差调节器的调节作用,使A、B二点的压差保持不变。
这时如果电动二通阀VM的开度不变,则空气处理机的水流量保持不变,系统实现动态水力平衡。