?安裝水力平衡閥對(duì)暖通空調(diào)水力工程的影響

摘要:在暖通空調(diào)水力工程中,合理地安裝水力平衡閥以及采用正確的方法進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),可以極大地改善系統(tǒng)的水力特性,現(xiàn)針對(duì)暖通空調(diào)水系統(tǒng)工程進(jìn)行探討。
在建筑物暖通空調(diào)水系統(tǒng)工程中,水力平衡的調(diào)節(jié)是個(gè)重要的課題.水力失調(diào)是常見的問題。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)。因此,必須采用相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門對(duì)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(duì)調(diào)節(jié)后的流量進(jìn)行測(cè)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(guó)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(duì)系統(tǒng)的流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)。
1水力平衡和水力失調(diào)的概念
1.1水力平衡是指網(wǎng)路中各個(gè)熱用戶在其它熱用戶流量改變時(shí)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(jì)要求流量,QMAX:用戶出現(xiàn)的最大流量)
1.2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(shí)際流量與設(shè)計(jì)要求流量之間的不一致性稱為該用戶的水力失調(diào)。水力失調(diào)的程度可以用實(shí)際流量與設(shè)計(jì)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(shí)際流量,QJ:用戶的設(shè)計(jì)要求流量)
2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(jì)中常見的水力系統(tǒng),在運(yùn)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:
2.1完全定流量系統(tǒng)完全定流量系統(tǒng)是指系統(tǒng)中不含任何動(dòng)態(tài)閥門,系統(tǒng)在初調(diào)試完成后閥門開度無須作任何變動(dòng),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(jìn)行調(diào)節(jié)的系統(tǒng),如末端風(fēng)機(jī)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(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)以及系統(tǒng)要求較低、只需氣候補(bǔ)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。
2.2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)。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(dòng)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:a.在系統(tǒng)機(jī)房集水器上安裝水力平衡閥。b.在立管回水管上設(shè)水力平衡閥。c.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。
2.3末端設(shè)備帶三通調(diào)節(jié)閥的空調(diào)系統(tǒng)該系統(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(dòng)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c的流量調(diào)節(jié)器安裝在末端設(shè)備(風(fēng)機(jī)盤管或空氣處理機(jī)組)水管道即可。
3變流量水力平衡分析變流量系統(tǒng)一般既存在靜態(tài)水力失調(diào),也存在動(dòng)態(tài)水力失調(diào),因此必須采取相應(yīng)的水力平衡措施來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡。
3.1靜態(tài)水力平衡的實(shí)現(xiàn)通過在相應(yīng)的部位安裝靜態(tài)水力平衡設(shè)備,使系統(tǒng)達(dá)到靜態(tài)水力平衡。實(shí)現(xiàn)靜態(tài)水力平衡的判斷依據(jù)是:當(dāng)系統(tǒng)所有動(dòng)態(tài)水力平衡設(shè)備均設(shè)定到設(shè)計(jì)參數(shù)位置(設(shè)計(jì)流量或壓差),所有末端設(shè)備的溫度控制閥門(溫控閥、電動(dòng)二通閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等)均處于全開位置時(shí)(這時(shí)系統(tǒng)是完全定流量系統(tǒng),各處流量均不變),系統(tǒng)所有末端設(shè)備的流量均達(dá)到設(shè)計(jì)流量。
3.2動(dòng)態(tài)水力平衡的實(shí)現(xiàn)通過在相應(yīng)部位安裝動(dòng)態(tài)水力平衡設(shè)備,使系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)水力平衡。它包含二方面內(nèi)容:a.當(dāng)系統(tǒng)其它環(huán)路發(fā)生變化時(shí),自身環(huán)路關(guān)鍵點(diǎn)壓差并不隨之發(fā)生變化,當(dāng)自身的動(dòng)態(tài)閥門(如溫控閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥)開度不變時(shí),流量保持不變;b.當(dāng)外界環(huán)境負(fù)荷變化導(dǎo)致系統(tǒng)自身環(huán)路變化時(shí),通過動(dòng)態(tài)水力平衡設(shè)備的作用,使關(guān)鍵點(diǎn)壓差并不發(fā)生變化,此時(shí)自身其它并聯(lián)支路的流量也不發(fā)生變化。
4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(cè)量流量同時(shí)調(diào)至設(shè)計(jì)流量。
4.1單個(gè)水力平衡閥調(diào)節(jié)單個(gè)水力平衡閥的調(diào)節(jié)是簡(jiǎn)單的,只需連接專用的流量測(cè)量?jī)x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(cè)量流量等于設(shè)計(jì)流量即可。
4.2已有精確計(jì)算的水力平衡閥的調(diào)節(jié)對(duì)于某些水系統(tǒng),在設(shè)計(jì)時(shí)已對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了精確的水力平衡計(jì)算,系統(tǒng)中每個(gè)水力平衡閥的流量和所分擔(dān)的設(shè)計(jì)壓降是已知的。
4.3一般系統(tǒng)水力平衡閥的聯(lián)調(diào)對(duì)于目前絕大部分的暖通空調(diào)水系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),應(yīng)使所有的水力平衡閥同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)流量。
4.3.1系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)的分析a.并聯(lián)水系統(tǒng)流量分配的特點(diǎn):并聯(lián)系統(tǒng)各個(gè)水力平衡閥的流量與其流量系數(shù)KV值成正比,如圖1所示,調(diào)節(jié)閥V1、V2、V3組成的并聯(lián)系統(tǒng),則QV1V2V3=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,KV1、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。b.串聯(lián)水系統(tǒng)流量分配的特點(diǎn):串聯(lián)系統(tǒng)中各個(gè)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;c.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(gè)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)。
4.3.2水力平衡聯(lián)調(diào)的步驟該系統(tǒng)水力平衡聯(lián)調(diào)的具體步驟如下:a.將系統(tǒng)中的斷流閥和水力平衡閥全部調(diào)至全開位置,對(duì)于其它的動(dòng)態(tài)閥門也將其調(diào)至最大位置,例如,對(duì)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。b.對(duì)水力平衡閥進(jìn)行分組及編號(hào):按一級(jí)并聯(lián)閥組1~6、二級(jí)并聯(lián)閥組I、系統(tǒng)主閥G順序進(jìn)?行,見圖2。c.測(cè)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)。d.對(duì)每一個(gè)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(duì)一級(jí)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)q11~G6的實(shí)際流量,并計(jì)算出流量比Q1-Q6。g.調(diào)節(jié)系統(tǒng)主閥G,使G的實(shí)際流量等于設(shè)計(jì)流量。
5總結(jié)
在暖通空調(diào)水力工程中,合理地安裝水力平衡閥以及采用正確的方法進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),可以極大地改善系統(tǒng)的水力特性,使系統(tǒng)接近或達(dá)到水力平衡,從而既為系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了保證,同時(shí)又節(jié)省了能源。

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