一、簡述

水力失調(diào)是我國空調(diào)水系統(tǒng)中常出現(xiàn)的較為嚴(yán)重的問題，是造成系統(tǒng)運(yùn)行效果差、能源嚴(yán)重浪費(fèi)等問題的主要原因。引起水力失調(diào)的原因很多，有的可能是系統(tǒng)初調(diào)節(jié)不好或未進(jìn)行初調(diào)節(jié)，有的可能是沒有安裝平衡器件或平衡器件安裝不正確。

水力平衡閥有兩個(gè)特性：

1、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(shí)，其流量與開度成線性關(guān)系；

2、流量實(shí)時(shí)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(shí)調(diào)至設(shè)計(jì)流量。

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)是簡單的，只需連接專用的流量測量儀表，將調(diào)節(jié)閥口徑及設(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、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(shí)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(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。這時(shí)水力平衡閥的調(diào)節(jié)步驟如下：

①、在設(shè)計(jì)資料中查出水力平衡閥的設(shè)計(jì)壓降；

②、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；

③、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(shí)水力平衡閥所對應(yīng)的設(shè)計(jì)開度；

④、旋轉(zhuǎn)水力平衡閥手輪，將其開度旋至設(shè)計(jì)開度即可。

三、水力失調(diào)帶來的問題

1、在空調(diào)水系統(tǒng)中存在水力失調(diào)現(xiàn)象，會使得流經(jīng)終端用戶及機(jī)組的實(shí)際流量偏離設(shè)計(jì)流量，近端用戶流量過大。

2、為了緩解運(yùn)行中水力失調(diào)，多數(shù)水泵選型偏大或水泵運(yùn)行在不合適的工作點(diǎn)處，導(dǎo)致系統(tǒng)大流量小溫差運(yùn)行。

3、各用戶處室溫不符合要求，不穩(wěn)定，靠近冷源處室溫較低，遠(yuǎn)離冷源處室溫偏高。

4、使得冷源機(jī)組達(dá)不到額定出力，實(shí)際機(jī)組運(yùn)行臺數(shù)和按照負(fù)荷要求的機(jī)組運(yùn)行臺數(shù)大大不符。末端用戶室溫不能滿足要求時(shí)，企圖額外增加水泵和冷水機(jī)組開啟臺數(shù)的做法只能造成不平衡的加劇和能量的浪費(fèi)。

5、由于系統(tǒng)中水力不平衡，末端得到冷量的時(shí)間延遲，那么制冷機(jī)組就要相對較早的開機(jī)以滿足末端用戶對冷量的需求。當(dāng)末端用戶冷量不足時(shí)，很多人想到的方法就是增大水泵的流量，然而水泵的流量增大后近端用戶冷量剩余的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

四、水力平衡及平衡閥的使用

水力失調(diào)分為靜態(tài)水力失調(diào)與動態(tài)水力失調(diào)。靜態(tài)水力失調(diào)指的是由于施工、材料等因素造成的實(shí)際的管網(wǎng)阻力與設(shè)計(jì)管網(wǎng)阻力不相符，從而導(dǎo)致的末端用戶的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量不一致而引起的水力失調(diào)。靜態(tài)水力失調(diào)是系統(tǒng)本身所固有的、穩(wěn)態(tài)的、根本的，是水力失調(diào)的一個(gè)重要因素。靜態(tài)水力失調(diào)可以在管道上增設(shè)靜態(tài)平衡閥，通過平衡閥的調(diào)節(jié)使得用戶的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量相等或者其比例接近設(shè)計(jì)比例。動態(tài)水力失調(diào)指的是由于系統(tǒng)中某一閥門的開度變化或末端用戶流量的變化，導(dǎo)致了系統(tǒng)中壓力的波動，造成了其他用戶的流量發(fā)生了變化，偏離設(shè)計(jì)流量而引起的水力失調(diào)。動態(tài)水力失調(diào)是流量調(diào)節(jié)引起的，不是本身所固有的。如何解決好動態(tài)水力失調(diào)是保持系統(tǒng)合理運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素。動態(tài)水力失調(diào)問題的解決辦法是可以在系統(tǒng)增設(shè)動態(tài)水力平衡閥，當(dāng)其他用戶流量發(fā)生變化時(shí)，通過動態(tài)水力平衡閥的調(diào)節(jié)，保持用戶的流量不發(fā)生變化，其他用戶的流量也不受到干擾。

當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各支路間的流量比例和設(shè)計(jì)比例不符，此時(shí)可以使用靜態(tài)平衡閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是當(dāng)各支路間的流量比例符合要求時(shí)，靜態(tài)平衡閥的調(diào)節(jié)是不起作用的。如果是定水量系統(tǒng)，使用靜態(tài)平衡閥足以滿足要求，因?yàn)橐坏└髦烽g的流量確定之后就不會發(fā)生改變。但是對于變水量而言，由于末端負(fù)荷的變化，導(dǎo)致了各支路間的流量分配也發(fā)生了變化，此時(shí)使用靜態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)是不起作用的。因?yàn)殪o態(tài)平衡閥的調(diào)節(jié)會使得各支路間的流量分配發(fā)生變化。靜態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)之后，各支路之間的流量分配也就確定了。但末端負(fù)荷變化時(shí)，支路間的流量會按照開始的比例發(fā)生變化。這樣就會使得末端負(fù)荷減小的區(qū)域流量變大，那么負(fù)荷不變化的區(qū)域流量就相應(yīng)減小。這樣就會造成了水力失調(diào)。如果采取繼續(xù)加大流量的做法，只會加劇這種現(xiàn)象的發(fā)生。流量加大后，流量少的區(qū)域滿足要求了，但是流量多余的區(qū)域流量繼續(xù)變大，這樣無疑增加了泵的能耗。因此變水量系統(tǒng)是一個(gè)動態(tài)的過程，末端負(fù)荷變化的時(shí)候各支路間流量分配也相應(yīng)發(fā)生了變化，靜態(tài)平衡閥不能滿足動態(tài)的過程。

靜態(tài)平衡閥一旦設(shè)定之后，阻力不會發(fā)生變化。靜態(tài)平衡閥的調(diào)節(jié)可以改變系統(tǒng)各支路間流量的分配，在設(shè)計(jì)流量下使得各支路之間的比例符合設(shè)計(jì)值。當(dāng)系統(tǒng)在部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，支路間的流量變化，但支路間的流量比例不變。定水量系統(tǒng)只存在靜態(tài)水力失調(diào)，在關(guān)鍵部位只安裝靜態(tài)平衡閥即可滿足要求。變水量系統(tǒng)中靜態(tài)平衡閥可用于初步調(diào)節(jié)，即在變水量裝置未使用前調(diào)節(jié)各支靜態(tài)平衡閥的設(shè)置和安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、靜態(tài)平衡閥應(yīng)當(dāng)分級設(shè)置，在總管、干管、支管、立管上都應(yīng)設(shè)置，以便流量的調(diào)節(jié)和分配。

2、各個(gè)分支管路上都應(yīng)設(shè)置靜態(tài)平衡閥。

3、靜態(tài)平衡閥安裝時(shí)，其前后應(yīng)分別至少有5倍管道直徑及2倍管道直徑長的直管段。安裝在水泵出口的平衡閥，水泵和閥門之間應(yīng)有10倍管道直徑長的直管段，以保證水流的順暢和均勻，避免湍流對流量測量精度的影響，減小水流對閥門的沖擊。

4、靜態(tài)平衡閥宜安裝在回水管道上。

5、安裝過程中，保證閥體箭頭所示的方向與實(shí)際水流方向一致，切忌安裝方向相反。6、閥門的手輪面向檢修側(cè)，以便于操作和檢修路間流量的分配。

五、結(jié)語

通過以上論述及工程調(diào)試實(shí)例，我們可以得出結(jié)論，在暖通空調(diào)水系統(tǒng)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，使系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)行得到保證。

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