>>>>>正文 字体：小中大
水力失调与水力平衡的概念及其分类在建筑物暖通空调工程中的定义
日期：作者：无忧论文网编辑：huangt点击次数：16销售价格：免费论文论文编号：lw592992论文字数：3038&论文属性：职称论文论文地区：中国论文语种：中文&
水力失调与水力平衡的概念及其分类在建筑物暖通空调工程中的定义
摘要：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
在建筑物暖通空调工程中，水力平衡的调节是个重要的课题。提出了静态水力平衡和动态水力平衡的概念，并结合两种水力平衡的特点，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。
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（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/Q（JQS：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）
2水力失调和水力平衡的分类
2.1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。
2.2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。
3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。常用的主要有以下两种形式：
3.1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。
3.2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。
4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。
4.1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。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。
4.2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。它包含两方面内容：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，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。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。
4.3下面就变流量系统几种典型动态水力平衡方式进行分析：
4.3.1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：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：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：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。
本文源自：无忧论文网转载保留版权源头地址：
会员老师编辑
论文相关搜索
留学论文中心
论文新闻中心
论文代写需求
论文网公告中心
论文代写供需发布
()始建于1999年，提供专业论文格式,论文范文,包括毕业论文,硕士论文,博士论文,留学生论文,essay,职称发表论文等的专业论文网站! 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
暖通工程中的一些常见问题
下载积分：3000
内容提示：暖通工程中的一些常见问题
文档格式：DOC|
浏览次数：0|
上传日期： 01:01:50|
文档星级：
全文阅读已结束，如果下载本文需要使用
 3000 积分
下载此文档
该用户还上传了这些文档
暖通工程中的一些常见问题
官方公共微信,内容来自筑龙网相关的培训课程、论坛帖子、行业资讯等。筑龙网为国内最权威最专业的建筑工程学习。交流平台，超过1000万设计师、工程师和造价师在筑龙网交流、学习更多相关资料请访问日更新500篇的!(发布于:日)
此时有人在和您一起浏览筑龙优搜库
课程时长：30
课程时长：29
课程时长：32
筑龙网以1040万会员的建筑社区为基础，为建筑师、工程师及相关人员提供建筑行业资讯、技术资料下载、招聘求职、技能培训、建材查询等服务，同时也是建筑人展示自我，增加业务合作与交流的平台
阻力平衡相关专题推荐动态平衡阀在暖通工程的应用分析 - 真空技术网
动态平衡阀在暖通工程的应用分析
来源:真空技术网（）机械工业第六设计研究院有限公司第六工程院　作者:王柯酣
　　随着我国建筑规模扩大，建筑数量不断增多，人们对于室内环境具有较高的要求，特别是商业建筑，如何有效扩大商用面积，确保空调系统正确、安全运行，而不增加消耗，是暖通行业建筑需重视的问题。
　　无论是采暖、空调工程，因条件制约不可能全部使用同程系统，实际设计时，异程系统为确保系统中环路末端的不利资用压头，其它空调末端资用设计工况需要值，尤其是规模大建筑功能复杂工程，由于异程管线长，空调末端启停差异、阻力差异，靠近冷热源位置具有剩量的资用压头，流量分配与设计状态偏离，引起系统水力失调。因流量偏差，导致冷热源近端出现采暖不热、空调太凉等现象，不仅确保使用功能，导致能源浪费。
一、解决水利失调方法
　　首先，加节流孔板。空调靠近冷源环路、热力入口等部分管段，增加节流孔板，解决水力失调的水系统热力末端流量、阻力计算准确，无法出现变化。所以，末端流量变化仍会导致水力失调、能源浪费。
　　其次，手动调节阀的安装。针对大型空调系统，选择手动调节阀难以进行调节，若对前端阀门进行手动调节，会影响后端流量。调整后端流量，其前端流量会出现变化。所以，调整费力、费时。针对复杂系统，工程师需具有调节阀门，若出现系统压力、负荷，对水力系统进行重新调整。
　　第三，动态流量平衡阀的安装。确定空调设备末端、热力入口的设计流量，按照阀门处压力、流量变化的范围，确定动态平衡阀，将阀门安置好，只需阀门处压差变化，控制阀门压力，不需要人为调节。
二、动态平衡阀特点
　　首先，动态平衡阀工作原理。对平衡阀阀芯过流面积进行调整，以适应阀门前后变化，实现流量控制。动态平衡阀属于一个以改变局部阻力为主的节流元件，针对不可压缩流体，流量方程：Q=KA(△P)，其中Q代表平衡阀流量，K代表流量系数，A代表阀芯过流面积，△P代表阀门的进出口压差。当阀门开度不变时，可忽视K值变化。所以，阀门流量维持A(△P)不变。平衡阀则由支撑装置、高精度弹簧、过流阀胆构成，弹簧的受压差对阀胆的过流大小进行控制，进而恒定阀门流量。
　　其次，阀门工作过程。若最小启动压差大于平衡阀的前后压差，则表示弹簧没有被压缩，此时的流通面积最大。若平衡阀门前后的压差处于工作范围内，则弹簧被阀胆压缩，处于工作状态，阀胆两边圆孔、几何型通道经过水流。因阀胆处于运动状态，几何流型通道也由于变化，阀体流通面积也随之变化。处于该压缩范围内，可基本恒定水流流量。若平衡阀的前后压差大于工作范围，弹簧被阀胆全部压缩，只有阀胆两边圆孔有水流，即阀胆作为固定调节器，压差和流量呈正比，压差增大，流量也随之增大。
　　动态平衡阀通过一定压力范围，对空调末端流量最大值进行控制，可实现流量的自动恒定，空调采暖的负荷不稳定，系统调试被简化，减少调试时间。尤其平衡阀在异程水系统的应用，可实现设计环境温度、水力工况平衡，其他末端启停对空调系统末端设备的运行不造成影响。
三、实际工程中动态平衡阀的运用
　　首先，区域供暖。动态平衡阀运用于热力入口，确保系统流量，室内温暖阀、采暖系统需确保每个散热器具有足够的流量，动态平衡阀需确保恒定各立管流量，使水平失调得到解决。
　　其次，空调系统。在大型空调系统、集中式空调系统中，平衡阀设置在空调设备的末端，经过三通电动阀确保设备的运行流量，平衡阀调整水力工况，当水泵、冷却塔、冷热源的设计管线受到限制时，采用平衡阀防止负荷偏载，确保设备正常、安全运行。
四、空调系统设计动态平衡阀反感因该注意的问题
　　首先，动态平衡阀无法调整负荷。在空调系统设计中，只能调节水力平衡，无法调节负荷，因误解了动态平衡阀，极易认为平衡阀可调整采暖负荷、平衡空调，利用平衡阀代替电动两通阀、三通阀。然而随着室内负荷、结构负荷的动态变化，空调设备水量也实现动态变化，即可确保室内温度，也可达到节省的目的。大型空调系统的运用，将平衡阀设置在空调设备中，各设备启停对其它设备水流量不造成干扰，平衡阀可平衡水力。电动的两通阀、三通阀节流，可对环境负荷数量进行调整。目前，动态平衡阀均带有电动自控功能，根据负荷要求，对空调系统进行动态平衡，以实现节能。所以，选择电动自控功能的动态平衡阀，即可平衡负荷调整和水力平衡，可用电脑直接设定流量，还可简化安装，在狭小空间内也可安装。
　　其次，动态平衡阀不宜多极设置。设置空调时，通常多极设计手动调节阀，但按照该方法对动态平衡阀进行设置是错误的。若下级的多个、一个设备将电动阀关闭，上级平衡阀流量仍然保持不变，可能会增加下级未关设备的流量，不仅增加了水流造成，对使用功能也造成影响，增加了经济投资。
　　第三，在空调设计时，应按照冬夏供回水温差，对动态平衡阀进行合理设置。空调系统的四管制，采用两个平衡阀，即可满足冬夏两季的不同水量要求，若冬夏两季的冷水温差与供热温差不一致，水流量的差异也较大，所以两管制水系统必须按照冬夏两季的不同流量要求，对平衡阀进行设置。主要有三种方法：
　　(1) 对可变流量的动态平衡阀进行设置，在冬夏换季时，将阀门转换即可。(2) 对两个平衡阀进行设置，阀1根据冬季流量确定阀门，阀2根据冬夏两季的最大水量差确定阀门，冬季只开阀1，夏季开阀1、阀2，以两个阀门实现四管制功能。(3) 选择自控功能的动态平衡阀，通过电脑设定流量。
　　动态流量平衡阀分为固定式动态流量平衡阀和可调式动态流量平衡阀，它们都是在工作压差范围内维持自身流量不变，区别是前者出厂后流量不可调，后者流量可调。对于设计流量已知的系统，选择前者即可，在使用中不需任何调试和维护，因此在暖通工程中使用动态平衡阀极为方便。
　　为真空技术网首发，转载请以链接形式标明本文首发网址。
　　与 调节阀 动态平衡阀 相关的文章请阅读：