平衡閥在中央空調(diào)系統(tǒng)中的作用
變流量系統(tǒng)是在末端設(shè)備處（如風(fēng)機(jī)盤管，組合空調(diào)箱，空氣處理機(jī)等）加設(shè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由室內(nèi)溫度控制器調(diào)節(jié)電動(dòng)閥的開啟度，來(lái)自主調(diào)節(jié)通過(guò)盤管的流量，從而保證室內(nèi)溫度在允許范圍內(nèi)波動(dòng)。系統(tǒng)流量的變化通過(guò)在水泵上加設(shè)變頻器進(jìn)行調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，我們必須注意到閥門開啟度的變化，并不能保證變化的流量按照要求進(jìn)行分配，所以還要有相應(yīng)的控制設(shè)備，才能使系統(tǒng)更有效的運(yùn)行。
在變流量運(yùn)行的系統(tǒng)中，控制設(shè)備主要解決三個(gè)問(wèn)題。
1．平衡系統(tǒng)冷源側(cè)環(huán)路；使流經(jīng)冷水機(jī)組水流量為定值。
2．平衡系統(tǒng)輸配側(cè)環(huán)路；保證任何負(fù)荷情況下全部控制閥及末端裝置能夠達(dá)到實(shí)際要求的設(shè)計(jì)流量。
3．平衡控制回路；保證控制閥在良好的工作條件下運(yùn)行。
為了提高系統(tǒng)的控制精度，達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。必須滿足下述要求：
1．所有控制設(shè)備均具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所計(jì)算的Kvs值。
2．所有水泵應(yīng)該提供準(zhǔn)確的水泵揚(yáng)程。
3．所有末端裝置的壓降要符合設(shè)計(jì)者的要求。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí)只能在標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)中選用控制閥、水泵及末端裝置等
控制閥：大部分生產(chǎn)廠家控制閥的Kvs值，每檔Kvs值約比前一檔高60%，因而不大可能選到正好為要求的Kvs值。
水泵：由于型號(hào)的原因，供選用水泵的流量可能與要求相差10～40%。為了確保足夠的流量，通常水泵選用比要求高10%有時(shí)達(dá)25%。
1 水力平衡技術(shù)概述平衡技術(shù)是解決空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)平衡的有效方法，它由以下幾個(gè)方面的內(nèi)容組成
(1)合理的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：平衡閥生產(chǎn)廠家技術(shù)專家與設(shè)計(jì)人員和用戶共同探討，力求使水系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到準(zhǔn)確合理。
(2)平衡閥的合理選型與設(shè)置：某些平衡閥生產(chǎn)廠家可在設(shè)計(jì)階段運(yùn)用有關(guān)軟件為用戶合理選型提供建議，并指導(dǎo)平衡閥的設(shè)置方法。
(3)先進(jìn)的水力平衡方法：由于水系統(tǒng)的相互影響性，要求有一套有效實(shí)用的水系統(tǒng)平衡方法來(lái)使其平衡，如瑞典某公司開發(fā)的TA Balance法，無(wú)論系統(tǒng)大小，只需作一次調(diào)試即可達(dá)到平衡。
(4)功能完善的專用化智能儀表：智能儀表中固化了水力平衡法及各種規(guī)格、口徑平衡閥性能曲線，可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的平衡調(diào)試，同時(shí)具有完善的雙向通訊功能。使用更方便。
(5)高質(zhì)量的水力平衡產(chǎn)品：平衡閥、壓差控制器等為用戶提供高品質(zhì)的技術(shù)服務(wù)。
(6)水力平衡報(bào)告：系統(tǒng)調(diào)試后可提供詳盡的水力平衡報(bào)告。有利于空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)的操作和維護(hù)。
2 水力平衡閥技術(shù)特點(diǎn)
以瑞典TA水力平衡公司生產(chǎn)的水力平衡閥為例，其主要特點(diǎn)包括：
①閥芯、閥座、閥蓋等均采用布氏硬度130以上的防脫鋅腐蝕銅合金制成，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)；
②閥門采用精密鑄造工藝，外型美觀，且精度高，流量測(cè)量及平衡精度為±5％；
③閥體上帶有供測(cè)量壓差的測(cè)壓嘴，不測(cè)量時(shí)具有自密封作用；
④平衡閥帶有可調(diào)節(jié)和預(yù)設(shè)定流量的數(shù)字式手輪；
⑤閥門具有鎖定功能。系統(tǒng)平衡并將閥門開度鎖定后可以關(guān)小，但只能開大至鎖定開度；
⑥小VI徑平衡閥(DN15～50)帶有泄水裝置，泄水時(shí)不影響系統(tǒng)運(yùn)行；
⑦大口徑平衡閥(DN65～300)閥芯設(shè)計(jì)獨(dú)特，采用壓力平衡結(jié)構(gòu)。減小了關(guān)閉力矩，更易開啟和關(guān)閉。
3 水系統(tǒng)平衡專用智能儀表
該儀表具有以下特點(diǎn)：
①表內(nèi)固化有目前最先進(jìn)的水力平衡技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)準(zhǔn)確有效的平衡；
②可測(cè)量平衡閥兩端壓差及流量，以及系統(tǒng)的水溫；
③可貯存l千個(gè)平衡閥的測(cè)量數(shù)據(jù)，記錄2。4萬(wàn)個(gè)測(cè)量值；
④可與計(jì)算機(jī)雙向通訊，調(diào)試前可上機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，對(duì)系統(tǒng)及閥門參數(shù)如閥門型號(hào)、規(guī)格、設(shè)計(jì)流量等參數(shù)進(jìn)行輸入，系統(tǒng)調(diào)試后將測(cè)量結(jié)果通過(guò)計(jì)算機(jī)輸出，這些參數(shù)包括平衡閥的編號(hào)、口徑、預(yù)設(shè)定值、兩端壓降A(chǔ)p、通過(guò)流量和設(shè)計(jì)流量等。
4 自動(dòng)流量調(diào)節(jié)平衡(動(dòng)態(tài)平衡閥)的特點(diǎn)
(1)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)平衡：由廠方檢定和調(diào)校至控制壓力范圍內(nèi)，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)水流量達(dá)到設(shè)定流量(精度為±5％)。
(2)節(jié)約能源：準(zhǔn)確的流量平衡系統(tǒng)能保持水泵以最高的效率運(yùn)作。
(3)可適應(yīng)不同泵速：可自動(dòng)調(diào)節(jié)降低壓差，對(duì)不同泵速的系統(tǒng)提供設(shè)定的流量。
(4)操作簡(jiǎn)單：可在數(shù)分鐘內(nèi)準(zhǔn)確量度系統(tǒng)的壓差，溫差和量差。
(5)節(jié)省空間：平衡閥設(shè)計(jì)精巧，不需鋪設(shè)太多喉管，可節(jié)省空間和保溫T程費(fèi)用。
(6)靈活實(shí)用：能提供完美及平衡的系統(tǒng)，其儀器增減都不會(huì)影響系統(tǒng)的流量平衡。
在中央采暖／空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，水泵的揚(yáng)程是按照系統(tǒng)最不利環(huán)路獲得所需流量來(lái)選定的，而距水泵較近的環(huán)路必然具有超大的壓頭。若不采取有效措施彌補(bǔ)這一差異，則有利環(huán)路的流量將大大高于設(shè)計(jì)流量值，造成水泵流量偏大、揚(yáng)程降低，不利環(huán)路壓頭仍不足，得不到所需流量。系統(tǒng)水量分配處于不平衡狀態(tài)，能耗浪費(fèi)、設(shè)備效率低。通過(guò)平衡器件解決水力平衡問(wèn)題的原理都是通
過(guò)調(diào)節(jié)阻力器件來(lái)增大有利環(huán)路的阻力，消除其剩余壓頭以達(dá)到阻力平衡。其直觀表現(xiàn)就是降低有利環(huán)路的流量，將水壓到不利環(huán)路去。應(yīng)用平衡閥和定流量閥都可以調(diào)節(jié)控制流量。且有再現(xiàn)和鎖定開度的功能，在達(dá)到調(diào)節(jié)工況(通常為設(shè)計(jì)工況)合理分配各環(huán)路水量。
5 平衡閥和定流量閥工作機(jī)理與區(qū)別
5.1 平衡閥屬手動(dòng)式調(diào)節(jié)閥，其工作原理是改變閥芯與閥座的間隙來(lái)改變流經(jīng)閥門的流動(dòng)阻力，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。從流體力學(xué)觀點(diǎn)看，平衡閥相當(dāng)于一個(gè)局部阻力可以改變的節(jié)流元件。
5.2 定流量閥又稱作自力式流量控制器，其機(jī)理是在一定工作差壓范圍內(nèi)控制通過(guò)的流量。如閥門前后的壓差增大時(shí)，通過(guò)閥芯的自動(dòng)關(guān)小動(dòng)作，保持流量不增大；反之當(dāng)壓差減小時(shí)閥芯開大，流量恒定；但當(dāng)壓差小于閥門正常工作范圍時(shí)，因定流量閥畢竟不能提供額外壓頭，此時(shí)閥門全開。流量較設(shè)定流量低，因此通常稱之為自力式平衡閥或動(dòng)態(tài)平衡閥。平衡閥的作用對(duì)象是阻力，發(fā)揮手動(dòng)可調(diào)孔板的作用，平衡管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力達(dá)到各環(huán)路阻力平衡的作用，定流量閥作用對(duì)象是流量，鎖定流經(jīng)閥門的水量而并非針對(duì)阻力平衡。在重慶江北機(jī)場(chǎng)中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于空調(diào)水管路較多，且遠(yuǎn)近相差較大，水路系統(tǒng)必須采取平衡措施。空調(diào)水泵啟用的臺(tái)數(shù)隨氣候的變化而不同，系統(tǒng)提供的總循環(huán)水量是主動(dòng)變化的，如按冬夏季設(shè)計(jì)工況調(diào)節(jié)水量平衡，則運(yùn)行非設(shè)計(jì)工況時(shí)的循環(huán)水量將較少。
平衡閥的作用是針對(duì)系統(tǒng)阻力，能將新的水量按設(shè)計(jì)比例平衡地分配，各支路的流量一同增減，仍然滿足當(dāng)前氣候條件下的流量需要。在局部用戶關(guān)閉的情況下，系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)多余流量均勻分配，達(dá)到平衡的目的，在一次調(diào)節(jié)完成后，除非管網(wǎng)發(fā)生變化，使用中不需再次進(jìn)行調(diào)節(jié)。定流量閥作用對(duì)象的流量，不管系統(tǒng)循環(huán)水量和末端負(fù)荷的變化，仍堅(jiān)持流量不變。而如系統(tǒng)循環(huán)總水量被主動(dòng)下調(diào)，則按原先流量分配的流量就不足了，而定流量閥又不能提供動(dòng)力和增加流量，于是有利環(huán)路的流量得到設(shè)計(jì)流量。而不利環(huán)路的定流量閥全開，流量達(dá)不到要求，則出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。由此可見，定流量閥在主管道處使用，可有效防止系統(tǒng)過(guò)流，并避免因此而造成的能源耗費(fèi)，具有較好的適用性；而在支管、立管和末端處，平衡閥則更為實(shí)用，不但可應(yīng)付各種可能出現(xiàn)的使用狀況，而且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工和用戶微調(diào)要求，可具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，同時(shí)也更經(jīng)濟(jì)，筆者認(rèn)為平衡閥和定流量閥聯(lián)用可確保系統(tǒng)盡量以最低能源成本提供最佳的舒適空調(diào)環(huán)境。
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