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摘要: 在建築物暖通空調工程中,水力平衡的調節是個重要的課題。根據靜態水力平衡和動態水力平衡的特點,分析定流量係統和變流量係統幾種典型方式的水力平衡設備的選擇及實現水力平衡的方式。
在建築物暖通空調工程中,水力平衡的調節是個重要的課題。根據靜態水力平衡和動態水力平衡的特點,分析定流量係統和變流量係統幾種典型方式的水力平衡設備的選擇及實現水力平衡的方式。
1、定流量水力平衡係統
完全定流量係統是指係統中不含任何動態閥門,係統在初調試完成後閥門開度無須作任何變動,係統各處流量始終保持恒定。完全定流量係統主要適用於末端設備無須通過流量來進行調節的係統,如末端風機盤管采用三速開關調節風速和采用變風量空氣處理機組的空調係統以及係統要求較低、隻需氣候補償器調節供暖水溫即可滿足基本需要的供暖係統等。完全定流量係統隻存在靜態水力失調,不存在動態水力失調,因此隻需在相關部位安裝靜態水力平衡設備即可。通常在係統機房集水器上安裝水力平衡閥;對於空調水係統,可以在建築物各層水平回水管上安裝水力平衡閥。對於某些係統,雖然也不包含任何動態閥門,但由於無法通過其它非流量手段進行調節,因此在實際運行中用戶會因為房間過冷或過熱而改變閥門開度從而改變流量,因此可以認為這種係統介於定流量和變流量之間。
單管串聯供暖係統係統包括垂直雙管水平單管串聯係統以及垂直單管係統等。這種係統主管的流量基本不變,因此是定流量係統。以前者為例,來說明實現係統水力平衡的方式。這種係統主要存在靜態水力失調,在水平分支管上由於三通或二通溫控閥的調節作用而存在一定的動態水力失調。因此隻需在相關部位增設相關的水力平衡設備即可使係統保持水力平衡。具體如下:在係統機房集水器上安裝水力平衡閥;在立管回水管上設水力平衡閥;在水平分支管上安裝流量調節器保證各分支環路流量恒定(既可在本分支環路內部管道特性變化時保持流量恒定,也可在其它環路流量變化時避免受其幹擾)。
末端設備帶三通調節閥的空調係統。該係統與單管串聯供暖係統類似,係統各分支環路的流量基本不變,是定流量係統。這種係統主要存在靜態水力失調,在末端管路上也存在一定的動態水力失調,因此隻需在相應部位增加相應的水力平衡設備即可使係統保持水力平衡。具體措施同單管串聯供暖係統,隻需將流量調節器安裝在末端設備(風機盤管或空氣處理機組)水管道即可。
2、變流量水力平衡係統
由於人們對係統品質的要求以及節能意識的不斷提高,變流量水力係統在暖通空調工程中占據越來越重要的位置。變流量係統在運行過程中各分支環路的流量是隨著外界環境負荷的變化而變化的。由於暖通空調工程在一年運行的大部分時間均處於部分負荷運行工況,因此變流量係統大部分時間係統流量都是低於設計流量的。因此這種係統是實時、靈敏、高效、節能的。變流量係統一般既存在靜態水力失調,也存在動態水力失調,因此必須采取相應的水力平衡措施來實現係統的水力平衡。
靜態水力平衡的實現。通過在相應的部位安裝靜態水力平衡設備,使係統達到靜態水力平衡。實現靜態水力平衡的判斷依據是當係統所有動態水力平衡設備均設定到設計參數位置,所有末端設備的溫度控製閥門均處於全開位置時,係統所有末端設備的流量均達到設計流量。如此可以看出,實現靜態水力平衡的目的是保證末端設備同時達到設計流量,即設備所需的**大流量。避免了一般水力失調係統一部分設備還沒有達到設計流量,而另一部分已遠高於設計流量的問題,因此它解決的是靜態平衡和係統能力問題,即保證係統能均衡地輸送足夠的水量到各個末端設備。
變流量係統靜態水力平衡設備的選擇可參照定流量係統的描述來進行,在這裏就不再贅述。但是,末端設備在大部分時間是不需要這麽大的流量的。因此,係統不但要實現靜態水力平衡,還要實現動態水力平衡。
動態水力平衡的實現。通過在相應部位安裝動態水力平衡設備,使係統達到動態水力平衡。它包含兩方麵的內:當係統其它環路發生變化時,自身環路關鍵點壓差並不隨之發生變化,當自身的動態閥門開度不變時,流量保持不變。當外界環境負荷變化導致係統自身環路變化時,通過動態水力平衡設備的作用,使關鍵點壓差並不發生變化,此時自身其它並聯支路的流量也不發生變化。
定流量係統與變流量係統是多種多樣的,在這裏隻簡單地分析幾種典型的形式。需要注意的是,在實際的工程設計中,應根據工程投資和係統的精度要求合理地選用水力平衡設備,既要滿足工程設計和技術規範要求,同時又應采用合理的方案,為甲方節約資金。
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