暖通空调水系统的水力平衡调节途径

许秋丽

摘 要：在经济发展的大力推动之下我国建筑行业在原有基础上取得较为明显的进步，同时人们对建筑质量以及建筑功能也提出越来越高的要求，这对建筑行业来说是一种全新的问题与挑战。本文主要对暖通空调水系统中选用水力平衡阀的原因进行阐述，并在此基础上实现对水力平衡阀的特性的介绍，应用水力平衡阀对水系统进行水力平衡调节的步骤、方法，系统联调的要求、过程和评价也可在这一过程中得以明确。

关键词：暖通空调；水系统；水利平衡；调节途径

水力失调是现阶段建筑物暖通空调水系统面临的主要问题，在水力失调的影响下会导致系统流量分配不合理，某些区域流量过剩，某些区域流量不足等情况出现，这也是导致某些区域冬天不热、夏天不冷等现象出现的主要原因。引起能量浪费现象出现的原因有很多种，其中主要包括系统输送冷、热量不合理。提高水泵扬程是解决上述问题的重要手段，因此在实际对系统流量分配进行调节时必须实现对相应调节阀门的使用。

一、系统水力平衡调节：

将系统中所有水力平衡阀的测量流量同时调至设计流量是水系統水力平衡调节的实质与目标，也就是说在实际进行水系统水力平衡调节工作时必须实现对上述要求的充分满足。

1.单个水力平衡阀调节

在实际针对单个水力平衡阀调节工作时只需要实现对专用的流量测量仪表进行连接，并在将仪表显示开度值的基础上对阀门口径及设计流量进行输入，旋转水力平衡阀手轮需要在测量流量等于设计流量时停止。

2.已有精确计算的水力平衡阀的调节

部分水系统在实际设计过程中已经实现对精确的水力平衡计算这一要求的满足，也就是说我们已知统中每个水力平衡阀的流量，注意所分担的设计压降也可在这一过程中得以明确，下面我们对水力平衡阀的调节步骤进行仔细分析。

（1）在科学使用设计图纸的基础之上我们可实现对水力平衡阀的设计流量的查阅，同时也可针对水力平衡阀的设计流量进行科学的计算。

（2）为在真正意义上促使查水力平衡阀压损列线图工作得以顺利进行需要实现将设计压降和设计流量以及阀口径作为主要依据，这也是促使水力平衡阀所对应的设计开度得以确定的重要手段。

（3）在实际旋转水力平衡阀手轮的过程中需要将其旋转至设计开度即可停止。

3.一般系统水力平衡阀的联调

设计只有水力平衡阀的设计流量现象普遍存在于现阶段的暖通空调水系统中，但是压差却在这一过程中被忽略。有多个水力平衡阀存在于系统中，在实际对其进行调节时极易出现流量变化互相干扰的现象，因此必须在结合实际的基础之上借助科学技术实现对上述问题的不断完善与优化。

二、系统水力平衡调节的分析：

1.并联水系统流量分配的特点：并联系统各个水力平衡阀的流量与其流量系数KV值成正比（由于管道中水流速度较低，假定各并联支路上平衡阀两端的压差相等），如图1所示，调节阀V1、V2、V3组成的并联系统，则QV1：QV2：QV3=KV1：KV2：KV3（Q为流量，KV为流量系数）。

当调节阀V1、V2、V3调定后，KV1、KV2、KV3保持不变，则调节阀V1、V2、V3的流量QV1、QV2、QV3的比值保持不变。如果将调节阀V1、V2、V3流量的比值调至与设计流量的比值一致，则当其中任何一个平衡阀的流量达到设计流量时，其余平衡阀的流量也同时达到设计流量。

2.串联水系统流量分配的特点：串联系统中各个平衡阀的流量是相同的，调节阀G1和调节阀V1、V2、V3组成一串联系统，则QG1=QV1+QV2+QV3；

3.串并联组合系统流量分配的特点：其中平衡阀V1、V2、V3组成一并联系统，平衡阀V1、V2、V3又与平衡阀G1组成一串联系统。

根据串并联系统流量分配的特点，实现水力平衡的方式如下：首先将平衡阀组V1、V2、V3的流量比值调至与设计流量比值一致；再将调节阀G1的流量调至设计流量。这时，平衡阀V1、V2、V3、G1的流量同时达到设计流量，系统实现水力平衡。实际上，所有暖通空调水系统均可分解为多级串并联组合系统。

4.水力平衡联调的步骤：

该系统为一个二级并联和二级串联的组合系统，（V1～V3、V4～V6、….V16～V18）为一级并联系统，又分别与阀组I（G1、G2…G6）组成一级串联系统；阀组I为二级并联系统，又与系统主阀G组成为二级串联系统。该系统水力平衡联调的具体步骤如下：

（1）将系统中的断流阀（图中未表示）和水力平衡阀全部调至全开位置，对于其它的动态阀门也将其调至最大位置，例如，对于散热器温控阀必须将温控头卸下或将其设定为最大开度位置；

（2）对水力平衡阀进行分组及编号：按一级并联阀组1～6、二级并联阀组I、系统主阀G顺序进行。

（3）测量水力平衡阀V1～V18的实际流量Q实，并计算出流量比q=Q实/Q设计；

（4）对每一个并联阀组内的水力平衡阀的流量比进行分析，例如，对一级并联阀组1的水力平衡阀V1～V3的流量比进行分析，假设q1

（5）按步骤（4）对一级并联阀组2～6分别进行调节，从而使各一级并联阀组内的水力平衡阀的流量比均相等；

（6）测量二级并联阀组I内水力平衡阀G1～G6的实际流量，并计算出流量比Q1-Q6；

（7）对二级并联阀组的流量比Q1～Q6进行分析，假设Q1

（8）调节系统主阀G，使G的实际流量等于设计流量。这时，系统中所有的水力平衡阀的实际流量均等于设计流量，系统实现水力平衡。但是，由于并联系统的每个分支的管道流程和阀门弯头等配件有差异，造成各并联平衡阀两端的压差不相等。因此，当进行后一个平衡阀的调节时，将会影响到前面已经调节过的平衡阀，产生误差。当这种误差超过工程允许范围时，则需进行再一次的测量和调节。

虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也有一定的调节能力，但由于其调节性能不好及无法对调节后的流量进行测量，因此这种节只能说是定性的和不准确的，常常给工程装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便。

结语：我们可以得出结论，在暖通空调水系统中，合理地安装水力平衡阀以及采用正确的方法进行系统联调，可以极大地改善系统的水力特性，使系统接近或达到水力平衡，从而既为系统的正常运行提供了保证，同时又节省了能源，使系统经济高效地运行。

参考文献：

[1]李尚杰.暖通空调水系统的水力平衡调节[J].建筑工程技术与设计，2016（15）.

[2]孙新华，闫晓玲.暖通空调水系统水力平衡阀应用与调节[J].城市建设理论研究：电子版，2014（12）：110-110.