暖通空調水系統的水力平衡調節途徑

許秋麗

摘 要：在經濟發展的大力推動之下我國建筑行業在原有基礎上取得較為明顯的進步，同時人們對建筑質量以及建筑功能也提出越來越高的要求，這對建筑行業來說是一種全新的問題與挑戰。本文主要對暖通空調水系統中選用水力平衡閥的原因進行闡述，并在此基礎上實現對水力平衡閥的特性的介紹，應用水力平衡閥對水系統進行水力平衡調節的步驟、方法，系統聯調的要求、過程和評價也可在這一過程中得以明確。

關鍵詞：暖通空調；水系統；水利平衡；調節途徑

水力失調是現階段建筑物暖通空調水系統面臨的主要問題，在水力失調的影響下會導致系統流量分配不合理，某些區域流量過剩，某些區域流量不足等情況出現，這也是導致某些區域冬天不熱、夏天不冷等現象出現的主要原因。引起能量浪費現象出現的原因有很多種，其中主要包括系統輸送冷、熱量不合理。提高水泵揚程是解決上述問題的重要手段，因此在實際對系統流量分配進行調節時必須實現對相應調節閥門的使用。

一、系統水力平衡調節：

將系統中所有水力平衡閥的測量流量同時調至設計流量是水系統水力平衡調節的實質與目標，也就是說在實際進行水系統水力平衡調節工作時必須實現對上述要求的充分滿足。

1.單個水力平衡閥調節

在實際針對單個水力平衡閥調節工作時只需要實現對專用的流量測量儀表進行連接，并在將儀表顯示開度值的基礎上對閥門口徑及設計流量進行輸入，旋轉水力平衡閥手輪需要在測量流量等于設計流量時停止。

2.已有精確計算的水力平衡閥的調節

部分水系統在實際設計過程中已經實現對精確的水力平衡計算這一要求的滿足，也就是說我們已知統中每個水力平衡閥的流量，注意所分擔的設計壓降也可在這一過程中得以明確，下面我們對水力平衡閥的調節步驟進行仔細分析。

（1）在科學使用設計圖紙的基礎之上我們可實現對水力平衡閥的設計流量的查閱，同時也可針對水力平衡閥的設計流量進行科學的計算。

（2）為在真正意義上促使查水力平衡閥壓損列線圖工作得以順利進行需要實現將設計壓降和設計流量以及閥口徑作為主要依據，這也是促使水力平衡閥所對應的設計開度得以確定的重要手段。

（3）在實際旋轉水力平衡閥手輪的過程中需要將其旋轉至設計開度即可停止。

3.一般系統水力平衡閥的聯調

設計只有水力平衡閥的設計流量現象普遍存在于現階段的暖通空調水系統中，但是壓差卻在這一過程中被忽略。有多個水力平衡閥存在于系統中，在實際對其進行調節時極易出現流量變化互相干擾的現象，因此必須在結合實際的基礎之上借助科學技術實現對上述問題的不斷完善與優化。

二、系統水力平衡調節的分析：

1.并聯水系統流量分配的特點：并聯系統各個水力平衡閥的流量與其流量系數KV值成正比（由于管道中水流速度較低，假定各并聯支路上平衡閥兩端的壓差相等），如圖1所示，調節閥V1、V2、V3組成的并聯系統，則QV1：QV2：QV3=KV1：KV2：KV3（Q為流量，KV為流量系數）。

當調節閥V1、V2、V3調定后，KV1、KV2、KV3保持不變，則調節閥V1、V2、V3的流量QV1、QV2、QV3的比值保持不變。如果將調節閥V1、V2、V3流量的比值調至與設計流量的比值一致，則當其中任何一個平衡閥的流量達到設計流量時，其余平衡閥的流量也同時達到設計流量。

2.串聯水系統流量分配的特點：串聯系統中各個平衡閥的流量是相同的，調節閥G1和調節閥V1、V2、V3組成一串聯系統，則QG1=QV1+QV2+QV3；

3.串并聯組合系統流量分配的特點：其中平衡閥V1、V2、V3組成一并聯系統，平衡閥V1、V2、V3又與平衡閥G1組成一串聯系統。

根據串并聯系統流量分配的特點，實現水力平衡的方式如下：首先將平衡閥組V1、V2、V3的流量比值調至與設計流量比值一致；再將調節閥G1的流量調至設計流量。這時，平衡閥V1、V2、V3、G1的流量同時達到設計流量，系統實現水力平衡。實際上，所有暖通空調水系統均可分解為多級串并聯組合系統。

4.水力平衡聯調的步驟：

該系統為一個二級并聯和二級串聯的組合系統，（V1～V3、V4～V6、….V16～V18）為一級并聯系統，又分別與閥組I（G1、G2…G6）組成一級串聯系統；閥組I為二級并聯系統，又與系統主閥G組成為二級串聯系統。該系統水力平衡聯調的具體步驟如下：

（1）將系統中的斷流閥（圖中未表示）和水力平衡閥全部調至全開位置，對于其它的動態閥門也將其調至最大位置，例如，對于散熱器溫控閥必須將溫控頭卸下或將其設定為最大開度位置；

（2）對水力平衡閥進行分組及編號：按一級并聯閥組1～6、二級并聯閥組I、系統主閥G順序進行。

（3）測量水力平衡閥V1～V18的實際流量Q實，并計算出流量比q=Q實/Q設計；

（4）對每一個并聯閥組內的水力平衡閥的流量比進行分析，例如，對一級并聯閥組1的水力平衡閥V1～V3的流量比進行分析，假設q1

（5）按步驟（4）對一級并聯閥組2～6分別進行調節，從而使各一級并聯閥組內的水力平衡閥的流量比均相等；

（6）測量二級并聯閥組I內水力平衡閥G1～G6的實際流量，并計算出流量比Q1-Q6；

（7）對二級并聯閥組的流量比Q1～Q6進行分析，假設Q1

（8）調節系統主閥G，使G的實際流量等于設計流量。這時，系統中所有的水力平衡閥的實際流量均等于設計流量，系統實現水力平衡。但是，由于并聯系統的每個分支的管道流程和閥門彎頭等配件有差異，造成各并聯平衡閥兩端的壓差不相等。因此，當進行后一個平衡閥的調節時，將會影響到前面已經調節過的平衡閥，產生誤差。當這種誤差超過工程允許范圍時，則需進行再一次的測量和調節。

雖然某些通用閥門如截止閥、球閥等也有一定的調節能力，但由于其調節性能不好及無法對調節后的流量進行測量，因此這種節只能說是定性的和不準確的，常常給工程裝完畢后的調試工作和運行管理帶來極大的不便。

結語：我們可以得出結論，在暖通空調水系統中，合理地安裝水力平衡閥以及采用正確的方法進行系統聯調，可以極大地改善系統的水力特性，使系統接近或達到水力平衡，從而既為系統的正常運行提供了保證，同時又節省了能源，使系統經濟高效地運行。

參考文獻：

[1]李尚杰.暖通空調水系統的水力平衡調節[J].建筑工程技術與設計，2016（15）.

[2]孫新華，閆曉玲.暖通空調水系統水力平衡閥應用與調節[J].城市建設理論研究：電子版，2014（12）：110-110.