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平衡阀在空调系统中的应用

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富乐给您分享关于平衡阀在空调系统中的应用

由于社会经济的持续发展,人们对建筑居住环境和室内空气品质的要求也在不断提升,暖通空调系统也变得越来越复杂。从早期的完全定流量系统到现在的分区域变流量系统,对流量的控制需要更加多元化,使得影响流量分配的因素不仅仅是系统的固有阻力,包括用户


  普通的静态平衡阀已经在流量分配和阻力平衡上发挥了突出作用,尤其是欧文托普提出的全面水力平衡技术,通过静态平衡与动态平衡相结合,很好的指出了解决现阶段暖通空调水系统流量输配和自我扰动的办法。但是随着应用工程的增多和经验的积累,我们意识到,由于一些技术和人为的原因,平衡阀的作用没有完全发挥出来。所以,明确平衡阀的一些应用要点,对于提高系统的舒适性和完成建筑节能降耗目标是具有重大意义的。


 1. 静态平衡阀的阻力平衡和流量输配作用


  长期以来,困扰大型暖通空调系统流量输配不均的主要问题就是系统各个区域阻力不平衡。如何使用一种能够调整不同环路阻力的设备,成为平衡阀出现的推动因素。在一元流量控制的理论背景下,截止阀因为制造简单、调节方便、其流量特性较好等优点被普通应用于水系统中。通过设计,主要是运行、围护人员的经验,现场由操作人员直接根据功能区域的温度调节阀门开度,然后根据用户的反馈信息,再对阀门的开度值进行修正,这是一种没有准确理论支撑的系统调节方法,完全凭借个人经验。在运行管理人员经验丰富,水系统半径较小,流量不大的工程中,这种调节方式一定程度上弥补了系统初始的阻力偏差,起到了阻力平衡的左右。

  然而随着暖通空调系统供能半径越来越大,管路布置愈发复杂,这种靠人员经验调节的方式已经无法准确分配用户需要的流量,而且调节阀的功能缺陷也逐渐显现出来,例如其流量和压差关系没有规律,无法获得阀门的准确阻力等。这些都削弱了截止阀的平衡作用。为了准确反应阀门流量和压差的对应关系,并能监测通过阀门两端的阻力和流量值,设计人员在截止阀的阀体上加以改进,逐渐形成了现在常见的拥有线性特性曲线、能够监测阀门两端压差和流量的平衡阀,也就是静态水力平衡阀。不管是定流量还是变流量系统,这种流量可测、阻力可查的平衡阀都能够对初始流量进行精确分配,成为使用普通一种平衡产品。


  2. 动态平衡产品的出现

  随着暖通空调系统用户需求的多元化和控制手段的增多,流量的变化幅度越来越大,这些系统和用户的调节控制行为对系统内阻力产生了影响,阻力不变的平衡设备已经不能对这些干扰进行修正。能够自动调节阀门开度来保持某个区域流量可控的设备开始出现,例如动态流量平衡阀、压差调节器、一体阀等等。它们都能够通过自身的调整,屏蔽变流量系统压力波动的影响,与静态平衡阀相配合,实现完全的水力平衡效果。


  3. 一体阀应用的普通化和必要性


  3.1一体阀是用于变流量空调系统末端设备(风盘、新风机组或空气处理机)的平衡控制阀门,其设计宗旨是将流量控制(开关或调节)和平衡功能(主要是动态平衡功能)集于一体,通过阀门自身的平衡功能,抗拒系统中压力波动产生的叠加干扰,使得设备的运行流量只受控制信号的影响,确保供能与负荷保持一致。

  大型酒店、公寓、医院、商住楼等,由于设计的水系统较为庞大,末端用户较多且多具备个性化需求,使得流量的输配变化幅度大,各个环路之间的压力干扰非常明显,应用普通的电动调节阀很难保证室内流量的稳定性,由于阀门前后的压差发生变化(开度固定时),其流量特性已经偏离了等百分比特性,调节性能变差,进而影响到用户的室内空气品质。


  3.2如果一个环路中并联的风盘数量很多,环路距离较长,此时采用压差调节器+两通阀的平衡控制方案显然是不妥的,因为管道的沿程阻力损失已经无法忽略,而且压差调节器的设定值不能同时稳定两个相差较大的阀门压降。设置一对一控制的一体阀可以根据设备的实时负荷提供流量,在稳定自身环路的同时也减小了对其他环路的干扰。


  3.3对于多台机组并联的环路,仅仅采用静态平衡阀重新分配各支路阻力值是不够的,此时虽然已经考虑到不同机组由于表冷器阻力相差较大而采用静态阀进行平衡,但是无法抗拒环路之间阀门调节产生的压力波动,调节曲线也将发生变化。同时仅增设静态平衡阀有降低调节阀阀权度的危险,同样会降低调节性能。此时也适宜采用一体阀对每台机组进行独立控制,调节阀芯两端的压差始终恒定,故在可控信号下流量、开度都是一一对应的。


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