混水机组原理

混水机组（当然各种型式的机组都这样）节电的措施就是减少或避免节流的措施。对一个三通（图二）自身来说之所以节流严重，可以从水的流向上分析出来。第一，一次供水在流动中受到来自垂直方向的再循环水的干扰，使紊流度增加。第二，二股水流合到一起，出口管径未变化，使截面a 上的水流速度突然增加也会加剧流动损失。有人提出用一个混水阀（或者叫分配阀）做混水器，实际上节流水平和三通基本上是一样的，此不详述。笔者注意到，有的单位使用了混水器，这比使用三通要好。混水器的结构极其简单，是一个改进的三通，因而造价很低。所谓改进就是解决了上述“垂直干扰”和“流速突变”问题（如图三所示）：但是混水器并没有解决 P 1 ≥ P 2 >P 3 的问题。也就是说，两股进水在混水器必须将其自身的压力能部分消耗，并降至 P 3 才行。有没有减少损失的办法呢？有！那就是水水喷射器（图四）。水水喷射器根据动量交换的原理设计，尽可能地减少了节流损失，使出口压力介于两个进水压力之间，即P 1 >P 3 >P 2 。从结构上讲，水水图四水水喷射器喷射器不仅解决了上述流向和流速的问题，关键是内部进行了最优化的设计，使节流损失降至最低，也可以说他是一个先进的、高级的混水器。或者说混水器是一个低级喷射器，三通是一个低级的混水器。比较混水器和水水喷射器的两个压力不等式可以得出后者明显节能的结论。笔者对水水喷射器的设计计算方式进行了改进，并专门编写设计计算软件（暂不便公布），用数值计算法寻求最佳喉部压力，代替了传统的微分法求最佳面积比，使计算精度更加提高。受篇幅的限制，对于不同工况下水水喷射器与混水器的节能水平的数据化比较在此不予赘述。对于某些工况，例如向高层建筑供热，水水喷射器机组仍需部分节流调节过程，因此也不是最佳节电方案。这时候一项全新的“水力变压器”技术会尽显出来（见后述），这会从原理上解决高低区水压过渡导致的节流问题。这项技术最近已申请了国家发明专利，其原理简介如下：如图五，高区用户回水（压力P h2 ）在前段分两流，一部分升压前行，一部分降压成回水（P h1 ），升压部分在后端引射一次供水到达出口（压力变为P 3 ），必要时出口后加泵升压至二次供水压力P g2 。这样就可以在不节流仅有喷射作用条件下实现了压力的过渡。具体选用条件见后述。随着高层建筑供热需求的不断增加，相信这项技术将逐渐被接受采纳。