暖通空调系统全面水力平衡解决方案
全面水力系统平衡
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两通调节阀阀权度
设计流量下调节阀全开时
β = ΔPControlvalvefullyopenanddesignflow
ΔPControlvalvefullyshut
调节阀全关时
TA 法则: β ≥ 0.25
两通阀全关时资用压差取决于负荷情况 (即取决于所有其它调节阀的开启度)
平衡系统某一点的资用压差 最小值:发生于设计工况下 最大值:发生于系统流量最小情况下, 约等于水泵扬程
kv =
q= ΔP
1.7 = 3.1 30
100
• 市面上的两通阀都是按照Reynard数生产的(如
右所示)
• 为保证流量可以达到设计流量,选较大的Kvs值4
• 后果是系统产生过流,造成不平衡
q = k v Δ P = 4 × 30 / 100 = 2 .19 m 3 / h
口径
mm
Kvs
15
2.5
Noise
Sound pressure level [dB]
Cavitating valve
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控制阀的阀权度
qp
H
pV
C STAD
β = ΔP控制阀全开并通过设计流量
ΔP控制阀关闭
Q=Kv√ΔP
阀权度:控制阀在多大的程度 上能够控制流量,有效调节末 端设备出力。 阀权度是动态变化的,直接影 响自控系统的效果。
过流意味着水流速高于设计预期值
v
=
0.354q di2
q l/h, di mm
v = 1273q di2
q l/s, di mm
过流回路中的控制阀开/关频繁,大大降低使用寿 命
17
为什么要用手动平衡阀?
暖通空调系统全面水力平衡解决方案
暖通空调系统全面水力平衡解决方案暖通空调系统是建筑中关键的基础设施之一,而水力平衡则是暖通空调系统中最为重要的技术之一。
水力平衡指的是各个部分的流量、压力和温度等物理量在系统内达到协调统一的状态,使整个系统运行稳定、节能、舒适。
本文将介绍暖通空调系统全面水力平衡解决方案。
水力平衡问题暖通空调系统的水力平衡问题主要体现在管道系统中。
管道系统的水力平衡问题,属于流体力学的范畴,具有复杂性、时变性和非线性等特点。
在管道系统中,水流的速度、流量、压力和温度等物理量会因系统的长度、管径、流量、节流器等因素而不同,这些因素的差异会导致系统中的局部水力失衡。
这种失衡会导致流量的变化、压力的不均匀和能量的浪费,从而影响系统的运行效率和舒适度。
解决方案为了解决暖通空调系统中的水力平衡问题,需要采取以下解决方案:管道设计管道设计是解决暖通空调系统水力平衡问题的关键。
在设计管道系统时,需要考虑到管径、管道长度、管道材质、弯头角度等因素,以确保系统可以满足流量和压力的要求。
设计流量控制流量控制是暖通空调系统中流量平衡的关键。
通过使用节流器、流量控制阀、平衡阀等设备,可以控制管道中的流量,达到水力平衡的目的。
管道调试管道调试是水力平衡实现的重要环节之一。
调试过程中需要测试流量、压力和温度等参数,根据实际情况对管道中的设备进行调整和改进,以实现水力平衡。
建立水力网络模型建立水力网络模型可以帮助工程师更好地理解管道系统中的水力平衡问题,优化系统设计和调试方案。
水力网络模型可以通过计算机模拟来实现,这种方法可以减少试错成本,并提高系统设计的精度。
定期维护系统维护是确保水力平衡可以持续有效的关键。
定期检查管道系统中的设备、清洗管道内部的沉积物、更换老化的管道等操作,可以保持系统的正常运行,并有效减少系统的故障率。
结论暖通空调系统的全面水力平衡是建筑节能和舒适性的关键环节。
通过管道设计、流量控制、调试、建立水力网络模型和定期维护等措施,可以解决水力平衡问题,使系统运行更加节能、稳定和舒适。
暖通空调水系统中的水力失调及应对措施
暖通空调水系统中的水力失调及应对措施前言暖通空调系统在冬季供暖和夏季制冷中被广泛应用。
水是系统中最常用的工质,用于传递和储存能量。
然而,在系统运行过程中,由于各种原因,水力失调现象时有发生。
本文将简要介绍水力失调的原因及对应的应对措施。
水力失调的原因1.管网设计不当:管网设计不当,导致热水、冷水进出口流量失衡,影响整个系统的供暖或制冷效果。
2.系统调节不当:系统调节时,由于人为原因或设备故障,未能满足流量平衡的要求,导致水力失调。
3.泵站运行不正常:泵站的运行状态及参数不正常,例如泵流过大或过小、泵站数量不足等,均会导致系统的水力平衡失控。
4.管道不清洁:管道四周的污垢和杂物会导致管道狭窄,影响水的流动,进而导致水力失调。
5.附加装置安装不当:例如阀门和节流装置,如果安装不当或清洗不及时,也会导致管道阻力增大,进而影响水力平衡。
水力失调的应对措施1.管网优化设计:针对管网设计不当,可以进行优化的设计,使热水、冷水进出口流量平衡。
可以通过实验测量和计算的方法,确定合适的管径、道路总长度和道路流量比例,从而达到相对平衡。
2.系统调节及检修:在系统运行过程中,需要定期对系统进行检修和调节,确保流量平衡和系统的正常运行。
例如能耗分析法、定常法、非定常法和调节矩阵法等方法可以用来调节系统。
3.泵站参数调整:泵站的运行状态及参数需要进行调整。
针对泵流过大或过小、泵站数量不足等问题,需要借助与技术人员,调整泵站的运行参数。
4.管道清洗:定期对管道进行清洗,去除污垢和杂物,保持管道畅通,从而保证水力平衡。
5.附加装置检修:针对阀门和节流装置,要定期进行检修和清洗,确保其运行正常,从而保证管道阻力不至于变大。
水力失调问题在暖通空调系统的运行过程中时常出现,但是只要采取正确的手段,可以较好地应对,使得系统运行正常,达到预期的效果。
因此,在暖通空调系统的设计、运行和维护中,务必要持续注重水力平衡方面的问题。
谈暖通空调水力平衡调节措施
谈暖通空调水力平衡调节措施摘要:随着经济的发展,人们生活水平不断的提高,在生产生活的发展中,暖通空调系统发挥着越来越大的作用,这就要求在暖通空调系统中要采取各种措施保证系统水力的平衡,只有水力平衡才能保证系统正常运行,满足业主需求。
本文作者结合多年来的工作经验,对暖通空调水力平衡调节措施进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:暖通空调水力平衡调节措施暖通空调在运行过程中,很容易出现水力平衡问题。
要想有效解决这一问题,就是要从暖通设备的工作原理入手,从中总结出经常出现的问题,然后针对这些问题探究解决的办法,解决水力平衡问题,就要先从水力平衡系统的运行规律与工作原理入手,在掌握了其工作原理后才能探究出问题的根源所在,然后根据科学的步骤,逐渐解决问题。
一、水力平衡技术的分析水力失调包括静态失调与动态失调两个方面,所谓的静态失调是一种比较稳定的常态失调,需要人们立即解决,否则会导致问题的延续,出现这种现象的原因是用户没有根据实际流量的需要来设计流量。
动态失调是一种变化的失调,是说某些用户的水流量发生变化,导致了系统的阻力分布不均匀,使其他用户的流量也发生变化,出现了水力失调的情况。
这种动态水力失调的问题是由于个别用户安装了散热器温控阀造成的。
一般的暖通空调中都设置了两个系统,那就是:热力供应系统与冷冻系统,当设计中的冷热流量无法满足用户需求时,就会出现水力失衡的现象,这里我们用实际流量和设计流量之间比值来探究水力失衡的程度,两者之间的比值越大,实际流量就越大,相反则越小,假如所有用户在使用这些流量的时候,可以确保自家使用的流量不发生变化,就达到了水力平衡,这时候,暖通设备处于一个最良好的运行状态。
缩小两者之间的比值,还能达到客户要求的标准,就会达到节省能源或者资源的效果。
如果在现实使用中,水力平衡方面出现了问题,可以通过运用实现安装好的阀门加以控制,具体说来,这是一种补救措施,没有产生十分良好的效果,而且在调节的过程中若是没有掌握好尺度,就会导致十分严重的问题,对于整个工程最后的维修,安装构成威胁,带来不便,造成十分不利的影响,为了解决这一问题,通常可以采用调节阀门来对集水器进行调节和控制。
暖通空调水力平衡调节方法
暖通空调水力平衡调节方法摘要:随着经济的快速发展,社会在不断的进步,水力平衡对于暖通空调系统的正常运行非常重要,应尽量避免在实际使用中出现水力失调的问题。
文章介绍了暖通空调变流量水力失调的原因及解决方案,介绍了应用水力平衡阀调整暖通空调系统水力平衡的分类和方法,促进改善空调系统水力平衡调节方法,确保合理的暖通空调水系统的流量分布。
分别从静态和动态的角度分析水力平衡,以及从静态水力平衡阀和流量控制阀,自力式控制阀和电动控制阀组合的特性进行动态水力平衡的分析,我们就会发现自力式流量控制阀和电动调节控制阀无法在可变流量水系统中得到良好的应用效果。
关键词:暖通空调;变流量;水力系统平衡;分析引言城市建筑的相关暖通系统中,通过空调水利系统进行常见问题的分析,对相关水力平衡情况进行合理的调整,从而保证暖通的正常空调的系统下完成相关的平衡控制。
通过暖通系统进行水力平衡的相关输送冷热计量评估,防止出现空调水力平衡问题,造成输送冷热量不准确,效率低,直接影响整体暖通空调的能源资源控制管理。
采用提高水泵的相关扬程程度,保证正常的水力平衡,从而加深水力能源的消耗比例,保证水暖平衡的正常发展,实现高效的水力平衡系统控制.1水力平衡概述对于建筑的暖通空调系统,如果在运行过程中,因为某一或部分用户的制冷或制热需求的改变而使系统网路的流量分配与各热用户所要求的流量偏离,造成各用户的供冷供热量不符合要求,这种现象就是的水力失调。
相对而言,水力平衡就是说在暖通空调制冷或制热过程中,系统内任何一个用户制冷制热需求的改变都不会给系统中其他的用户制冷制热带来影响,即系统水力稳定性强。
在空调行业中,通常运用水力稳定系数来衡量暖通空调水力平衡的程度,水力稳定系数用y来表示。
y值是暖通系统中热用户的规定流量与工况变化后可能达到的最大流量的比值,y值越大,就说明设计越成功,y值过小,用户的制冷制热要求就难以得到保证。
但是,虽然说r值越大越好,但是过大的话容易造成投资方资金浪费现象,因此,r值是不能无限制过大的。
watts空调水系统全面水力平衡完美解决方案
静态水力平衡:通过在水系统管道中增设静态平衡阀 及对系统进行全面水力平衡调试,使在设计工况下,每个 末端设备流量均同时达到设计流量,实现静态水力平衡。
实现静态水力平衡的主要产品有:静态平衡阀
( 三 ) 三个测量标准的实现形式 实现静态水力平衡的系统也就达到了全面水力平衡的
2、电动控制阀两端的压差不能变化太大,以保证控制阀有 良好的控制特性。
3、一二次侧系统的流量相匹配,确保主机和末端获得设计 供回水温度。
实现动态水力平衡的主要产品有:动态流量平衡阀、 压差控制阀、电动平衡二通阀、动态平衡电动调节阀。
一二次侧水力互扰:当主机侧多台主机并联时,存在 多台主机不同组合条件下运行,这时各运行主机之间会存 在水力互扰;或者,在二次侧运行工况变化时,系统的阻 力特性会随之改变,从而引起输配侧不同支路之间的水力 互扰。对于二次泵变流量系统,还存在一二次侧流量不匹 配问题。
为实现室内设定温度,系统每天提前 1~2 小 时开机
每天比水力失调系统少运行 1 小时以上
按一天运行 8 小时计算,少运行 1 小时节省 运行能耗 12.5%!
系统阻力过大,水泵在高扬程下运行
系统可在最低阻力下运行,计算出多余扬程, 通过变频降低水泵能耗
通常可降低能耗
20%
!
部分负荷下,水力失调将更加严重,过流回 路加剧过流,造成能耗浪费
第一个测量标准:在设计工况下,所有末端设备都能同时 够达到设计流量。
实现动态水力平衡的系统也就达到了全面水力平衡的 第二个测量标准:电动控制阀两端的压差不能变化太大, 以保证控制阀有良好的控制特性。
当实现了前两个测量标准,同时在一二次侧界面处采 用了合适的旁通方式,通过全面水力平衡调试后,确保一 次侧流量大于等于二次侧的设计流量,那么空调系统就能 达到全面水力平衡的第三个测量标准:一二次侧系统的流 量相匹配。
暖通、空调水系统水力平衡调试施工工法
暖通、空调水系统水力平衡调试施工工法一、前言暖通、空调水系统是现代建筑中必不可少的设备,而水力平衡调试则是保证系统正常运行的重要环节。
水力平衡调试需要对设备进行施工,工法的合理性和可行性直接关系到系统运行效果。
本文将介绍一种名为“暖通、空调水系统水力平衡调试施工工法”的实施方式。
二、工法特点该工法采用多点测压调节的方式,能够保证系统的水力平衡。
该调节方式能够减少测量点的数量,并且能够更准确地确定调节参数。
同时,该方法可以实现自动调节和节能,能够自动检测和校正操控参数。
此外,该方法还能够实现快速调节和即时反馈,能够节省工程时间和人力成本。
三、适应范围该工法适用于暖通、空调水系统的水力平衡调试,适用范围包括办公楼、商场、医院、学校等各种场所。
该工法对于不同规模和复杂度的建筑都有较好的适应性。
四、工艺原理本方法首先通过数学计算方式得到设计需求下的总水量,然后根据设计需求,确定各个楼层和分区的水量分配比例。
通过在调节阀上进行调节,可以使得每个分区的水量达到理想值。
系统能够根据测量数据自动调整调节阀门的开关以及泵的工作状态。
该方法采用了分层反馈控制模型,实现了自动调节和高效控制。
五、施工工艺第一步: 确定设备调节点,并进行测量和标记。
第二步:组装测字装置,并根据实际情况安装传感器。
第三步: 通过计算和分析,得到每个调节点的压力和流量控制参数。
第四步:调节系统参数,进行校准和测试。
第五步: 进行复查,检查系统调节是否到达预期结果。
第六步: 对调整后的系统进行运行测试和校准。
六、劳动组织该工法需要在施工中配合设计人员共同制定方案,并配合现场管理人员进行设备调整。
需要指定责任人负责施工管理并指导具体操作人员进行施工。
同时,施工过程中需要注意安全问题,配备专人进行安全管理。
七、机具设备该工法需要使用压力计、流量计、调节阀和其他相关设备等专业调试设备。
机具设备的使用需要专业技术人员进行操作。
八、质量控制质量控制包括施工前、中、后的质量控制。
水力平衡在建筑暖通系统中的调节与优化
水力平衡在建筑暖通系统中的调节与优化随着现代建筑技术的不断发展,建筑暖通系统在人们的生活中起着越来越重要的作用。
而水力平衡作为建筑暖通系统中的一个关键环节,对于系统的运行效果和能源利用效率有着重要影响。
本文将探讨水力平衡在建筑暖通系统中的调节与优化方法,以期提高系统的性能和节能效果。
1. 水力平衡的基本概念与作用水力平衡是指在建筑暖通系统中,通过合理地调节水流量和水压,使得系统中各个部分能够获得适当的水流量和水压,从而实现系统的稳定运行和高效能利用。
水力平衡的主要作用有两个方面:一是保证系统中各个末端设备的供水和回水温度稳定,避免因水流量不均匀而导致的供暖效果差异;二是减小系统中的阻力损失,降低能耗,提高能源利用效率。
2. 水力平衡的调节方法2.1 管道设计与布局在建筑暖通系统的设计过程中,合理的管道设计与布局是实现水力平衡的基础。
首先要根据建筑的结构和功能需求,确定供水和回水的管道尺寸和布置方式。
其次,要避免管道的过长和过多的弯头,减小阻力损失。
最后,对于大型建筑物,可以考虑将系统分成多个独立的回路,以便更好地控制水流量和水压。
2.2 泵站的选择与运行在建筑暖通系统中,泵站的选择和运行对于水力平衡具有重要影响。
首先,要选择合适的泵站类型和规格,以满足系统的需求。
其次,要合理地设置泵站的运行参数,如水泵的转速和流量调节方式,以保证系统的稳定运行和水力平衡。
此外,还可以考虑使用变频调速技术,根据系统的实际负荷情况,调整泵站的运行状态,进一步提高系统的能源利用效率。
2.3 阀门的调节与控制阀门的调节与控制是实现水力平衡的重要手段之一。
通过合理地设置阀门的开度和调节方式,可以调节系统中各个末端设备的水流量和水压,从而实现水力平衡。
在实际操作中,可以采用手动调节阀门的方式,也可以使用自动调节阀门,通过传感器和控制器的反馈信号,实现对水流量和水压的自动调节。
3. 水力平衡的优化方法3.1 系统的动态调节与优化建筑暖通系统的运行状态是时刻变化的,因此,动态调节和优化是实现水力平衡的重要手段之一。
暖通空调系统水力平衡方案及比较分析
暖通空调系统水力平衡方案及比较分析在建筑物暖通空调水系统中,水力失调是最常见的问题。
由于水力失调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,造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况,系统输送冷、热量不合理,从而引起能量的浪费,或者为解决这个问题,提高水泵扬程,但仍会产生热(冷)不均及更大的电能浪费。
因此,必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。
虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调节能力,但由于其调节性能不好以及无法对调节后的流量进行测量,因此这种调节只能说是定性的和不准确的,常常给工程安装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便。
一、水力平衡技术是节能及提高供热(冷)品质的关键在供热空调系统中,由于种种原因,大部分输配环路及热(冷)源机组(并联)环路存在水力失调,使得流经用户及机组的流量与设计流量不符。
加上水泵选型偏大,水泵运行不合适的工作点处,导致水系统处于大流量、小温差运行工况,水泵运行效率低、热量输送效率低。
并且各用户处室温不一致,近热(冷)源处室温偏高(高),远热(冷)源处室温偏低(高)。
对热(冷)源来说,机组达不到其额定出力,使实际运行的机组台数超过按负荷要求的台数。
以上种种原因,造成了能耗高,供热(冷)品质差的弊病。
1、静态水力失调系统的流量计算:在未安装静态水力平衡设备前,现场测得的末端设备流量及通过改造水泵来满足流量的计算结果如表1所示,该系统为静态失调的水力系统。
表1流量设备1 设备2 设备3 设备4 总流量(m3/h)设备实测流量(m3/h) 28 24 18 16 86设计流量 20 20 20 20 80实测流量与设计流量比较实测>设计实测>设计实测<设计实测<设计为保证设计流量必须采取的措施必须通过增大水泵流量的方法以保证设备4的流量达到设计流量水泵流量增大后的流量数值(m3/h) 35 30 22.5 20 107.5由上表可见,设计总流量为80(m3/h),但为了保证最不利环路达到设计流量,实际水泵所需的最小流量为107.5(m3/h),远远大于设计总流量。
暖通空调系统全面水力平衡解决方案
暖通空调系统全面水力平衡解决方案建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已达35%,且持增长态势。
大型公共建筑中空调系统耗能约占建筑总能耗的50~65%。
空调系统存在的典型问题:能耗高、舒适度低。
1)制冷机组、水泵、空调机组等设备工作效率较低;2)空调房间温度无法达到设定值、波动较大;3)水系统的噪音。
水力失调:静态水力失调:主要由于系统在设计、产品选型、施工等过程中的种种误差迭加产生的,设计需要的系统管道阻力特性与实际系统管道阻力特性不相符,所造成的实际流量与设计流量不一致的水力失调状态。
静态水力失调:天生的,所有系统都有,平衡调试后消失。
动态水力失调:在暖通空调水系统上安装了很多调控设备,应用了变流量技术,从而使系统的瞬时阻力特性与设计所需阻力特性不符,而造成了系统的瞬时失调状况。
后天的,所有系统都有,必须由动态阀门修正!水力平衡阀的分类:一、静态平衡阀—并联管路二、动态平衡阀1、动态流量平衡阀/定流量阀—冷冻机干管2、动态压差平衡阀/压差调节器—水平支管、垂直立管三、电动平衡阀—末端设备1、动态平衡电动二通阀—风机盘管2、动态平衡电动调节阀—新风机组、组合式空气处理机组水力平衡阀的作用:平均分配流量(按设计流量分配):静态平衡阀;按需分配流量(按实时负荷分配):动态平衡阀。
阀门流量计算公式:静态(水力)平衡阀:各主要并联管路的平衡方案(集水器、垂直立管、水平支管)水力失调的典型现象(存在的问题):部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均;为照顾不利环路而加大流量运行导致能源浪费;有利环路阀门、末端设备处存在水流噪音。
并联环路流量分配与压降的关系:平衡方案:各并联管路设置静态平衡阀。
平衡原理:通过调节自身开度改变阀门阻力,平衡各并联环路的阻力比值,使流量合理分配,达到实际流量与设计流量相同;消除水系统存在的部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均现象,有效避免了为照顾不利环路而加大流量运行的能源浪费现象,因此可节省冷/热量,同时还可以减少水泵运行费用。
暖通空调系统水力平衡调节的有效措施
暖通空调系统水力平衡调节的有效措施1 水力平衡相关概念(1)水力失调和水力平衡在通常的供热系统之中,所供用户的实际流量和设计时预期的流量之间不一定能够达到完全的吻合。
这种出现不能吻合的情况就是水力失调。
这个水力失调的程度可以采用设计时的要求流量和实际流量之间的比值X进行衡量。
这个X就是水力的失衡度。
我们可以用下列公式表示: X=Qs/Qj这个公式中的Qs就是用户的实际流量;QJ则是设计者的理想要求流量值。
水力失衡就是表示在管网中的不同热用户在其他热用户用热时来维持自身流量恒定的能力。
(2)失调分类水力失调的分类包括,静态的水力失调和动态水力失调的控制。
静态的水力失调主要是由于设计者在设计的过程中,或者施工者在安装施工的过程中,或者由于一些设备和原材料的问题,导致了静态的水力失调。
静态的水力失调是稳定的、无法避免的,也是我国暖通空调水系统之中水利失调的重要的原因。
动态的水力失调指的是用户在开启阀门的时候,导致的水流的改变,其他用户的流量也跟随者产生相应的改变。
这种动态的水力失调是动态的,时常发生变化的。
不是系统本身所存在的不可改变的问题,是系统运转过程中,出现的可以控制的问题。
(3)完全的定流量系统完全的定流系统是指不含有任何动态的阀门,阀门在系统的初步调整之后,其开度不需要做出任何的变动,系统各个部分之间的流量一致能够保持在恒定的状态。
这种系统主要适合安装在末端设备不需要通过流量对系统进行调节。
这种完全的定流量系统控制只在静态的水力失衡中存在,动态的水力失调中并不存在。
至于空调的水系统,可以在建筑物的各个阶层的水平回水管上去装配水力平衡阀。
也有一些系统虽然不包含任何的动态阀门,并不能运用其他非流量的策略进行调控,这就导致在实际的系统运转中用户可以根据实际的需要来改变阀门的开度,达到改变流量的目的,实现冷热的转换。
完全定位系统,就是一种介于恒定流量和变化流量这二者之间的一种系统。
2 水力平衡操作前的准备工作水力平衡的调节前期,要做好相应的准备工作,这些工作对整合空调系统的有效运转起着重要的作用。
暖通空调水系统水力平衡调节
暖通空调水系统水力平衡调节摘要:暖通空调系统具有一些可变性,并且负载变化直接影响每个回路的冷和热的直接变化。
然而,就我国目前的水平衡控制方法而言,暖通空调系统中的水力不平衡问题无法得到充分解决,需要进一步加强和改进技术人员。
因此,要及时考虑调整暖通空调的水力平衡,开发更有效和先进的适应方法,科学合理地配置系统流量,减少暖通空调系统中的能量消耗浪费并充分准备水力平衡。
积极进行准备工作,对水不平衡原因进行深入调查和分析,及时采取适当的纠正措施,尽量减少水力不平衡的发生,不断提高水力不平衡调整的技术水平。
关键词:水力失调;平衡阀;系统平衡调试1 导言近些年来社会经济发展迅速,人们的生活质量也逐渐提升,暖通空调在我们生活中已经占据了极其重要的位置,主要是因为暖通空调可以一年四季为我们提供良好的温湿度生活环境。
对暖通空调的水管道系统进行研究分析的过程中,发现水力平衡的关键就是要保证合理的流量分布,但是我们在实际使用暖通空调的过程中会发现水力失调其实是一种非常普遍的问题,这个问题不仅会影响到我们的生活,而且还会导致资源浪费的现象。
2 空调水系统平衡概述空调水系统的平衡是保证空调系统正常运转,水系统的平衡是保证一种能量的低消耗,由于设计中存在的某些问题常常会导致系统存在着误差,在空调水系统中,各支路及末端设备的水流量都各不相同,所以需进行水系统的平衡调节;设置有效合理的方案来满足客户使用的最大效益。
3 水力失调和水力平衡的分类3.1 静态水力失调和静态水力平衡静态水力失调指的是在系统设计和工程施工方面,以及工程材料方面等在多种因素制约的情况下,造成暖通空调系统管道特性的阻力数比值和系统设计时所规定的的数值不相同。
静态水力失调是一种稳定的失调现象,它是这个系统自身存在的。
静态水力失调是导致空调系统水力失调的主要原因。
在一般情况下,暖通空调水力系统的实际流量几乎没有办法达到和设计时相同的情况。
现在对于静态水力失调这种现象,我们所使用的方法就是在水里系统中增加水力平衡阀的平衡装置,水力平衡阀可以科学合理的调整系统特性的阻力数比值,使其可以和设计时的管道阻力数比值的要求一样。
全面水力平衡暖通空调水力系统设计与应用手册
全面水力平衡暖通空调水力系统设计与应用手册一、引言暖通空调系统在建筑物中起着重要的作用,保障室内空气质量和舒适度。
而水力系统作为暖通空调系统的一个重要组成部分,对系统的稳定性、效率和节能性有着重要影响。
全面水力平衡暖通空调水力系统的设计与应用显得尤为重要。
本手册旨在通过系统的介绍、设计原则与方法、应用案例分析等方面的内容,为相关从业人员提供指导和借鉴,帮助他们更好地理解和应用全面水力平衡暖通空调水力系统。
二、全面水力平衡暖通空调水力系统的介绍1. 水力系统的概念和作用水力系统是指在暖通空调系统中,通过管道、阀门、水泵等设备输送冷热水的系统。
水力系统的主要作用包括传热、传热、水力平衡和控制等。
2. 全面水力平衡的概念全面水力平衡是指在水力系统设计中,通过合理的布局、管道尺寸的选择、阀门的调节等手段,使得系统中的各个支路、回路能够达到平衡状态。
水力平衡的实现有利于提高系统的热效率、降低能耗、延长设备使用寿命。
三、全面水力平衡暖通空调水力系统的设计原则与方法1. 设计原则(1)综合考虑系统的整体平衡性(2)合理选择管道尺寸和布局(3)采用自动控制技术提高系统稳定性(4)优化水泵和阀门的选择和配置2. 设计方法(1)初步确定系统的水流量和压降(2)计算管道的阻力和选型(3)合理考虑管道的布局和衔接(4)选择适当的阀门和调节装置四、全面水力平衡暖通空调水力系统的应用案例分析以某高层建筑为例,介绍其全面水力平衡暖通空调水力系统的设计方案和实际应用效果,包括系统的结构布置、主要设备的选择和配置、水力平衡的实现效果等。
五、总结与展望全面水力平衡暖通空调水力系统的设计与应用是暖通空调领域的一个重要课题。
该手册旨在通过介绍系统原理、设计方法和实际案例,帮助相关从业人员更好地理解与应用该系统,为建筑节能与环保做出贡献。
未来,随着科技的不断发展,全面水力平衡暖通空调水力系统将会得到更广泛的应用,为建筑节能和绿色发展提供更多解决方案。
论暖通空调变流量水力系统平衡问题
论暖通空调变流量水力系统平衡问题摘要:本文结合实例对暖通空调的水力平衡问题进行相关分析,希望能够对读者提供一些借鉴和参考。
关键词:暖通空调;水力系统;平衡;改造一、前言在暖通水系统中,由于局部制冷或者供热会造成水力失调的情况出现。
有效改善水力平衡问题能促使暖通空调发挥更大的作用,本文将进行分析。
二、暖通空调概述通常情况下,暖通空调系统也可以被称为HVAC系统,其最大的作用就是暖气供应、建筑通风和空气调节等。
对暖通空调进行设计时,主要需要使用流体力学、流体机械、热力学以及机械设计等多个学科的相关知识,并且需要遵循国家和行业的相关技术标准。
在各类分支技术逐渐创新和发展的形势下,暖通空调的设计越来越被建筑工程所重视,甚至已经成为了其中的一项关键性工作。
从暖通空调的发展初期来看,其主要是一个水力定流系统,通过末端设备的分档控制调节风量以实现对温度进行调节。
比如,一般可以采用变风量空调箱调节风量,也可以使用三速开关实现调节风量的目的。
这几种调节方式虽然比较简单,但是却能发挥出比较明显的作用。
随着相关技术的进步和经济水平的提高,传统的水力定流系统和新时期建筑的供暖需求不相符合,因此水力变流系统逐步出现,还出现了变风量系统。
这些出现的暖通系统,其可以借助电动调节阀或是风阀展开操作调节,可以实现环境温度的精确控制和调节。
随着变送器、传感器和控制器等电子元件不断发展,智能化的暖通空调控制系统已经成为主流。
不仅提高了控制调节的灵活性,更是大大提高了控制调节的效率。
在建筑暖通空调的设计当中,其主要包含了引进新风、空气冷却、过滤处理等基本流程环节。
但是,必须注意到暖通空调系统中不但加入了一些全新的元器件,比如电子除尘器。
这些全新的元器件虽然对温度调节等不具备太大的作用,但是却可以实现细菌、病毒、烟尘的过滤,对优化空气质量具有积极效用。
此外,暖通空调系统在设计中还逐渐引入了加湿设备,通过对空气进行加湿,确保建筑内部的湿度保持在合理的范围内,以给消费者最舒适的体验。
暖通空调变流量水力系统的全面平衡
暖通空调变流量水力系统的全面平衡摘要:本文主要分析了暖通空调变流量水力系统的平衡问题,随着我国建筑数量的增多,暖通空调技术也在不断发展,变流量的全面平衡成为了暖通空调的重点问题。
本文就此展开讨论,分析了暖通空调变流量水力系统的全面平衡方法和具体的对策。
关键词:暖通空调;变流量;水利系统;全面平衡一、前言暖通空调发展过程中,对水力系统的研究一直在不断深入,与此同时,为了能够提升暖通空调发展的效果,人们研发出了一些比较有效的动态的水力平衡阀,这些产品的出现,使得暖通空调的水力系统全面平衡成为了一种可能,时至今日,水力系统的全面平衡技术越来越成熟,提升了暖通空调系统的运行效果和效率。
二、变流量水利平衡系统的现状变流量水利平衡系统制造理念是在选择设施和管道时都需要按负荷最大化设计,然而在实际变流量水利系统运行中,安装在终端装置上的控制阀门会调节水流量来满足相应负荷情况需要,因为暖通空调在多数时间段都是在一种负荷的状态下运转,所以高效和节能得到了很大的提升。
暖通空调设备绝大部分时间内在远低于设计负荷情况下运转,空调水系统供回水温差远低于供暖系统的温差,无法进行质调节,流量调节才是合理的做法让暖通空调变流水系统精准度出现偏差,达不到舒适节能的效果,随着暖通空调越来越大型化,这样动态水力失衡的情况也就越来越显著。
暖通空调水系统中,水力失调是我们最常见的问题,就是因为水力的失调直接导致了系统流量分配不均匀,有些地方太过于充裕,有些地方又太多余贫乏,直接造成了区域的四季温度不协调,从而导致了其能量的浪费。
当然现在己经有人使用水泵扬程要提高其平衡,但是其有一个很大的缺陷,就是很难调节,并且对于电源的消耗量也是极大的。
在建筑物暖通空调水系统中,水力失调是最常见的问题。
由于水力失调经常导致系统的流量分配不合理,造成某些地区热量输送不合理的情况,严重地浪费能量。
不过,针对这个现象,越来越多的暖通空调工程水系统,特别是在一些国外设计公司设计的工程项目中,均大量地选用水力平衡阀来对系统的流量分配进行调节。
暖通空调水系统水力平衡调节问题解析
暖通空调水系统水力平衡调节问题解析水力失调是最常见的问题,在建筑物暖通空调系统中,系统流量分配不合理是水力失调产生的原因,造成某些区域夏天不冷、冬天不热的情况,系统输送冷、热量不合理,从而引起浪费能量,我们在了解水力失调和水力平衡的概念的基础上,对定流量系统水平衡和变流量水力平衡进行了分析,同时探讨了系统水力平衡调节问题。
标签:暖通空调;水力平衡;调节引言:暖通空调在运行过程中,很容易出现水力平衡问题。
要想有效解决这一问题,就是要从暖通设备的工作原理入手,从中总结出经常出现的问题,然后针对这些问题探究解决的办法,解决水力平衡问题,就要先从水力平衡系统的运行规律与工作原理入手,在掌握了其工作原理后才能探究出问题的根源所在,然后根据科学的步骤,逐渐解决问题。
一、水力失调和水力平衡的分类就当前的具体分类情况看,暖通空调供热系统的水力失调和水力平衡可以分为以下类别:1、静态水力失调和静态水力平衡在供热系统的设计、施工和材料设备的选择方面出现了问题,导致了用户实际的管道特性阻力比值与设计要求的管道特性阻力数比值不一致,进而致使实际流量和设计流量的不一致,这称之为静态水力失调。
但是如果通过对供热管道之中设计静态水力平衡设备,并对整个供热系统中的管道特性阻力比值进行调整,使其与设计数值保持一致,并能在各個末端设备中达到设计要求,流量也能同时达到设计要求,这则称之为静态水力平衡。
2、动态水力失衡和动态水力平衡当用户阀门开度变化引起水流量改变时,其它用户的流量也随之发生改变,偏离设计要求流量,从而导致的水力失调,叫做动态水力失调。
动态水力失调是动态的、变化的,它不是系统本身所固有的,是在系统运行过程中产生的。
在出现动态水力失调时,可以在管道系统中安装动态水力平衡设备(流量调节器或压差调节器),当其它用户阀门开度发生变化时,通过动态水力平衡设备的屏蔽作用,使自身的流量并不随之发生变化,末端设备流量不互相干扰,各用户的实际流量与设计流量趋于一致,此时系统实现动态水力平衡二、产生水力失调的原因1、系统中某些用户流量过大引起其他用户流量过小,不利环路无法获得所需要的流量。
暖通中央空调水系统水力平衡如何调试?
暖通中央空调水系统水力平衡如何调试?暖通中央空调系统的目标是在最低的能耗水平下提供需要的(舒适的)室内温度。
为了达到这两个目标,系统可能采用了变频和自控技术。
但是发挥这些设备功能的前提条件是水系统达到全面的平衡。
即生产部分(冷水机组)、输配部分和末端设备部分的所有回路应该满足水力平衡的三个必要条件。
第一:所有的末端设备在设计工况下可以获得设计流量;第二:电动调节控制阀的压差变化不能太大;第三:生产侧的流量要大于等于分配侧的总流量。
全面水力平衡是中央空调系统实现正常功能的基础保障。
全面水平衡包括冷水机组部分的平衡;输配部分的水力平衡以及末端设备的水力平衡。
一、平衡阀的定义平衡阀是在水力工况下,起到静态或动态平衡调节的阀门。
平衡阀主要是起流量调节作用,平衡阀相当于在水系统中的一个阻力元件。
就暖通空调水系统而言,水在管路中流动是有阻力的,并且阻力随着管路的延伸逐渐增大,而水自然会往阻力小的地方流,造成距离机房远近不同的管路获得的流量无法满足系统实际需要,即近的管路流量偏大,远的管路流量偏小,其表现为一幢建筑的不同区域的室内温度冷热不均。
平衡指的就是用某种方法或某种产品使系统不同管路的阻力达到平衡,确保系统的每一个管路都获得其实际所需要的流量其最终目的就是要使整幢建筑的室内温度达到均衡!二、平衡阀的分类1.静态平衡阀:亦称平衡阀、手动平衡阀、数字锁定平衡阀、双位调节阀等,它是通过改变阀芯与阀座的间隙(开度),来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前需要下的部分负荷的流量需求。
2.动态流量平衡阀:亦称自力式流量控制阀、自力式平衡阀、定流量阀、自动平衡阀等,它是根据系统工况(压差)变动而自动变化阻力系数,在一定的压差范围内,可以有效地控制通过的流量保持一个常值,即当阀门前后的压差增大时,通过阀门的自动关小的动作能够保持流量不增大,反之,当压差减小时,阀门自动开大,流量仍照保持恒定。
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暖通空调系统全面水力平衡解决方案建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已达35%,且持增长态势。
大型公共建筑中空调系统耗能约占建筑总能耗的50~65%。
空调系统存在的典型问题:能耗高、舒适度低。
1)制冷机组、水泵、空调机组等设备工作效率较低;2)空调房间温度无法达到设定值、波动较大;3)水系统的噪音。
水力失调:静态水力失调:主要由于系统在设计、产品选型、施工等过程中的种种误差迭加产生的,设计需要的系统管道阻力特性与实际系统管道阻力特性不相符,所造成的实际流量与设计流量不一致的水力失调状态。
静态水力失调:天生的,所有系统都有,平衡调试后消失。
动态水力失调:在暖通空调水系统上安装了很多调控设备,应用了变流量技术,从而使系统的瞬时阻力特性与设计所需阻力特性不符,而造成了系统的瞬时失调状况。
后天的,所有系统都有,必须由动态阀门修正!水力平衡阀的分类:一、静态平衡阀—并联管路二、动态平衡阀1、动态流量平衡阀/定流量阀—冷冻机干管2、动态压差平衡阀/压差调节器—水平支管、垂直立管三、电动平衡阀—末端设备1、动态平衡电动二通阀—风机盘管2、动态平衡电动调节阀—新风机组、组合式空气处理机组水力平衡阀的作用:平均分配流量(按设计流量分配):静态平衡阀;按需分配流量(按实时负荷分配):动态平衡阀。
阀门流量计算公式:静态(水力)平衡阀:各主要并联管路的平衡方案(集水器、垂直立管、水平支管)水力失调的典型现象(存在的问题):部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均;为照顾不利环路而加大流量运行导致能源浪费;有利环路阀门、末端设备处存在水流噪音。
并联环路流量分配与压降的关系:平衡方案:各并联管路设置静态平衡阀。
平衡原理:通过调节自身开度改变阀门阻力,平衡各并联环路的阻力比值,使流量合理分配,达到实际流量与设计流量相同;消除水系统存在的部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均现象,有效避免了为照顾不利环路而加大流量运行的能源浪费现象,因此可节省冷/热量,同时还可以减少水泵运行费用。
通过调节自身开度改变阀门阻力,平衡各并联环路的阻力比值,使流量合理分配,达到实际流量与设计流量相同;消除水系统存在的部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均现象,有效避免了为照顾不利环路而加大流量运行的能源浪费现象,因此可节省冷/热量,同时还可以减少水泵运行费用。
静态平衡阀的作用:调整并联环路流量的分配。
静态平衡阀为一局部阻力系数可调的阀门,通过改变静态平衡阀;自身的局部阻力系数,进而调节其所在环路的S值……。
动态平衡电动调节阀:1、动态平衡电动调节阀=压差平衡阀+电动调节阀;2、一台阀门安装空间小、阻力:3m;(压差平衡阀+电动调节阀阻力:5-6m)3、初投资成本:压差平衡阀+电动调节阀较动态平衡电动调节阀高20%。
新风机组、组合式空气处理机组的平衡控制方案:动态水力失调的典型现象(存在的问题):1、普通电动调节阀易受系统压差波动的干扰,无法稳定精准控制水流量;自控的理想状态:目标区域负荷变化—阀门开度随之改变调节水流量(冷/热量的输出);目标区域负荷不变—阀门开度维持不变稳定水流量(冷/热量的输出)。
应用普通电动调节阀,状态1系统正常运行。
应用普通电动调节阀,状态2水系统压力波动。
实际流量偏离负荷需求流量;造成电动调节阀的频繁动作。
应用普通电动调节阀,状态3控制阀门动作。
电动调节阀是水系统的一部分,它受系统影响的同时也影响着系统,它的动作会影响相邻环路,造成系统的频繁扰动。
2、普通电动调节阀在系统低负荷运转时存在着诸多问题;①通过阀门的流量并非很小;②产生较大的噪声;③作用于阀芯上的力将很大,易产生阀杆抖动的糟糕状况;④作用于阀芯上的力很大,如执行器选配扭矩小,易出现阀门关不上的问题;⑤阀门阀芯、执行器等关键部件寿命大大降低。
3、普通电动调节阀流量特性曲线偏离理想特性曲线。
等百分比特性曲线:线性特性曲线:电动调节阀门为什么需要等百分比流量特性曲线?问题在哪里呢?压差为变量。
方案一:动态平衡电动调节阀(一体阀)工作原理:1、通过手轮3进行最大流量设定,设定值可被锁定滑块锁定,当负荷发生变化时,可通过执行器进行流量调节。
P1阀门进口压力、P3阀门出口压力,P2阀门调节阀芯后压力。
P1-P2为一恒定值。
2、动态平衡结构1a可恒定P1-P2,通过流量设定手轮3调整流量设定结构1b,从而设定最大流量。
当P1-P3发生变化时(如系统末端设备开关或调节动作引起压差变化),P1-P2始终维持不变。
因此,阀门任意开度下阀权度均为100%(a=1),实现从小负荷到满负荷流量的精准稳定控制。
特性曲线:典型应用:天棚辐射制冷系统;风机盘管系统;散热器系统;地板送风系统;新风机组、组合式空气处理机组系统。
方案二:动态平衡电动调节阀阀体内部独特的定压差结构可以平衡系统压力波动,使通过阀门(进入机组)的流量不受系统的影响,在阀门工作压差范围内,任一开度下其流量都是唯一和恒定的。
动态平衡电动调节阀的工作原理:1、通过弹簧力保持△P恒定不变阀体内部的导压信道将调节结构两端的压力P1、P2分别引致膜片上下端,通过弹簧力的作用保持平衡状态:P1=P2+P弹簧,当系统压力产生波动时,平衡将被打破,如P1增大时,作用在膜片下方的力相应增加,膜片向上移动,减小压差控制结构空间, P2随之增大,达到新的平衡。
反之亦然。
2、通过调节阀芯改变Kv值,从而调节流量动态平衡电动调节阀的内部结构风机盘管环路的平衡控制方案:动态水力失调的典型现象(存在的问题):1、环路内任意一个或若干个二通阀动作均会引起压差波动,造成其余末端设备的流量改变,冷热量输出变化。
2、环路外压差波动,引起整个环路及环路内每台末端设备的流量改变,冷热量输出变化。
方案一:动态平衡电动二通阀(一体阀)工作原理:1、可通过手轮3进行最大流量设定,设定值可被双重锁定。
当负荷发生变化时,可通过执行器进行流量调节。
P1为阀门进口压力、P3为阀门出口压力,P2为调节阀芯前压力。
P2-P3为一恒定值。
2、动态平衡结构1a可恒定P2-P3,通过流量设定手轮3调整流量设定结构1b,从而设定最大流量。
当P1-P3发生变化时(如系统末端设备开关或调节动作引起压差变化),P2-P3始终维持不变。
因此,阀门任意开度下阀权度均为100%(a=1),实现从小负荷到满负荷流量的精准稳定控制。
方案二:动态平衡电动二通阀(一体阀)集动态平衡(恒定流量)和电热开关于一体的产品;阀门开启状态下在工作压差范围内可动态地平衡系统的压力变化使流量始终恒定不变,不受系统压力波动的影响;根据末端设备的设计流量在出厂时进行定制的产品,使流量始终维持在末端设备所要求的设计流量。
方案三:压差调节器+电热二通阀方案四:压差调节器+电动二通阀恒定系统环路间的压差值---稳定压差。
压差调节器稳定压差的工作原理:压差值在一定范围内可以根据用户需要进行现场设定,设定值直读,给用户带来很大的灵活性;当系统压差波动,作用在膜片上下端的力随之改变,膜片将带动阀芯动作从而改变阀门自身的阻力,补偿系统的压差变化,使得所控制两点间压差恒定不变。
压差调节器稳定压差的工作原理:(△P设定)△P末端设备= △P环路-△P阀串联管路的总阻力数为各串联管段阻力数之和。
电热执行器较电动执行器的突出优势:1、无齿轮等部件故无机械故障隐患、无传动噪声;2、缓开缓闭动作特性,水系统无噪音、水锤现象;3、缓开缓闭动作特性,室温变化平缓,舒适度高;4、无电机、齿轮等易损件,寿命长;5、执行机构防护等级高,适用于各种环境。
主机、水泵的平衡方案:动态水力失调的典型现象(存在的问题):1、冷水机组实际流量偏离额定流量;2、水泵实际工作点偏离设计值、不在高效区;恒定所在管路的水流量-稳定流量动态流量平衡阀定流量的工作原理:静态平衡阀的特点--确保平衡效果:1、每一规格口径产品均有对应的压差—流量曲线。
2、平滑的线性流量特性曲线,保证平衡调试准确。
3、专用仪表通过两个测压孔精准测压差、流量、温度值。
4、侧面360°开度显示,方便观察与管理。
5、平衡调试后,开度可锁定,并具有关断功能。
压差调节器的特点:1、压差设定值以压差单位直读,无需换算。
2、旋转手轮既可设定压差值,无需专用工具。
应用案例:1、系统形式:主机定流量,末端变流量;异程式,四管制。
系统分析:场馆内人员变化较大,负荷无规律变化,整个空调系统的使用情况较为复杂,每一功能区均需不断调整流量以适应频繁变化的负荷。
1)在制冷机组的冷冻水和冷却水安装动态流量平衡阀。
2)新风机组和空调箱安装动态平衡电动调节阀3)与机组并联的风机盘管安装动态平衡电动二通阀4)风机盘管所在支管上安装压差调节器系统形式:水环热泵系统,冷却水异程式两管制。
系统分析:同时存在静态失调与动态失调。
1、各层水平支管安装静态平衡阀2、并联水环热泵主机前分支管路安装静态平衡阀和压差调节器静态平衡阀、动态平衡电动调节阀、动态平衡电动二通阀应用:1、在集水器各回水管、立管及水平支管上安装静态平衡阀通过调节自身开度改变阀门阻力,平衡各并联环路的阻力比值,使流量合理分配,达到实际流量与设计流量相同;消除水系统存在的部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均现象,有效避免了为照顾最不利环路而加大流量运行的能源浪费现象,因此可节省冷/热量,同时还可以减少水泵运行费用。
2、新风机组和空调箱安装动态平衡电动调节阀3、风机盘管安装动态平衡电动二通阀(完)。