暖通空调系统水力平衡方案及比较分析
关于空调水系统全面水力平衡的分析
摘要:本文将分析产生水力失调的原因,着重介绍平衡阀的分类以及各自的功能与特性,分析各类平衡阀在水力平衡调节中所起的作用,总结出平衡阀在设计选用以及合理性布置方面的一些经验。
关键词:静态平衡阀;动态流量平衡阀;动态压差平衡阀;水力失调在空调水系统中水力失调的现象是普遍存在的,一方面由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比值与设计要求管道特性阻力数比值不一致,从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致,引起系统的静态水力失调。
另一方面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,从而导致的动态水力失调。
静态水力失调是稳态的、根本性的,是系统本身所固有的,是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。
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。
对于空调水系统存在的静态和动态水力失调,通过在管道系统中增设静态水力平衡阀对系统管道特性阻力数比值进行调节,使其与设计要求管道特性阻力数比值一致,系统总流量达到设计流量时,各末端设备流量均同时达到设计流量,系统实现静态水力平衡。
以及利用动态水力平衡阀的屏蔽作用,使其自身的流量不随其他用户阀门开度发生变化而变化,实现系统的动态平衡。
因此平衡阀在空调水系统的水力平衡中具有很好的调节作用,也是保证空调系统正常运行必不可少的重要部件。
1水力失调和水力平衡的概念:1.1在热水供热系统以及空调冷冻水系统中各热(冷)用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。
水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值x来衡量,x称水力失调度。
x = qs/qj(qs:用户的实际流量,qj:用户的设计要求流量)1.2水力平衡是指网路中各个热用户在其它热用户流量改变时保持本身流量不变的能力,通常用热用户的水力稳定性系数r来表示。
r=1/ xmax = qj/ qmax(qj:用户的设计要求流量,qmax:用户出现的最大流量)2产生水力失调的原因与分析2.1静态失调空调水系统虽经过详细的水力计算,但在施工安装过程中,各用户的流量仍不能达到设计要求。
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。
对暖通空调水力平衡浅析
对暖通空调水力平衡浅析摘要:在建筑物暖通空调工程中 ,水力平衡的调节是个重要的课题。
水力平衡又分为静水力平衡和动态水力平衡两种 ,水力平衡的实现将有助于工程的完善 ,同时保证全系统的正常运行。
关键词:水力;平衡; 系统;流量abstract: in the hvac engineering building, hydraulic balance regulation is a very important issue. hydraulic balance and divided into static hydraulic balance and dynamic hydraulic balance two kinds, the realization of the hydraulic balance will help to the improvement of the project, and at the same time guarantee the normal operation of the whole system.keywords: hydraulic; balance; system; flow中图分类号:tu831.3+5文献标识码:a 文章编号: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。
一、水力失调和水力平衡的各种类型1.1静态水力失调和静态水力平衡由于各种原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致 ,从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致 ,引起系统的水力失调 ,叫做静态水力失调。
静态水力失调是稳态的、根本性的,是系统本身所固有的 ,是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。
空调系统水力平衡分解
三、变流量系统水力平衡策略
分集水器侧的调节与平衡:
(1) 压差控制阀控制方式:
压差控制阀控制方式是在分集水器旁通管上设压差控制阀,以此来控制系 统中分集水器之间的压差。当系统中某一支环路流量变化时,由于压差控制阀 的调节作用,使分集水器之间的压差△P保持不变,其余支环路的流量并不随 之发生变化,从而使系统实现动态水力平衡。在这种情况下,水泵的工作点维 持不变,扬程和流量均保持恒定,多余的流量通过压差控制阀旁路流回集水器。 系统在部分负荷工况下运行时,流向末端装置的总流量变小,因水泵流量不变, 旁通的水流量增多,由于这部分冷冻水没有经过换热,使得主机的回水温度降 低,主机部分负荷运行,降低能耗。
二、水力平衡的调试
静态平衡阀: 动态流量平衡阀: 动态压差平衡阀:
三、变流量系统水力平衡策略
变流量系统:
两个主要任务:调节和平衡。 目的 调节:使得各分支环路的流量实时地变化,力求准确地与冷热负荷的要求匹 配,达到良好的空调及供暖效果; 平衡:克服凋节过程中出现的水力失调,两者必须有机地结合起来。 对系统判断的标准有以下几点: 一、流量控制精度; 二、灵敏度; 三、稳定性, 四、能够有效地降低能耗。
其中水力失调的解决就是保证节能的重要措施之一。
CONTENTS
01
水力失调
02
水力平衡的调试
变流量系统水力平衡策略 结语
03
04
一、水力失调
定义: 在空调水系统中,各空调设备的实际流量与设计流量
不一致性称为该设备的水力失调。
水力失衡程度: 分类:
λ =q实际/Q设计
静态水力失调和动态水力失调
一、水力失调
动态水力失调
定义:
动态水力失调是指在中央空调系统运行过程中,由于终端空调设备 数量多,当终端空调设备开关或阀门开度变化时,管路流量、压力产生 波动和变化,引起其他管路空调设备流量、压差波动,偏离设计要求而 产生的水力失调。
对暖通空调中水力平衡调节设计的认识及思考
对暖通空调中水力平衡调节设计的认识及思考暖通空调工程水力平衡的调节是一个核心性问题,也是设计者们探究的重要课题。
因此本文重点提出了静态水力平衡及动态水力平衡两种理念,并根据两种水力平衡自身的特点,剖析了定流量系统及变流量系统等多种较为经典的方法,提出了水力平衡方法的使用是完善供热(冷)空调系统情况及提高节能革新的有效方式。
标签:暖通空调;水力平衡;调节引言在暖通空调水系统中,水力失衡是最为普通的问题。
因为水力失调造成系统流量匹配不准确,一些地区流量太多,一些地区流量又不够,导致一些地区冬天供热不足、夏天制冷不够的情况,系统运送冷、热量不准确,从而导致能量的损失,或者为解决此类问题,完善水泵扬程,但依旧会产生热(冷)不平衡及更大的电能损耗。
所以,一定要应用对应的调节阀门对系统流量匹配实施调节。
尽管一些常用阀门像截止阀、球阀等也拥有相应的调节水平,可由于其调节功效不好以及不能对调节后的流量实施检测,所以这种调节只可以说是定性的及不精准的,通常给工程安装完成后的调试工作及运作管理带来许多的不方便。
所以最近这些年来,在许多的暖通空调工程的核心部位(像集水器)、尤其是在某些外国设计公司策划的工程项目中,都大规模地应用水力平衡阀来调节系统的流量匹配。
1 水力平衡调节状况水力失调是暖通空调中是最容易遇见的问题,处理这个问题就需要使用对应的举措来完善系统流量分散的不平均,能够采用调节阀门的手段。
在当前的市场上,一些最常用的阀门拥有一定的调节水平,像使用广泛的球阀、截止阀等等。
可是,因为这些常用的零件的调节弓能不太完善,而且也不能对调节后的系统流量实施检验和测量。
因此,这种调节在一些层面比较固定,也会有一些不准确性。
甚至还会在工程装配完成后对以后的调试工作及运作管理带来不可避免的麻烦。
因为很多因素的影响,最近,对暖通空调工程的核心位置,在设计的工程中采取符合应用的水力平衡阀,通常使用自力式压差调节阀或自力式流量控制阀对流量分配情况进行调节。
暖通空调系统水力平衡的简述
暖通空调系统水力平衡的简述摘要:随着社会经济的快速发展及人们生活水平的不断提高,暖通空调成为人们生活中的一类重要设备,在四季中能为人们提供更加舒适的温湿度。
在暖通空调水系统中,水力平衡是确保流量在各个区域合理分配的关键,但是在暖通空调系统实际使用中,水力失衡却也是一个常见的问题,不仅给人们的生活带来极大的不便,而且容易造成电力资源浪费及影响设备的使用寿命。
因此,暖通空调系统水力失衡是人们非常重视的一个问题关键词:暖通空调水系统;水力平衡;平衡调节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。
2水力失调和水力平衡的分类2.1静态水力失调和静态水力平衡静态水力失调是一种暖通空调系统自带的、稳态的、根本性的失调现象,这种水力失调情况的出现主要是由于系统管道特性阻力数偏离设计要求管道特性阻力数而造成的,而系统管道特性阻力数比是受到设计、施工、设备材料等多因素影响的。
静态水力失调是暖通空调系统中水力失调的重要原因,这种情况下,暖通空调系统中用户的实际流量与设计要求的流量很难实现一致。
目前,针对静态水力失调现象,通常采用在管道系统中增设平衡设备(水力平衡阀)的方法来解决,水力平衡阀可以有效调节管道系统特性阻力数比值,使其与设计要求管道特性阻力数比值一致,这种情况下,如果系统总流量达到设计流量,各末端设备流量均同时达到设计流量,系统实现静态水力平衡。
暖通空调水力平衡分析
暖通空调水力平衡分析暖通空调系统是现代建筑中必不可少的一部分,它的主要作用是为建筑内的人员提供舒适的温度和空气质量。
然而,在暖通空调系统设计与施工中,常会出现水流量不均衡、水压不稳定等问题,这会导致系统能效低下、压力波动等负面影响。
因此,进行水力平衡分析是确保暖通空调系统顺利运行的关键环节之一。
1.暖通空调系统的水力平衡水力平衡是指在管路系统中通过合理布置流通方式、管道尺寸、阀门和泵的数量及功率等,使水在管道中能够均匀流动,从而达到管路各处的流量、压力、速度等参数的平衡状态。
暖通空调系统的水力平衡主要包括两方面内容:一是通过合适的水流量配管,使各个机组能够达到设计的供冷、供热量;二是在管路中保持合适的水压力,确保系统正常运行。
2.暖通空调系统水力平衡分析的意义暖通空调系统中水力平衡的实现对系统性能和经济性都有重要影响。
水力不平衡会导致系统流量不均匀,造成冷热负荷不匹配,降低系统供暖/供冷效果,提高能耗成本,同时还会对设备和管道造成损坏。
通过水力平衡分析,可以帮助设计师、施工方和用户更好地了解系统的状况,及时解决水力不平衡问题,提高系统的能效,加强其可靠性和稳定性。
3.暖通空调系统水力平衡分析的方法及工具暖通空调系统水力平衡分析的方法包括实地测量、计算分析以及试验室模拟等。
实地测量方法:通过现场测量管道的压力、流量、温度等参数,分析管道系统水力状况。
计算分析方法:根据建筑物空调系统的相关参数,使用计算软件进行模拟计算分析。
试验室模拟法:在模拟试验室中对管道系统进行模拟试验,分析系统性能和水力平衡状况。
工具方面,现在有许多强大的水力计算软件,如Elite、Flowmaster和Revit MEP等,可以帮助工程师进行精准的水力平衡分析。
4.暖通空调系统水力平衡分析应注意的事项(1)确保管道清洁:管道系统中有铁屑、沙子等杂物,将直接影响水流量的均匀性,从而影响水力平衡的达成。
(2)合理选择管道尺寸:为了保证水流量的均衡,一般采用相同尺寸的管道进行配管,如果在分支管道上使用较小的管径,可能会影响到主干管道的水力平衡。
空调水系统水平衡调试方案
暖通空调水系统平衡调节方案准备工作:1、校核水系统各个分支的空调冷热水设计流量是否合理;2、检查水泵新风机组空调机组和风机盘管的水过滤器是否已清洗干净3、检查空调冷热水管路的手动阀门(包括蝶阀、闸阀、静态平衡阀)是否处于全部打开状态且阀门开度可调;4、检查水泵冷水机组新风机组空调机组和风机盘管的手动阀门(包括蝶阀、闸阀、水力平衡阀)是否处于全部打开状态且阀门开度可调;5、检查新风机组空调机组和风机盘管的冷热水电动阀是否可以正常工作且处于完全开启状态;6、收集整理水泵、平衡阀、电动阀样本;7、检查水泵的开启台数是否符合设计要求;8、将各管路的控制阀进行分组及编号,绘制简图,并标注设计流量;以该图为例,此系统为一个2级并联和一个2级串联组成的,V1-V3,V4-V5…V16-V18为一级并联系统,G1、G2…G6为二级并联系统,V1-V3,V4-V5…V16-V18又分别与G1、G2…G6组成一级串联系统,G1、G2…G6又与G组成二级串联系统。
方案一:。
若(1)保持整个系统所有阀门全开,测量总管阀G的流量,计算流量比Q总Q总<1,则是因为手动阀、平衡阀、电动阀、风机盘管的电动两通阀未打开,或=1.0。
是管路中有气体,或是过滤器堵塞,或设计扬程不足;调节Q总(2)逐一测量G1、G2…G6的实际流量,计算Q值。
测量时无顺序要求。
为基准,(3)根据Q值大小排序,若Q1<Q2<Q3<Q4<Q5<Q6,以主管流量比Q总按照Q值由大到小,依次调节各个阀门(G6→G5→G4→G3→G2→G1),使分别达到主管的流量比Q。
总,若变化≥5%,则需按照(1)-(3)再次微调。
(4)测量主管Q总(5)按照(1)-(3)的步骤调节1-6阀组的流量平衡。
以第1组为例(6)测量记录V1、V2、V3的流量比值q1、q2、q3,以G1的流量比值Q1为基准。
假设q1<q2<q3,则暂时保持V1阀的全开状态,调节两外2个阀;(7)调节V3开度,使q3=Q1(8)调节V2开度,使q2=Q1(9)测量V1的流量和q1,若q1>Q1,则调节V1使q1=Q1。
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。
暖通空调水力平衡的分析以及调节方法论文
暖通空调水力平衡的分析以及调节方法【摘要】水利平衡是建筑工程暖通系统中的重要内容,水力平衡对暖通空调系统的能量耗损问题有着非常重要的影响,目前我国建筑工程领域暖通空调水力平衡存在一定的问题,为此本文针对暖通空调水力平衡所存在的具体问题及调节方法展开论述。
【关键词】水力平衡;暖通系统;问题;调节方法在暖通工程中受水力失调的影响导致了暖通系统流量不能够进行合理的分配,不同的区域之间要么流量过剩,要么流量不足,进而影响了暖通空调系统功能的正常发挥,系统所传送的冷热能量不能够满足季节对暖通空调系统的基本需求,同时也造成了能量的巨大浪费,为有效解决这一问题仅凭提高水泵扬程这种措施对其进行解决,其效果并不十分明显,有效解决这一问题,还须运用调节阀门对暖通空调系统的流量进行有效地调节和配置。
尽管我国暖通空调系统中已经运用诸如:截止阀、球阀等阀门对暖通空调系统的水力状况进行了调节,但其调节效果并不十分理想。
对暖通空调系统的水力平衡进行调节后,无法对系统调节后的流量实施准确的测量,因此这种调节方式是不可取的,无法对暖通空调水力平衡系统进行全面有效地控制与调节。
这种调节方式不利于系统运行后对系统进行科学有效的管理,增加了管理工作的难度。
基于我国暖通空调水力平衡的实际情况,应该优先采用水力平衡阀这种先进的阀门,对暖通空调系统进行调节,保障系统的水力平衡,确保系统功能得以正常的发挥。
1 对定流量系统水力平衡系统的基本分析定流量水力平衡是我国暖通空调水力平衡系统中一种非常典型的水力平衡系统模式,这种水力平衡系统模式有着非常典型的特点,即:在系统运行过程中,暖通空调内部各个不同的部位的流量基本保持平衡不变。
定流量平衡系统的具体表现形式主要有两种,下面我们就这两种典型的定流量系统模式进行简单的介绍。
1.1 完全定流量模式所谓完全定流量系统模式主要是因为在这个系统中不配备任意一种形式的动态阀门,当暖通系统处于完全定流系统模式状态下对水力定流进行初步调节后,不需要对阀门进行调整,阀门只需保持固定状态即可,此时整个系统内部各处的流量是处于恒定状态下的。
暖通空调系统的水力平衡及解决方案
BV 1.1.0
1=70/50 = 1.40
BV 1.2.0
BV 1.3.0
BV 1.2.0
2=60/50 = 1.20
3=40/50 = 0.80
BV 1.1.0
BV 0
BV 1.0
Date
4、计算各末端管路的流量比λ,找出有最小流量比的末端,如图λ1,,锁 定该阀
5
4
BV 1.1.1
BV 1.1.3
☆ 供水管或回水管安装均可, 差别在于安装在供水管时,手 动平衡阀的工作压力要大于回 水管安装的情况,但是末端设 备和电动调节阀的工作压力情 况刚好相反。
Date
选型和注意事项
选型: 按照Kv值选型,所选阀门的Kv值要大于 设计值。 最小开度大于全行程的20% 阀门最小压降大于3KPa 使用注意事项:
A、不能采用蝶阀、闸阀、截止阀、球阀等关 断类阀门代替手动调节阀。关断类的阀门曲 线为上抛型曲线,调节灵敏性很差;而手动 平衡阀的特性曲线接近直线特性,调节灵敏 度较高。
B、不应串联安装,即同一环路不应供回水管 同时安装手动平衡阀。 C、系统调试工作比较复杂,往往需要专业调 试公司进行调试。
Date
Date
动态流量平衡阀-AQ
口径:DN15-DN50,内螺纹连接。
Date
口径:DN50-DN800,对夹连接。
动态流量平衡阀
功能:该款动态流量平衡阀在压降31-600KPa之间保持流量恒定。
作用:保持通过该阀的流量恒定。
Date
动态流量平衡阀
Q k v p
原理:
当来流压力P1增大时,阀胆的套筒向下运动,压缩阀胆内的弹簧, 同时减少阀胆底部阀孔的过流面积,即减少阀胆的Kv值。这样虽然阀胆 两端的压差Δ P增大了,但是Kv值减小了,在弹簧的作用下两者的乘积 即流量Q基本上保持不变。
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。
暖通空调水系统的水力平衡调节
暖通空调水系统的水力平衡调节暖通空调水系统的平衡调节在集中供热和中央空调的水系统运行中,水力失调是常见的问题。
水力系统的失调有两方面的含义。
一方面是指虽然经过详细的水力计算并达到规定要求,但在实际运行后,各用户的流量与设计要求不符,这种水力失调是稳定的、根本性的,称之为稳态失调。
另一方面是指系统运行中,当一些用户的水流量改变时,会使其它用户的流量随之变化,这涉及到水力稳定性的概念。
对其它用户影响小,则水力失调程度小,水力稳定性好,称之为动态(稳定性)失调。
管网水力失调的原因是多方面的,归纳起来主要有两种情况。
一种是管网中流体流动的动力源提供的能量与设计要求不符,例如泵的型号、规格的变化及其性能参数的差异、动力电源的波动、流体自由液面差的变化等,导致管网中压头和流量偏离设计值。
另一种是管网的流动阻力特性发生变化,例如在管路安装中管材实际粗糙度的差别、焊接光滑程度的差别、存留于管道中泥沙、焊渣多少的差别、管路走向改变而使管长度的变化、弯头、三通等局部阻力部件的增减等,均会导致管网实际阻抗与设计值偏离。
尤其是一些在管网设置的阀门,改变其开度即可能改变管网的阻力特性。
水力失调对管网系统运行会产生不利影响。
管网系统往往是多个循环环路并联在一起的管路系统。
各并联环路之间的水力工况相互影响,必然会引起其他环路的流量发生变化。
如果某一管段的阀门开大或关小,必然导致管路流量的重新分配,即引起了水力工况的改变。
当某些环路因发生水力失调而流量过小,如锅炉循环系统中水冷壁管路流量分配不均,使部分管束水流停滞则有可能发生爆管事故;在制冷机水循环系统中,蒸发器管束因此可能发生冻管事故。
在供热空调系统中流体流量的变化使其负担输配的冷热量改变,即其水力失调必然会导致热力失调。
在水力失调发生的同时,管网中的压力分布也发生了变化。
在一些特殊情况下,局部管路和设备内的压力超过一定的限值,则可能使之破坏。
为了解决水力失调问题,可以采用静态水力平衡阀、动态平衡阀、动态平衡电动调节阀等阀门进行平衡调节。
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。
暖通空调的水力平衡系统的要点分析
建筑技术
暖通空调的水力平衡系统的要点分析
袁阳广 浙江文华建设项目管理有Fra bibliotek公司 浙江 杭州 310000
摘 要 随着国家经济的高速发展,城市化也得到了极大发展,住宅建筑体量增加,这也使得暖通空调得到了广泛 应用。暖通空调中,水力平衡系统作为暖通内部一个重要的调整系统逐渐地被大家所认知。基于此,文章将贯穿暖 通的相关空调调节能力进行水力平衡分析,为了能够让水力平衡的能力实现暖通空调系统正常的运转。 关键词 暖通空调;水力平衡;要点分析
1 造成水力失衡的类别 静态水力失衡问题:通过对施工材料的设备数据进行分
析,对每个用户的供热系统进行合理的设置,对不同的用户管道 进行合理的管道阻力计算,来保障设计整体的阻力合理性,做到 实现静态流量合理设计调节下,确保供热系统的合理性。通过对 供热管理系统合理特定的水力平衡比例分析,来对供水设计数 值进行调整,达到完美的设计要求,进而达到水力平衡设计的 正常要求,确保能够控制整个供暖系统的水力平衡系统[1]。
2 工程概况 某建筑工程项目是城市的地标性建筑,总高400m。建好后
属于该城市核心区内的超高层酒店办公楼、超高层公寓式办公 楼以及商业核心等等。商业以及办公区运用的是中央空调,夏 季制冷,冬季不制暖。酒店区域则运用的是夏季制冷,冬季制 暖的模式。由于本工程项目的制冷系统较为庞大,管路十分的 复杂,致使干线水管的弯曲比较多,致使机组扬程不够。介质 末端负荷不够,导致系统调试困难重重。此外楼层多,末端设 备多,水平平衡调试难度可想而知[2]。
动态水力的平衡系统:对用户的开闸比例进行分析来掌 握动态水量平衡的程度,随时随地要能够对用户的流量进行 监控,避免出现设计的偏差,而造成水力系统的失衡。但是这 种动态水力调节是一个变化的过程,不可能保持着一个水准不 变,它是在系统的快速运行中产生的。万一出现了动态水力失 调的情况,就要对相关的管道设备进行动态调整,以此来达到 对水力平衡的控制,也能够实现对其他用户出现的变化进行调 整,防止每一个用户之间在不同流量的变化下出现的水力失 衡,进而造成的整体的动态水力失衡情况。
对暖通空调水力平衡的分析以及调节方法的探讨
对暖通空调水力平衡的分析以及调节方法的探讨摘要:本篇文章主要针对空调水力系统的调节平衡问题,在空调水力的失调和空调水力失衡的基础之上来作为调节的基础,并且对空调水力流量系统在调节过程中所处的平衡环节做出了全面详细的分析。
关键词:暖通空调水力平衡调节平衡阀进入21世纪以来,我国社会经济进入了蓬勃发展的时期,人们日常的水平也不断的提高,极大的刺激了科技技术水平的提升,在这个过程中,建筑行业自身的能耗也在不断的增大,建筑中的暖通空调就处在这样一个状况之下,建筑内的暖通空调主要属于一种人们在日常生活过程中所使用的节能型的中央空调。
对于建筑行业来说,空调的暖通系统出现失调的现象是极为普遍的,这主要是由于暖通空调在运行的过程中,对水力的分配没有达到一个均匀数值,从而造成了整个建筑内个别区域内出现夏天没有制冷效果,冬天没有供暖的情况,暖通空调系统出现了供冷供热不合理,但是对于能源的消耗却依然是标准甚至超过原来设计耗能的,这就导致了能源耗损的情况出现[1]。
近几年来,在大多数暖通空调的水力调节系统的一些比较重要的部位都使用了水力来作为平衡阀,通过平衡阀来对系统供水系统进行调节。
1.水力失调在使用暖通空调的过程中,如果它流向各个用户间的流量与初期设定的流量不同,那么暖通空调就出现了失调的现象,失调现象也可以分为动态的失调和静态失调这两类,静态失调主要是指的在设定的条件小,暖通空调没有达到要求的流量,或者说与设计的流量不符,这就是暖空空调系统出现了根本上的系统问题,如果不及时将这个问题解决掉,这个问题就会一直伴随着暖通空调的运行而存在。
特别是在一些定流量的系统之中,出现静态失调这种现象是比较普遍的,动态失调就供水系统在运作的过程中,受到用户对水流的改变影响,从而使得整个系统的阻力、压力在不断的发生变化[2],从而使得一些用户的流量受到影响,这一类现象是随着用户变化而变化的,是属于动态性的。
2.水力平衡调节2.1水力平衡及元器件水力平衡是指系统管网中各个用户在其它用户流量改变时保持本身流量不变的能力,通常通过用户的水力稳定性系数来表示用户出现的最大流量。
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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。
而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经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
设备
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经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。
这样的系统既不节能,也不舒适,因此必须安装静态水力平衡设
备对系统进行改造。
⑵、静态水力平衡系统的流量计算:
表2为安装了静态水力平衡阀并调试合格前后的末端设备流量的
实测数值。
设备
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
为保证静态水力平衡采取的措施安装静态水力平衡设备,并经过一定的调试方法,使各个末端设备的实际流量比值与设计要求的流量比值一致,再将系统总流量调至设计总流量
静态水力平衡后的实测流量
(m3/h) 20 20 20 20 80
表2
由上表可见,设计总流量为80(m3/h),系统静态水力平衡后的实际总流量也是80(m3/h),且各个末端设备的流量同时达到设
计流量。
因此这种系统实现了静态水力平衡,而且舒适节能。
1、静态水力平衡的实现:
经过在相应的部位安装静态水力平衡设备,使系统达到静态水力
平衡。
实现静态水力平衡的判断依据是:当系统所有动态水力平衡设备均设定到设计参数位置(设计流量或压差),所有末端设备的温度控制阀门(温控阀、电动二通阀和电动调节阀等)均处于全开位置时(这时系统是完全定流量系统,各处流量均不变),系统所有末端设备的流量均达到设计流量。
从上能够看出,实现静态水力平衡的目的是保证末端设备同时达到设计流量,即设备所需的最大流量。
避免了一般水力失调系统一部分设备还没有达到设计流量,而另一部分已远高于设计流量的问题。
因此它解决的是静态平衡和系统能力问题,即保证系统能均衡地输送足够的水量到各个末端设备。
可是,末端设备在大部分时间是不需要这么大的流量的。
因此,系统不但要实现静态水力平衡,还要实现动态水力平衡。
2、动态水力平衡的实现方式及分析:
⑴、暖通空调机房主要变流量动态水力平衡方式:
①、自力式压差调节器方式:
如图5所示,在分集水器旁通管上设压差调节器PV调节分集水器。