中央空调冷冻水系统的水力平衡调试

中央空调冷冻水系统的水力平衡调试

罗劲庭

珠海格力机电工程有限公司  广东省珠海市   519100

摘要:近年来由于中国大中型建筑的迅猛发展，中央空调供暖/制冷已经越来越普遍，但是在中央空调系统运行中面临一系列重大问题，而水力失衡就是当中的重要主要问题，所以提高中央空调系统的水力平衡就是其运作中的关键。

关键字:中央空气;冷冻水体系;水力平衡

前言

在空调水设计中，尽管设计中采用了水力控制、合理配管等手段，以尽可能地实现系统的水力平衡，但因为空调水设计的复杂性"系统水力失衡仍是很普遍的现象。水力失调导致系统中各管道、系统流体不合理分布，从而导致流经末端系统的水流量与设备流量不符出现在不同空调区域产生冷暖不均的状况，严重危害了中央空调系统的节能安全工作。

随着科学技术进步和社会节约意识的日益增强，各种水力平衡装置也在空调式给水系统中获得了日益普遍的使用。根据不同的中央空调控制系统标准，在管路控制系统中设置的静止、移动水力平衡装置都是处理管路的水力失调的最普遍方式，而控制系统的水力平衡调试也就成为了空调控制系统中调试的最主要内容之一。但是由于在实际施工实践中，施工人员往往对水力平衡的意义缺乏充分的了解，对系统水力平衡的标准模糊不清，加之目前也缺乏一个统一的完善的调试方式，从而造成注重于产品的配置，而忽略了水力平衡调试，使得控制系统中设置了许多平衡阀，但水力失调的现象却经常发生。

1供冷/热管网水里温度平衡下降的现象以及成因

1.1供冷/热管网水力平衡失调的表现

在中央空调控制系统中，水里失衡的现象主要有:各回路的水流输配不平衡，造成各系统冷热输配不平衡，距循环泵最近的房间在供暖时温度偏高，供冷时温度偏低，据循环泵较远的用户供暖时温度较少，供冷时温度也偏高。此外还出现若干特殊情况，如设备在大流量小温度的情况下运转，冷/热难以达到其额定出力，投入工作的系统超出实际负载要求，水泵运行位置远离有效区域，功率耗费过多，水里平衡紊乱等是空调设备中普遍存在的无法根除的问题。

1.2中央空调水力平衡失调的原因

1)实际施工和设计出现了误差。工程设计人员在实施理论工程设计时，虽已完成了准确的管线内水力平衡测算，并确定了适切正确的管径，但操作技术人员在现场却未能严谨地按图纸进行施工，导致实际施工情况与理论工程设计结果之间存在很大的误差。2)理论工程设计技术人员在设计时出现与设计结果不符现象。供暖管线工程设计通常使用异程式树枝形管线，但由于异程管线中各个环路的行程有所不同，因此摩擦力也有所不同，这个方法导致了供热水流过近端使用者的行程短，而流过远部使用者的行程长，从而导致近端用户作用压差大，而用户功能压差小，这样的管线一旦工程设计、调度等不恰当，就会导致近端使用者流速远超过工程设计流速，而远部使用者流速又远远低于工程设计流速，从而出现近热远寒的现象，

2供热管网常用水力平衡调节装置

2.1平衡阀

平衡阀是能够自动控制的，但不可以自动的根据控制系统情况不同来改变压力系数，故称为静态平衡阀。平衡发的工作重点是调节流动阻力，能够通过起到手动调整可调孔板的功能来平衡管网系统的流动阻力，以实现不同回路水力平衡的效果。

2.2自力式流量控制阀

自力式流量调节阀又名作定流阀又称为最大流量限制器。从原理上讲在规定的作用压力范围内，它能够合理的限制通过的流量。当闸门左右的压差增加时，利用闸门的自动闭小动作，保证流速不上升;相反，当压差下降时，闸门主动开大，以保证流速不变。自力式流速控制器的范围为流量。

2.3自力式压差控制阀

自力式压差控制器上还装有测压导管，用于测量控制点间的相对压力。当被控材料流速发生变化后，将引起自力阀芯的左右位移，使自力阀芯和阀座之间在某个特定的方向上形成平衡，从而影响了自力阀门的流通截面积与流速关系，其压差不变。

3静态平衡的调试

3.1比例调节法

比例调节法的调控机理，是根据二个使用者间的流速比只决定了上行使用者(按供水流动走向)之后管段的阻力，而不受上行使用者与制冷机房间相互的阻力直接影响。这也表明，不管对上行使用者还是制冷机室的控制如何变化，下游使用者间的流速比都恒定。所以，当总流量在规定范围内变动时，各支路间的总流速之比保持不用。在调整前必须首先测量各调整支路的总流速，再估计各支路的水力失调量，并按由大到小加以排列，此排序即为调节时的顺序。先维持排序比最小的支路的阀门不变，再按照调整程序依次把别的支路的流量比调整至各支路的流量比的95%，支路调整完毕后再调整至该支路所在的干管的门阀使即可。

3.2补偿调节法

补偿调整法同比例调整法，它是基于统一性等比失衡原则，上行使用者的调整导致下行使用者的出现统一性等比失衡。先选定任何待调的分支。设定待调分支的末端用户平衡阀在设定压力下的水压降，即基础阀压力的浮。通过平衡阀样本测量阀门开启度。接着通过平衡阀调整仪器来调整支线的分支平衡阀(即合作阀)使基础阀门的压力降超过设计数值，进而调整该分支的其他用户，该分支调整成功后通过相同方式调整该分支。支线内的调整方式就与分支内的调整方式一样。这种利用合作阀门再调整来保证基准流量水力失调点始终保持在一定位置的调整方式叫做补偿法。这种控制方式同时也需要装置人员在调节管路安装平衡阀，并且需要由多个组件人同时加以测试。

4动态平衡的调试

4.1动态流量平衡阀

动态压力平衡阀内设有精确的活动阀胆和空气弹簧机构，可以调节通过平衡阀前后的空气压力，调整自动调节阀的流速系数使空气流过阀的流速保持恒定。动态流量平衡阀由制造厂家按照不同的压力条件进行设计制造，由于每个阀出厂时的流量系数都是恒定的，所以在使用后也无须进行调整。

4.2动态压差平衡阀

动态压差均衡阀是空调给水控制系统中解决动态水力失调的重要装置，在实际工作流通能力区域内，在当控制系统运行工况改变时，控制系统中各管道相对的流速、压力等将产生改变，动态压差均衡阀可以根据调整阀门内的机械结构，随着压力改变而自行调整阀的开度，并使用阀芯改变补偿管道阻力的改变，使控制系统水力工作情况改变时，保证被控回路的压差系数恒定，从而达到控制系统运行动态水力平衡。动态压差均衡阀的调试工作，主要是根据设定调节管道中某二点的压差系数到设定值来实现系统运行动态水力平衡。压差系数均衡阀的设定，是使用旋转均衡阀内的调整旋钮以及螺栓完成的。现场调节压力时，可采用供回水管路的压力表调节压差的设定值。

5结语

中央空调给水系统作为整个中央空调系统的关键部分，其水力平衡特点不但决定着整体的中央空调系统是否能能够实现有效节水，同时还决定了整个中央空调系统是否正常、平稳的运转。优秀的水控制系统往往更要求优秀的操作维护，所以建立一种合理而先进的空调水控制系统是十分重要的。而基于空调水控制系统在建筑节能中的巨大潜能，为更经济有效地实现流体输配任务，并且克服传统空调水控制系统中常见的平衡性与可调节性差的现状，空调水控制系统的水力平衡问题将越来越受到人们足够的关注。

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