原标题:再谈压力控制理论体系下空调水系统水力平衡阀的设置 2013年11月我在暖通空调在线上录制了一期《水力平衡阀设置的位置及合理性》的视频节目,得到了很多网友的关注,其中一位厦门专家级人物打电话给我想借来上海开会的机会与我探讨一下该话题,由于时间的原因没有会面,当然即使会面我也没什么底气能和他聊上几句,后来,他在2014年第44卷第4期上发表了一篇《不同设计理念在暖通空调水力平衡上的碰撞》,第一时间通知我看看,希望借此探讨探讨,我拜读了几遍,由于本人愚钝,还是未能完全领略其最终观点及如何指导实际项目操作,后续会继续研究。下面还是借机电人脉公众号再谈谈传统的、个人认为最保守的压力控制理论体系下空调水力平衡阀的设置吧。 压差控制理论体系,最早由TA在八十年代末九十年代初提出,并且经过三十年的技术培育和市场推广,其理论和产品已经在业内被广为接受,也已经成为了拥有话语权的体系,其合资代表产品:TA、Danfoss、Oventrop、Flowcon,国内跟进品牌代表:河北平衡阀、正丰等;经过近三十年的培育,目前压差控制体系已经成为国内设计、施工、用户全产业链共同认可的理论及产品系列,成为市场主流的水力平衡解决方式。(当然为解决压差控制体系弊端,目前市场上也出现了其它的水力平衡解决方式,代表品牌:哲达、博力谋、新菱等) 我也借有些机会和好多做暖通专业设计师聊过关于空调系统中水力平衡阀的设置位置及作用,很多人都喜欢用,但对使用原则还是一片茫然,有些人会死记硬背的套用但不知道阀的功能,有些人连阀的具体名称都不是很不清楚,本期借助自己理解再谈一下再谈压力控制理论体系下空调水系统水力平衡阀的设置,总结观点,借此和大家一起探讨,我们是专业的设计工程师,我们需要理解才能活用,所以说:爱她更要懂她! 在系统设置平衡阀只会增加管网阻力,所以前提是系统必须超流量。若系统或管路欠流,增加平衡阀设置将导致系统的更加不平衡。现在很多观点认为解决水力平衡不应该是加平衡阀,而是从系统和管路本身的设计上来解决水力平衡问题。(个人认为如果想做到,将是多么精细化的作业,设计要严格水力计算调整、施工要严格执行设计,但这解决的只是静态的平衡。如何做到互不干扰解决动态平衡?放大管径,降低流速?延迟并降低此对彼冲击和影响?但设计的标准如何确定呢?不过是否可以从简单环路做起呢。) 设置平衡阀的目的: 1、保证末端达到实时负荷需要的流量; 2、各末端设备流量变化的同时互相不产生干扰。 有了前提和目的我们再来探讨一下设置原则和问题: 1、机房冷冻水侧: 应用说明: A.主机侧: a.多台机组时,主机侧定流量系统(水泵定频),在冷机主管道上设置动态(流量)平衡阀(又称定流量阀),主要是考虑当水泵的台数减少时,剩下的水泵不会过流量超载,烧坏电机,对水泵起到保护作用,另外,也可以起到准确分配机组流量的功能。 b.主机侧变流量系统(水泵变频情况)此阀不应该设置。 c.也许有人会问静态阀同样有着限制最大流量的功能,此处的定流量阀是否可以采用静态平衡阀替代呢?个人认为是可以的,但是对于大口径的静态阀往往价格高出动态流量平衡阀好多,所以此处一般不采用静态阀。 B.分水器上 a.分水器作用是分配各大不同环路或各不同系统的水量的,其实本身分水器就是一个均流平衡部件,同时也是在机房端分环路管理和计量上提供便利;但是基于各环路阻力的差异,分水器也很难做到最初流量的“按需分配”,所以设计一般都会在这些环路的支管上设置静态平衡阀,平衡各环路的初阻力,使各环路都能够得到需求的流量。 b.此处能用定流量阀替代吗?对于末端变流量(不一定水泵变频,末端二通阀、调节阀都能使得环路变流量)系统来说,答案是否定的。因为末端需求的水流量是变化的,所以通过这个管路的流量也是变化的,不能用定流量阀去保证它的流量了,那你是否要问,压差控制阀(又称定压差阀)可以装吗?在后续的说明中你能找到答案。 2、机房冷却水侧: 应用说明: 设置原则同冷冻水系统的主机侧。 但一般冷却水系统定流量的做法比较多,故常规参考1、A.a的做法。 3、末端空调箱侧: 应用说明: 空调箱前面要如何设置平衡阀?(当然,再重申一下我们谈的都不是单一环路少量设备的简单系统,如果那样我们就是谈是否设平衡阀了,而不是怎么设的问题了),我们首先还是看需求: a.从系统大环境看,首先要保证各末端满足设计的最大流量需求,那么就需要考虑静态的平衡; b.空调箱是根据送风温度调节水流量的,每台空调箱管路上需要有个自动调节功能的电动阀门; c.其它环路或设备的调节对管路产生压力的变化,会导致该空调箱管路上流量的变动,而使室内温度产生波动,同时也会导致该管路上的电动阀频繁动作,所以按照这个需求,我们需要设置一个动态的平衡阀,来消除外界压力波动对改环路的影响,那就是压差控制阀(即定压差阀)。 结合上述三种需求,我们通常会在空调箱水管路上设置静态平衡阀、(电动调节阀)、压差控制阀,很多时候会将三者功能阀合一,即“一体阀”来实现以上功能。 注意:空调箱由于自身阻力大、需求流量大,其平衡一般在末端考虑更为精确合理(区别于风机盘管),有些设计会将静态平衡做到多台空调箱的支环路上以节约造价,但压差控制阀不建议设到多台空调箱的支环路上来解决这个环路的动态平衡(对具体空调箱作用不大),更不应该在主管路上设置了压差阀,在空调箱末端还设置压差平衡阀,一般压差控制阀不串联使用。 4、风机盘管水平干管上: 应用说明: 解决风机盘管系统并联支环路或者层环路上(例如多层办公的每层环路上)的静态平衡和运行当中的动态波动干扰,所以常规的做法是在风机盘管支环路或者层环路上设置静态平衡阀和压差控制器(定压差阀)的方式。 有观点认为:在层环路上仅设置压差控制器(定压差阀)即可,不需要设置静态平衡阀。一是可以通过外在调试的流量测定仪来调试压差阀,二是也可以通过末端计算的压差来设定最大的压差,可节约造价。 针对上述观点个人提出两点看法希望能和大家探讨一下:一、虽然省掉了静态阀,但带来调试的非常繁琐(后续有机会谈一下如何调试系统水力平衡阀您可能就能够理解了);二、末端压差理论虽可以计算,但本身计算的准确性以及后续施工与设计的一致性无法保证,基本不可能提供准确的压差。 5、以下是几种风机盘管末端的水力平衡做法: A、在上述“4、风机盘管水平干管上”设静态阀+压差阀的同时,风机盘管环路采用水平的同程的做法。(因为风盘的阻力相当,目前工程中应用较多,特别是办公项目) B、在上述“4、风机盘管水平干管上”设静态阀+压差阀的同时,风机盘管环路采用的是水平异程的做法,可以考虑在风盘支路上加静态阀的做法来优化平衡。(这里说的是优化,需要在造价与水力平衡间衡量) C、在上述“4、风机盘管水平干管上”只设置设静态阀,不设置压差阀,在每个风盘末端设置压差阀,来解决动态平衡。 D、在上述“4、风机盘管水平干管上”不设任何平衡阀,在每个风盘末端设置静态阀+压差阀的方式,解决最末端的静态和动态平衡问题。 个人理解:对于末端风盘一般采用的是电动两通开关阀,而不是调节阀,这个两通阀是通过室内温度控制其开或者关的(可以理解在风盘上就是个定流量,不同于空调箱的流量是在变化的),室温达到设定值即关闭二通阀(而不会像调节阀不断频繁进行调节动作),末端压力的波动对室温基本产生不了什么影响,所以上述C、D在风盘的末端支路上设置压差控制阀的做法,其意义值得怀疑。 以上基本上谈到了空调整个水系统上的水力平衡阀设置原则,仅仅是个人的片面观点,不一定正确和全面,欢迎提出质疑或留言补充,并提出您想了解的技术观点,我将尽我所能和您探讨!同时感谢陈领导的指导意见和建议(但文章不一定代表他观点)。这么晚了还在整理这些也不容易,不论对错,如果您觉得对您有用,那您就给个 |
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