一、前言 二、水力平衡概念及分類三、風機盤管系統水力平衡和調節方案四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案一、前言

在暖通空調變流量水力系統中，水力平衡及調節方案的選擇是個重要的課題。合理的選擇水力平衡及調節方案，可以滿足暖通空調系統的舒適節能性要求，使系統高效、穩定同時經濟地運行。以下針對暖通空調風機盤管系統和空調箱（空氣處理機組）系統分別討論幾種常見的平衡和調節方案。二、水力平衡概念及分類1、靜態水力失調和靜態水力平衡 由于設計、施工、設備材料等原因導致的系統管道特性阻力數比值與設計要求的管道特性阻力數比值不一致，從而使系統各用戶的實際流量與設計要求的流量不一致引起的水力失調，叫做靜態水力失調。靜態水力失調是穩態的、根本性的，是系統本身所固有的。二、水力平衡概念及分類（接上頁） 通過增設水力平衡設備，在水系統初調試時對系統管道特性阻力系數比值進行調節，使其與設計要求的管道特性阻力系數比值一致，從而使系統總流量達到設計流量，同時使各末端設備流量達到設計流量，可以實現靜態水力平衡。二、水力平衡概念及分類2、動態水力失調和動態水力平衡 系統實際運行過程中當某些末端閥門開度改變引起水流量變化時，系統的壓力產生波動，其它末端的流量也隨之發生改變，偏離末端要求流量，引起水力失調，這種水力失調叫動態水力失調。動態水力失調是動態的、變化的，它不是系統本身所固有的，是在系統運行過程中產生的。二、水力平衡概念及分類（接上頁） 在管道系統中增設動態水力平衡設備，利用其屏蔽作用使末端設備流量在用戶閥門開度改變時互不干擾，可以實現動態水力平衡。二、水力平衡概念及分類3、全面水力平衡 全面水力平衡就是消除了靜態和動態水力失調，使系統同時達到靜態和動態水力平衡。三、風機盤管系統水力平衡和調節方案

針對風機盤管系統，常見的幾種調試方案主要有：“靜態平衡閥+電動二通閥”、“靜態平衡閥+壓差調節閥+電動二通閥”、“動態流量平衡閥+電動二通閥”、“動態平衡電動二通閥”等。三、風機盤管系統水力平衡和調節方案1、“靜態平衡閥+電動二通閥”平衡調節 圖3.1為靜態平衡閥安裝在風機盤管各層水平支管上圖3.1、“靜態平衡閥+電動二通閥”平衡調節方式1

三、風機盤管系統水力平衡和調節方案1、“靜態平衡閥+電動二通閥”平衡調節 圖3.2為靜態平衡閥安裝在風機盤管各層水平支管和末端回水管上。圖3.2、“靜態平衡閥+電動二通閥”平衡調節方式2

三、風機盤管系統水力平衡和調節方案1、“靜態平衡閥+電動二通閥”平衡調節 通過安裝靜態水力平衡閥，并且在初調試時按照一定的步驟進行調節，可以使在系統調試合格后各層水平支管或者各個風機盤管的流量同時達到設計流量，系統部分或者全部消除了靜態水力失調，但是在系統運行過程中，不同風機盤管的調節會存在一定的相互干擾，因此存在一定的動態水力失調。Slide14三、風機盤管系統水力平衡和調節方案2、“靜態平衡閥+壓差調節閥+電動二通閥”平衡調節 圖3.3為壓差調節器安裝在風機盤管各支水平回水管上，靜態平衡閥安裝在各層水平供水管上。

圖3.3、“靜態平衡閥+壓差調節閥+電動二通閥”平衡調節方式1三、風機盤管系統水力平衡和調節方案2、“靜態平衡閥+壓差調節閥+電動二通閥”平衡調節 圖3.4為壓差調節器安裝在風機盤管各支水平回水管上，靜態平衡閥安裝在末端風機盤管供水管上。

圖3.4、“靜態平衡閥+壓差調節閥+電動二通閥”平衡調節方式2三、風機盤管系統水力平衡和調節方案2、“靜態平衡閥+壓差調節閥+電動二通閥”平衡調節

通過安裝靜態水力平衡閥，可以使系統在調試合格后各層水平支管或者各個風機盤管的流量同時達到設計流量，系統部分或者全部消除了靜態水力失調；通過壓差調節器在各層水平供回水管的定壓差作用，可以維持風機盤管末端管道的壓差在一定程度上保持恒定，從而避免末端風機盤管流量調節的相互干擾，實現動態水力平衡。但是，由于水平管道上存在著一定的沿程阻力，當水平并聯風機盤管的數量較多、管道長度較長、從而使沿程阻力較大時，定壓差作用就受到了削弱，這時末端風機盤管的流量調節仍存在一定的相互影響，存在一定的動態水力失調。三、風機盤管系統水力平衡和調節方案3、“動態流量平衡閥+電動二通閥”平衡調節 圖3.5為動態流量平衡閥安裝在風機盤管末端管道供水管上。圖3.5、“動態流量平衡閥+電動二通閥”平衡調節方式三、風機盤管系統水力平衡和調節方案3、“動態流量平衡閥+電動二通閥”平衡調節

動態流量平衡閥的流量按照對應末端風機盤管的設計流量進行定制，保證在工作壓差范圍內風機盤管的流量不受系統壓力波動的影響，始終維持在設計流量，實現動態平衡。三、風機盤管系統水力平衡和調節方案4、“動態平衡電動二通閥”平衡調節 圖3.6為動態平衡電動二通閥安裝在風機盤管末端管道供水管上。圖3.5、“動態平衡電動二通閥”平衡調節方式三、風機盤管系統水力平衡和調節方案4、“動態平衡電動二通閥”平衡調節

動態平衡電動二通閥是動態平衡與電動二通一體化的產品。一方面它具有一般的電動二通閥的電動開關功能，另一方面，它能保證在工作壓差范圍內其流量不受系統壓力波動的影響，始終維持在設計流量，從而實現動態平衡。垂直立管為同程式管道的系統，水平回水管上可不加靜態平衡閥，垂直立管為異程式且水力失調程度較大的系統，建議在水平回水管上增加靜態水力平衡閥并在初調試時進行一定的調節。

“動態平衡電動二通閥”基本等同于“動態流量平衡閥+電動二通閥”。三、風機盤管系統水力平衡和調節方案風機盤管系統四種平衡調節方式的比較見下表。

比較內容靜態平衡閥+電動二通閥靜態平衡閥+壓差調節閥+電動二通閥動態流量平衡閥+電動二通閥動態平衡電動調節閥水平管（靜態）末端（靜態）水平管（靜態）末端（靜態）調節精度一般較高較高高很高很高抗干擾能力弱弱較強較強強強靜態水力平衡局部全部局部全部全部全部動態水力平衡不能不能部分部分全部全部電動開關功能具有具有具有具有具有具有工作狀態不穩定，受壓力波動影響較穩定，在一定程度上不受系統壓力波動的影響穩定，不受系統壓力波動的影響是否能保持設計流量不能一定程度上能夠能夠最小壓差要求無最小壓差要求必須維持壓差調節器設計壓差以保證正常工作必須維持最小壓差以保證動態平衡應用范圍適用于負荷波動較少的風機盤管系統的溫度控制適用于負荷波動較大的風機盤管系統溫度控制適用于負荷波動較大的風機盤管系統溫度控制四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案

針對空調箱（空氣處理機組）系統，常用的幾種水力平衡和調節方案主要有“靜態平衡閥+電動調節閥”、“壓差調節閥+電動調節閥”、“動態平衡電動調節閥”等。1、“靜態平衡閥+電動調節閥”平衡調節 圖4.1為空調系統常用的多臺空氣處理機組并聯環路（圖中只繪出2臺），在空調箱的進口安裝了靜態水力平衡閥和電動調節閥。圖4.1、“靜態平衡閥+電動調節閥”平衡調節方式四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案1、“靜態平衡閥+電動調節閥”平衡調節

在系統初調試時，通過調節靜態平衡閥，使系統在初調試合格后各臺空調箱的流量同時達到設計流量，從而實現靜態平衡。在系統運行過程中，通過電動調節閥的調節作用使各個目標區域的溫度達到設定溫度；但是，由于這種系統各個末端設備電動調節閥的流量調節存在著相互影響，因此系統很難達到平衡狀態，即使達到平衡狀態，也會由于這種干擾而很容易偏離平衡狀態。四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案2、“壓差調節閥+電動調節閥“平衡調節 圖4.2為空調系統常用的多臺空氣處理機組并聯環路（圖中只繪出2臺），在空調箱的進口安裝了電動調節閥，出口安裝了壓差調節閥。

圖4.2、“壓差調節閥+電動調節閥”平衡調節方式四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案2、“壓差調節閥+電動調節閥”平衡調節

通過壓差調節閥調節電動調節閥進口A至出口C的壓差至設定壓差，這樣不管系統中其他的動態閥門怎樣動作，由于壓差調節器的調節作用這兩點的壓差始終保持恒定，這樣就避免了系統中各個末端設備調節的相互干擾，從而實現動態平衡。在系統運行過程中，通過電動調節閥的調節作用使各個目標區域的溫度達到設定溫度。四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案（接上頁）

當然，也可以將壓差調節器的取壓點定在A，B兩點，壓差調節器的設定壓差隨之調整。這時電動調節閥的閥權度變小，從而使調節閥實際的流量特性曲線編離理想流量特性曲線，調節特性變差。調試時先將電動調節閥全開，然后將壓差調節器的壓差調至設定壓差即可。四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案3、“動態平衡電動調節閥”平衡調節 圖4.3為一組多臺空氣處理機組并聯環路（圖中只繪出2臺），每路通過動態平衡電動調節閥來調節目標區域的回風溫度，其中區域一的設定溫度為25℃，區域二的設定溫度為27℃。

四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案3、“動態平衡電動調節閥”平衡調節

圖4.3、“動態平衡電動調節閥”平衡調節方式四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案空氣處理機組的不同平衡調節方式的比較見下表。

四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案比較內容電動調節閥靜態平衡閥+電動調節閥壓差平衡閥+電動調節閥動態平衡電動調節閥調節精度一般較高高高輸送流量即使在同一開度位置，其流量也隨著系統壓力的波動而波動即使在同一開度位置，其流量也隨著系統壓力的波動而波動在同一開度位置流量能夠基本保持恒定在任一開度位置的流量是唯一和恒定的靜態水力平衡調節不能能能能輸送熱（冷）量即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統壓力的波動而波動即使在同一開度位置，其輸送的熱（冷）量也隨著系統壓力的波動而波動在同一開度位置輸送的熱（冷）量能夠基本保持恒定在任一開度位置輸送的熱（冷）量都是唯一和恒定的調節閥開度變化既受標準控制信號的控制，又受系統壓力波動的影響既受標準控制信號的控制，又受系統壓力波動的影響只受標準控制信號的控制，基本不受系統壓力波動的影響只受標準控制信號的控制，不受系統壓力波動的影響（續上表）

四、空氣處理機組系統水力平衡和調節方案比較內容電動調節閥靜態平衡閥+電動調節閥壓差平衡閥+電動調節閥動態平衡電動調節閥工作狀態不穩定，受系統壓力波動影響不穩定，受系統壓力波動影響較穩定，基本不受系統壓力波動影響穩定，不受系統壓力波動影響抗干擾能力弱弱較強強流量特性曲線系統壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調節特性越差系統壓力波動越大，偏離理想的流量特性曲線的幅度就越大，調節特性越差與理想的流量特性曲線基本一致，調節特性較好與理想的流量特性曲線一致，調節特性好最小壓差要求無最小壓差要求無最小壓差要求必須維持一定的工作壓差