暖通空调变流量系统全面水力平衡的系统联调

　随着人们生活品质要求、节能意识的不断提高以及空调系统的大型化，变流量水力系统在暖通空调工程中占据越来越重要的位置,同时一种新型的水力系统—全面平衡的变流量水力系统也在暖通空调工程中得到越来越广泛的应用。

　　全面平衡的变流量水力系统保证了暖通空调工程的舒适稳定以及高效节能性。但是如何采取合理的措施以保证这些优势都能在实际运行中得以实现呢?这就必须在系统运行前进行全面的水力平衡调试。

　　本文首先介绍了全面水力平衡调试的概念，然后介绍了全面水力平衡变流量系统的调试方法和步骤。

　　一、 全面水力平衡调试的概念：

　　暖通空调变流量系统全面水力平衡调试分为静态水力平衡调试和动态水力平衡调试。

　　1、 静态水力平衡调试：

　　静态水力平衡调试是指在暖通空调系统运行前，通过对静态水力平衡设备按照一定的步骤进行调试，保证在系统初调试合格后，各个末端设备的流量能同时达到设计流量，即系统能均衡地输送足够的水量到各个末端设备。

　　静态水力平衡调试解决的是水力系统的水量合理分配问题。常用的静态水力平衡设备有静态水力平衡阀。

　　2、 动态水力平衡调试：

　　由于动态水力平衡是保证系统在运行过程中，各个末端设备的流量能同时达到系统瞬时要求流量，且这些流量调节之间不互相干扰。其中“各个末端设备的流量能同时达到设备瞬时要求流量”是由末端调节设备保证的，“流量调节之间不互相干扰”是由这些调节设备自身具有的动态平衡功能保证的。

　　因此动态水力平衡调试主要是指对动态水力平衡设备的最大流量进行设定(需设备最大流量可调)以及对相关控制器的参数进行设定。

　　常用的动态水力平衡设备有动态流量平衡阀、动态压差平衡阀、动态平衡电动开关阀、动态压差平衡阀与电动调节阀组合、一体式动态平衡电动调节阀等。

　　二、全面水力平衡系统的调试方法和步骤：

　　1、调试前的准备工作：

　　⑴、熟悉资料：

　　应熟悉该暖通空调水系统的设计资料，领会设计意图，了解系统全貌、各种水力平衡设备及末端设备的设计参数以及空调设备的性能参数等。

　　⑵、设备验收：

　　调试工程师会同设计、施工、监理和建设单位，对已安装好的水力平衡设备如静态水力平衡阀、动态流量平衡阀、动态压差平衡阀、动态平衡电动开关阀、动态压差平衡阀与电动调节阀组合以及一体式动态平衡电动调节阀进行验收。

　　⑶、水系统及设备的试压和清洗：

　　在调试前对水系统进行试压和清洗，一方面保证满足系统压力要求，另一方面保证管道内部洁净，为系统初调试做好准备。

　　⑷、设备单机测试：

　　对每台带电设备和阀门按要求进行单机测试,保证均能正常动作。

　　⑸、编制调试计划：

　　根据工程特点编制调试计划。

　　⑹、准备调试工具和仪器：

　　准备好调试所需的仪器和工具如静态水力平衡阀流量测量仪表、对讲机、万用表等。

　　⑺、具备五源(电、水、汽、冷、热)

　　⑻、水力平衡设备调试所需的相关技术数据：

　　静态水力平衡阀：设计流量值

　　动态压差平衡阀：设计压差值

　　动态压差平衡阀与电动调节阀组合：冬、夏设定压差值



图1

　　2、 全面水力平衡调试的步骤：

　　⑴、静态水力平衡调试：

　　①、首先根据空调水系统流程及各个静态平衡阀的位置图，绘制静态平衡阀分布流程图，如图1所示;

　　②、将系统中的断流阀(图中未表示)和静态水力平衡阀全部调至全开位置，对于其它的动态阀门也将其调至最大位置;

　　③、对水力平衡阀进行分组及编号：按一级并联阀组1~6、二级并联阀组I、系统主阀G顺序进行，见图2;

　　④、测量水力平衡阀V1~V18的实际流量Q实，并计算出各自与设计流量的比值q=Q实/Q设计;

　　⑤、对每一个并联阀组内的水力平衡阀的流量比进行分析，例如，对一级并联阀组1的水力平衡阀V1~V3的流量比进行分析，假设q1

　　⑥、按步骤⑤对一级并联阀组2~6分别进行调节，从而使各一级并联阀组内的水力平衡阀的流量比均相等;

　　⑦、测量二级并联阀组I内水力平衡阀G1~G6的实际流量，并计算出流量比Q1-Q6;

　　⑧、对二级并联阀组的流量比Q1~Q6进行分析，假设Q1

　　⑨、调节系统主阀G，使G的实际流量等于设计流量。

　　这时，系统中所有静态水力平衡阀的实际流量均等于设计流量，系统实现静态水力平衡。

　　⑵、动态水力平衡调试：

　　①、动态流量平衡阀：

　　目前绝大部分的动态流量平衡阀都是固定流量式的，在工厂根据系统的设计流量要求进行生产，出厂后在现场不需进行调节。

　　②、动态压差平衡阀：

　　动态压差平衡阀的调试比较简单，只需将压差设定值调节到设计压差值即可。

　　动态压差平衡阀的设计压差由二个取压点在流量为设计流量时，在最不利环路上的压差值所决定。

　　③、动态平衡电动开关阀：

　　动态平衡电动开关阀的流量由工厂根据风机盘管的设计流量生产，在现场不需要进行调节。

　　④动态压差平衡阀与电动调节阀组合：

　　动态压差平衡阀与电动调节阀组合的调试主要有两个工作，一是对动态压差平衡阀的最大流量根据需要进行设定，二是对电动调节阀的PID参数值进行设定。

　　动态压差平衡阀与电动调节阀组合的最大流量设定：

　　由于绝大多数系统都是二管制系统，空调箱冬夏的设计流量是不同的。因此对组合阀的最大流量根据空调箱冬夏的不同设计流量进行设定，可以提高调节阀在冬季的调节精度，使系统更舒适、更节能。



　　组合阀冬夏对压差进行分别设定比较简单，只需将压差设定值调节到设计压差即可。

　　组合阀冬夏设计压差的计算比较复杂。如图2所示，空调箱的夏季设计水流量是35m3/h,冬季设计水流量是20m3/h,采用动态压差平衡阀与电动调节阀组合来对末端空调箱进行调控。

　　计算步骤如下：

　　I、计算组合阀在电动调节阀芯二端A、B点间的压差△P为0.2Bar时的Kv值：

　　对于一般暖通空调水系统，组合阀的压差值△P宜选择≤0.2Bar，根据空调箱夏季计算流量和△P=0.2Bar计算Kv值:

　　Kv=Q夏/(△P)0.5= 35/(0.2)0.5=78.3

　　II、根据计算的Kv值选择组合阀中的电动调节阀规格：

　　选择电动调节阀口径为DN80，其KVS=100≥78.3*1.1=86.3，满足要求。

　　III、计算组合阀中动态压差平衡阀夏季设定压差：

　　根据实际KvS值和夏季空调箱计算流量值的1.1倍值算出夏季设定压差△Ps：

　　△Ps夏=(1.1*Q夏/ KVS)2=0.148Bar

　　所以夏季动态压差平衡阀设定压差为0.15 Bar;

　　IV、计算组合阀中动态压差平衡阀冬季设定压差：

　　根据冬季空调箱设计流量的1.25倍计算冬季动态压差平衡阀设定压差△Pw:

　　△Pw冬=(1.25*Q冬/ KVS)2=0.062Bar

　　所以冬季动态压差平衡阀设定压差为0.06 Bar。

　　根据以上的步骤对所有动态压差平衡阀与电动调节阀组合进行冬夏设计压差计算，并绘制成表格如下：

组合阀名称
冬季设计流量（m3/h）
冬季设计压差（Bar）
夏季设计流量（m3/h）
夏季设计压差（Bar）

组合阀1
35
0．15
20
0．062

组合阀2







　　这样在初调试时可以方便快速地进行设定。

　　动态压差平衡阀与电动调节阀组合PID参数值设定：

　　由于组合阀采用了关键点定压差技术，电动调节阀二端的压差值始终保持不变，因此组合阀的PID参数设定值与空调系统无关，不同位置及不同系统的PID参数均可选择同一数值，所以组合阀的PID参数设定相对简单。

　　⑤、一体式动态平衡电动调节阀：

　　一体阀的调试主要有两个工作，一是对可调一体阀的最大流量值根据需要进行设定，二是对一体阀的PID参数值进行设定。

　　可调一体阀的最大流量设定：

　　可调式一体阀根据执行器的形式又分为直行程最大流量可调一体阀和回转行程最大流量可调一体阀。

　　直行程最大流量可调一体阀是通过对阀门的最大行程进行限位来实现的。根据厂家提供的“最大流量—行程”对照表，由用户根据末端设备的设计流量对最大允许行程进行设定来实现对最大流量的设定。

　　回转行程最大流量可调一体阀是通过对阀门的最大回转角度进行限位来实现的，根据厂家提供的“拨位开关位置—最大流量”对照表，由用户根据末端设备的设计流量对允许最大回转角度进行设定来实现对最大流量的限定。

　　一体式动态平衡电动调节阀PID参数设定：

　　由于一体阀内部采用了关键点定压差技术，电动调节阀芯二端的压差始终保持不变，因此一体阀的PID参数设定值与空调系统无关，不同位置及不同系统的PID参数均可选择同一数值，所以一体阀的PID参数设定相对简单。

　　三、结语：

　　通过以上论述可知，在暖通空调变流量水系统中，通过安装全面水力平衡设备并采用正确的方法对系统进行全面水力平衡系统联调，可以极大地改善系统的水力特性，保证在系统初调试时各个末端设备的流量同时达到设计流量，系统运行过程中各个末端设备的流量同时达到系统瞬时要求流量，同时还能根据空调箱冬夏的不同设计流量进行分别预设，从而既为空调系统的正常运行提供了可靠保证，同时又节省了能源，使系统经济高效地运行。

转自： http://nt.shejis.com/2008/0731/article_8830.html