1、浅述动态平衡阀在暖通工程的应用摘要本文通过探讨动态平衡阀的特性，能够在一定程度上解决失调问题，并且分析了实际工程中动态平衡阀的运用以及应该注意的问题。 关键词：动态平衡阀；暖通工程 中图分类号： TU96+2 文献标识码： A 无论是在采暖还是在制冷运行过程中，受制于各方面因素的影响，无法完全采用同程系统，只能采用异程系统。但在具体的设计过程中，为了保证系统最不利环路末端的压头功能，所有其他空调采暖设备末端的资用压头往往大于设计工况的需要值，对于一些复杂的工程，会出现系统水力失调的问题。必须通过解决水利失调的措施，来解决实际工程中动态平衡阀的运用问题。 一、解决水利失调方法 1.1 加节流孔板
2、 这种方法在解决水利失调的情况中，运用的最为普遍。一般在热力的进入部位或者在空调与冷源环路最接近的管道位置安装节流孔板。使用这种办法的基础是，对水系统阻力的数值进行精确地计算，热力或空调末端流量不会出现变动，否则，末端流量出现变化的时候，水力系统依然会出现失调的情况，带来能源的大量浪费和损失。 1.2 安装手动调节阀 如果空调系统属于大型系统，那么使用手动方式进行调节会比较复杂。由于手动调节的时候，调节前端阀门会影响到后端的流量；调节后端流量，又会影响到前端的流量。这样的调节会浪费大量的时间和人力，工作效率也非常的低。对于大型的复杂系统而言，调节阀门的工程师必须有高超的专业技能，具有丰富的从业
3、经验，由于系统的压力和负荷并不是固定不变的，因此出现变动就要重新调整系统。 1.3 安装动态流量平衡阀 对热力进入部位或空调设备末端的设计流量进行准确的把握，按照流量和阀门处的压力的大小，选择合适的动态平衡阀，把调制好的阀门安装上就可以使用。把阀门处的压力变化范围控制在阀门的设计压力范围之内，空调在运行的时候就不需要人力进行调节。 二 、动态平衡阀特点 首先，动态平衡阀工作原理。对平衡阀阀芯过流面积进行调整，以适应阀门前后变化，实现流量控制。动态平衡阀属于一个以改变局部阻力为主的节流元件，针对不可压缩流体，流量方程:其中 Q 代表平衡阀流量，K 代表流量系数，A 代表阀芯过流面积,代表阀门的进
4、出口压差。当阀门开度不变时，可忽视 K 值变化。所以，阀门流量维持不变。平衡阀则由支撑装置、高精度弹簧、过流阀胆构成，弹簧的受压差对阀胆的过流大小进行控制，进而恒定阀门流量。 其次，阀门工作过程。若最小启动压差大于平衡阀的前后压差，则表示弹簧没有被压缩，此时的流通面积最大。若平衡阀门前后的压差处于工作范围内，则弹簧被阀胆压缩，处于工作状态，阀胆两边圆孔、几何型通道经过水流。因阀胆处于运动状态，几何流型通道也由于变化，阀体流通面积也随之变化。处于该压缩范围内，可基本恒定水流流量。若平衡阀的前后压差大于工作范围，弹簧被阀胆全部压缩，只有阀胆两边圆孔有水流，即阀胆作为固定调节器，压差和流量呈正比，压
5、差增大，流量也随之增大。 动态平衡阀通过一定压力范围，对空调末端流量最大值进行控制，可实现流量的自动恒定，空调采暖的负荷不稳定，系统调试被简化，减少调试时间。尤其平衡阀在异程水系统的应用，可实现设计环境温度、水力工况平衡，其他末端启停对空调系统末端设备的运行不造成影响。 三、 实际工程中动态平衡阀的运用 3.1 区域供暖。动态平衡阀运用于热力入口，确保系统流量，室内温暖阀、采暖系统需确保每个散热器具有足够的流量，动态平衡阀需确保恒定各立管流量，使水平失调得到解决。图 1 为北京某四层办公楼双管下供下回式采暖系统图。 该工程采用的下供下回垂直双立管采暖系统运行一年多来，采暖效果和水力平衡效果均达
6、到最初的设计要求，用户非常满意 H 本办公楼通过设立平衡阀大大降低了工人在系统调试中的工作量，节省了劳动力，为甲方节省了调试过程中的人工费。 3.2 空调系统。在大型空调系统、集中式空调系统中，平衡阀设置在空调设备的末端，经过三通电动阀确保设备的运行流量，平衡阀调整水力工况，当水泵、冷却塔、冷热源的设计管线受到限制时，采用平衡阀防止负荷偏载，确保设备正常、安全运行。图 2 为某综合楼空调异程式水系统图。 本工程采用的是新风机组加风机盘管的传统空气调节方式；冬季利用锅炉房提供的供回水温度为 60 度/50 度的热水采暖，夏季利用制冷机房内提供的供回水温度为 7 度/12 度的冷水空调。本楼为 L
7、 型，制冷机房的布置位置比较偏向 L 型的一端，设计时采用的异程式空调水系统比较容易实现分区控制与管理，且节省管材，但是采用普通的调节阀进行水力平衡计算时，风机盘管水系统与新风机组水系统的计算压力损失的差额总是大于 15%；通过在空调回水管路上增设动态数字平衡阀，调整每个并联环路的计算压力损失，最终比较并联环路间的计算压力损失差额，计算结果均能控制在 15%之内。同时对冬季采暖系统和夏季空调环路也做了比较，各个并联回路之间的计算压力损失差额基本上也能保持 15%之内。 通过在该工程中设立动态数字平衡阀，方便了实现楼宇自控系统，并有利于不同季节中空调或采暖系统的水力平衡。该工程设置的动态平衡阀是
8、动态平衡与电动调节一体化的产品，主要适用于暖通空调系统末端空调设备（如空调箱、新风机组、空气处理机）的温度控制，通过配置智能模块控制装置，可方便对各环路的流量、温度进行自动控制，实现合理利用能量，节能降耗，智能化管理。应用此阀使末端设备只受标准控制信号的影响，而不受系统压力波动的影响，使系统调节更稳定、更节能，特别适用于系统负荷变化较大的变流量系统中。 四 、空调系统设计动态平衡阀应该注意的问题 首先，动态平衡阀无法调整负荷。在空调系统设计中，只能调节水力平衡，无法调节负荷，因误解了动态平衡阀，极易认为平衡阀可调整采暖负荷、平衡空调，利用平衡阀代替电动两通阀、三通阀。然而随着室内负荷、结构负荷
9、的动态变化，空调设备水量也实现动态变化，即可确保室内温度，也可达到节省的目的。大型空调系统的运用，将平衡阀设置在空调设备中，各设备启停对其它设备水流量不造成干扰，平衡阀可平衡水力。电动的两通阀、三通阀节流，可对环境负荷数量进行调整。目前，动态平衡阀均带有电动自控功能，根据负荷要求，对空调系统进行动态平衡，以实现节能。所以，选择电动自控功能的动态平衡阀，即可平衡负荷调整和水力平衡，可用电脑直接设定流量，还可简化安装，在狭小空间内也可安装。 其次，动态平衡阀不宜多极设置。设置空调时，通常多极设计手动调节阀，但按照该方法对动态平衡阀进行设置是错误的。若下级的多个、一个设备将电动阀关闭，上级平衡阀流量
10、仍然保持不变，可能会增加下级未关设备的流量，不仅增加了水流造成，对使用功能也造成影响，增加了经济投资。 第三，在空调设计时，应按照冬夏供回水温差，对动态平衡阀进行合理设置。空调系统的四管制，采用两个平衡阀，即可满足冬夏两季的不同水量要求，若冬夏两季的冷水温差与供热温差不一致，水流量的差异也较大，所以两管制水系统必须按照冬夏两季的不同流量要求，对平衡阀进行设置。主要有三种方法:1)对可变流量的动态平衡阀进行设置，在冬夏换季时，将阀门转换即可.2)对两个平衡阀进行设置，阀 1)根据冬季流量确定阀门，阀 2)根据冬夏两季的最大水量差确定阀门，冬季只开阀 1)，夏季开阀 1)阀 2)，以两个阀门实现四管制功能.3)选择自控功能的动态平衡阀，通过电脑设定流量。 结语 安装动态平衡阀的系统能满足业主对设计的要求：即设计能做到动态适应市场的变化，以不变应万变；这种系统，空调负荷的性质多变、各区、各类的空调最大负荷时刻也不相同。采用这种不受空调末端启停干扰的动态平衡阀，动态保持各开启末端的流量，能使庞大的异程空调水系统的安全正常运行得到保证 参考文献: 1王晓松，基于动态平衡阀的暖通空调变流量水系统动态水力平衡控制特性研究【D】北京工业大学，2010. 2张秋丽，曹为学. 动态平衡阀在暖通空调系统中的应用J.建筑热能通风空调，2012.
