HVAC系统的水力平衡及解决方案

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1、築龍網HVAC系统的水力平衡及解决方案丄築龍網4 水力平衡概念中的挑战是什么？缺少有效的手段来衡量好的水力平衡究竟带来了多大的节能效果. 更关注于主机（如冷机）方面的节能，而不关注由水力平衡所带来的 节能.更关注于在监制系统方面的节能但是其实只有在系统的水力平衡时，主机（冷机）和控制系统 才能实现高效的节能Date丄築龍網4 什么是一个水力平衡的系统标准：1、流量平衡I受控系统的流量在任何时候均能够满足实际要求。Q = G c p AT2、压力平衡|受控系统的压力分布在任何时候均能够满足实际要求，并不产生 额外的问题（例如噪音等）。平衡的分类1、静态平衡I所有的调节阀都不动作时，系统平衡。例如

2、定流量系统的水力平 衡和变流量系统的调试工况。2、动态平衡|部分的调节阀动作时，系统平衡。例如变流量系统的运行工况。Date築龍網水力失调（不平衡）的常见现象:1、流量失调的常见现象系统冷热不均：A、供热（冷）时近热远冷（近冷远热）。B、某些支路水量偏大或偏小。变流量系统运行失i 负荷稳定，但房间调节阀动作频繁，造 成房间温度震荡频繁。水泵的运行能耗过高。系统稳定时间过长。水力失调（不平衡）的常见现象:2、压力失调的常见现象调节阀产生噪音和振动。调节阀关闭不上，严重时有烧阀危险。调节阀阀权度过小，阀门曲线变形，线 性散热受控系统变成上抛性散热受控系统。Date斗築龍網4 Date斗築龍網4 阀

3、门的基本概念阀门的流通能力&1、定义：阀门两端的压差为lb衍时，阀门全开时流经阀门的流量，以 rrP/h 计。kv=W 宀流量：Q = kv -m3 / h压降：Apbar2、计算:m3 / h阀门串联v2财叱2附/幻Date築龍網Date築龍網阀门的流通能力Kv3、公式推导：q_ 2 2XpvpvAz? = Z- + $ d22a2Kv=f(&F,p,九,d,l)Kv = fKv =/(阀门开度)对于调节阀，当阀门开度没有发生变化时,阀门的流通能力不变。仅当调节阀的开度发生变化时，阀门的流通能力才发生变化。Date築龍網调节阀曲线与系统稳定时间的关系Date築龍網Date築龍網调节阀卄度盘管

4、散热量时風时间Date築龍網如何实现盘管散热量和阀门开度的线性关系盘管阀门合成築龍網築龍網水量阀门开度阀门开度築龍網築龍網供回水温差变小5CZ1D07相对沆fe由于盘管静特性为指数特性，因此为了 达到良好的受控效果，通常采用对数型曲线 的调节阀。只有保证一定的阀权度，才能保 证阀门的实际曲线符合要求。由于盘管静特 性与供水水温差有关，因此，小温差对于这 个问题更敏感，所以这个问题在夏季空调设 计中尤为重要，否则，系统稳定时间过长。斗築龍網4 阀门理想流量特性100Z50X100Z阀门开度 1:直线型：单位行程变化引 起的流量变化相等。 2：抛物线型：流量特性为一 条二次抛物线，介于直线与等百

5、分比特性之间。 3：等百分比型：同样行程在 小开度时流量变化小，大开度时 流量变化大。4：快开型：行程较小时，流 量就比较大，阀的有效行程Vd/4, 多用于关断阀。築龍網阀门理想流量特性的实现：阀芯形状(1) 直线特性阀芯(2) 等百分比特性阀芯(3) 快开特性阀芯(4) 抛物线特性阀芯(5) 等百分比特性阀芯(开口形)6(6)直线特性阀芯(开口形)Date旺築龍網4 阀权度Date旺築龍網4 阀权度的定义：a 二蚊loo 二蚊io。A仇0Ap$n那A pvl00:阀门全开时阀上的压降A pv0:阀门全关时阀上的压降Apsraax:系统的总压降Date旺築龍網4 Date旺築龍網4 0,51阀

6、门开度.5对数特性阀门曲线00,51075321 I直线特性阀门剧腹Date築龍網实现水力平衡的手段1、静态平衡I水力计算、合理配管。同程式。静态平衡阀。动态压差平衡阀或动态流量平衡阀。2、动态平衡|动态压差平衡阀是解决动态失调的唯一途径。平衡阀的分类1、静态类平衡阀I手动平衡阀：又称静态平衡阀，平衡阀，通过手动调节阀门开度改变阀门的KV值，消耗多余的压差，测量通过该阀的流量和压降。2、动态类平衡阀|动态流量平衡阀：又称动态平衡阀，自力式流量控制阀，在一定 B勺压差范围内维#寺流量动态恒定（程一个区间忻）。动态压差平衡阀：又称压差控制器，维持压差在一定的范围内动 态恒定（在一个区间内）。Dat

7、e手动平衡阀1、MSV-C 口径：DN15-DN50, 内螺纹连接。Date2、MSV-F2口径：DN50-DN400, 法兰连接。手动平衡阀Date原理：通过旋转手柄调节阀芯的上 下运动，以改变阀门的Kv值，通 过专用仪表连接阀门两端的测压 点可以测量阀门的压降和通过流 量，并可以锁定阀门的开度。功能：调节阀功能，精确调节KV值。具有关断和测量阀门的压降和 流量功能。作用：消耗富余压差，使管路流量 和压降与设计值一致，测量流量。Date安装位置Date定流量系统的管路，逐级安 装，从末端支路到水泵出口的 各个支路。变流量系统的大分支处（仅 当安装动态压差平衡阀的支路 上的压差大于动态压差平衡

8、阀 的控制压差时才安装），末端 安装动态压差平衡阀。供水管或回水管安装均可， 差别在于安装在供水管时，手 动平衡阀的工作压力要大于回 水管安装的情况，但是末端设 备和电动调节阀的工作压力情 况刚好相反。Datet築龍網4 选型和注意事项Datet築龍網4 使用注意事项:选型：按照Kv值选型，所选阀门的Kv值要大于 设计值。最小开度大于全行程的20%阀门最小压降大于3KP&A、不能采用蝶阀、闸阀、截止阀、球阀等关 断类阀门代替手动调节阀。关断类的阀门曲 线为上抛型曲线，调节灵敏性很差；而手动 平衡阀的特性曲线接近直线特性，调节灵敏 度较高。B、不应串联安装，即同一环路不应供回水管 同时安装手动平

9、衡阀。C、系统调试工作比较复杂，往往需要专业调 试公司进行调试。手动平衡阀的调试步骤1、首先对干管、立管、支管、末端的手动平衡阀编号Datet築龍網4 Datet築龍網4 支管Datet築龍網4 Datet築龍網4 BV 1,3.0Am4BV 0gSrBV 2.2.0BV 2.3.0BV 3.2.0BV 1.2.0BV 1.1.0BV 1.0BV 2.1.0gBV 3.1.0BV 2.0BV 3.0Datet築龍網4 2、计算各立管的流量比入，找出有最大流量比的立管，如图入入二测量流量/设计流量Datet築龍網4 Datet築龍網4 BV3.0测量流量：立管1BV 1.0-150 1/h立管2

10、BV2.0 -200 1/h立管3BV3.0 -180 1/h设计流量：立管 1 BV 1.0 - 170 1/h立管2 BV 2. 0 - 210 1/h立管3 BV 3. 0 - 160 1/h心= 170/150入2=105入3=088Date築龍網BV 1.1.0BV 1.2.0BV 1.3.03、计算各支管的流量比入，找出有最大流量比的支管，如图入心= 70/50 =（T40）九2=60/50 = 1.20九3=40/50 = 0.80Date築龍網Date築龍網nnT&Date築龍網4、计算各末端管路的流量比入，找出有最小流量比的末端，如图入,，锁 定该阀貞寸TI S2BV 1.1

11、.1入 i=4/10 =包）BV 1.1.2九 2=7/10 = 0.70BV 1.1.3入 3=11/10 = 1.10BV 1.1.4入 4=13/10 = 1.30BV 1.1.5入 5=15/10 = 1.505、依次调整各阀的流量比和最小的末端流量比后锁定该阀Date築龍網Date築龍網寸S8Date築龍網4 4 4 o o O - 12 3BV 1.1.1BV 1.1.2BV 1.1.36、依次调整干管和支管的手动平衡阀，方法相同，直至完成丹佛斯手动平衡阀的特点Date築龍網阀门开度阀体上有开度显手轮位置测量形式为固定 节流孔板，测量误差 小。 DANF0SS采用针式 测量接头，具

12、有自密 封功能，直接插入测 量头即可取压。度的变化而升高或降 低，手柄有一定长度, 管道的保温不能影响 开度刻度的读取。Date築龍網Date築龍網动态流量平衡阀AQ口径：DN15-DN50,内螺纹连接。 口径：DN50-DN800,对夹连接。Date築龍網动态流量平衡阀l/h功能：该款动态流量平衡阀在压降31-600KPa之间保持流量恒定。作用：保持通过该阀的流量恒定。动态流量平衡阀P1原理：当来流压力pi增大时，阀胆的套筒向下运动，压缩阀胆内的弹簧, 同时减少阀胆底部阀孔的过流面积，即减少阀胆的Kv值。这样虽然阀胆 两端的压差AP增大了，但是Kv值减小了，在弹簧的作用下两者的乘积 即流量Q

13、基本上保持不变。Date安装位置定流量系统的管路，末端安装，不需逐级。 一次泵系统冷冻水泵、冷却水泵处，防止台数变化时水泵过流。冷却塔等需要恒定流量的场所。供水管或回水管安装均可。选型和注意事项DateDate选型:对于电动调节阀:Q二卜.血|Date结果：会使电动调节阀两 端的压差AP增大，调节 阀产生噪音和振动，调节 阀关闭不上，严重时有烧 阀危险。仅按照流量选型。使用注意事项：A、阀门压力工作范围，要大于最小启动压差。B、不能和比例积分的电动调节阀串联安装。築龍绸Date滚动密封，确保将误差降到最低。 工作压差范围宽，工作压力至 350Kpa（10, 11,20, 30,40 阀胆） 及

14、 600KPa （50, 60阀胆）阀胆材质为黄铜（40以下阀胆）或 不锈钢（50以上阀胆）大开口式设计，具有自清功能，能 够有效地防堵。定流量系统水力平衡方案:DateDate电动州关测齐丿M5V-C !劝屮勳懈MSV-FMSVC 动平tr 口 VZ3ZAME电动一褊貝（比RR51V）AAA吃动二ktMRMHVF3/AME.MSV-FE egg手动平衡阀方案动态流量平衡阀方案Date築龍網动态压差平衡阀Date築龍網Date築龍網Date築龍網1、 ASV-PV口径：DN15-DN100螺纹连接2、AVP口径：DN15-DN50 螺纹/法兰连接3、AFP/VFG口径：DN50-DN250法兰

15、连接Date築龍網Date築龍網动态压差平衡阀电动调节阀低压侧 中压侧 高压侧电动调节阀上游的高压通过导压 管引导至控制膜盒下侧；电动调节阀 下游的压力通过外部导压管或内部导 压孔引导至控制膜盒上侧。当高压侧的压力升高时，膜盒向 上运动，带动阀杆、阀锥也向上运动, 造成中压侧压力升高，从而动态的保 持中压侧和高压侧之间的压力差与弹 簧的预设力平衡，从而保证了电动调 节阀两端压差的动态恒定。当高压 侧的压力降低时，膜盒向下运动，情 况类似。调节弹簧的预紧力，即可调节压 差设定值。丄築龍網4 动态压差平衡阀功能：动态保持受控点之间的压差恒定在设定值。作用：保证受控系统的动态水力平衡，防止系统出现动

16、态失调。防止电动调节阀调节阀产生噪音和振动。系统中的调节阀门可选用驱动力较小的驱动器，避免烧阀危险。 为调节阀提供良好的阀权度，确保线性散热受控系统的实现，保证系统的 迅速稳定。调试工作量非常小，加速安装周期，系统改、扩建时可以免调试。方便的修正实际和设计工况之间的差异。最大流量限制功能。Q = kvJ亦安装位置定、变流量系统的管路，末端安装，不需逐级。变流量系统的管路，支管或立管安装，不需逐级。单导压管的阀必须回水安装，双导压管的阀供水或回水管安装均可。丹佛斯动态压差平衡阀的特点和选型特点： 口径范围大，DN15-DN250o 压差控制范围大且选择灵活，有0. 15-1.5bar 0. 1-

17、0. 7bar、0. 050. 35 bar l6bar 0. 53bar等多个规格可供选择。选型：阀体按照Kv值选型，所选阀门的Kv值要大于设计值，计算阀门 Kv值时所用的是阀门压降，并非控制压差。用控制压差选驱动器。动态压差平衡型电动调节阀Date丄築龍網4 Date丄築龍網4 Date丄築龍網4 DN15-DN50,螺纹连接DN32-DN125,法兰连接Date築龍網动态压差平衡型电动调节阀原理：实质就是一个动态压差平衡阀和 一个电动调节阀合二为一，该阀为双 阀锥结构，上阀锥为电动调节阀的阀 锥，下阀锥为动态压差平衡阀的阀锥 动态压差平衡阀为电动阀阀锥（上阀 锥）前后提供恒定的压差（0.

18、2B肛或 0. 5Bar）,系统的压力波动都被动态 压差平衡阀吸收，当电动阀阀锥（上 阀锥）没有动作时，阀门流通能力kv 不变，压差AP不变，因此阀门的流 量Q不变；只有当电动阀阀锥（上阀 锥）的动作时，通过阀门的流量才会 发生变化，从而实现了动态平衡和调 节功能的完美统一。卓築龍網4 Date卓築龍網4 动态压差平衡型电动调节阀过程：膜片的上下两端与内部弹簧的 力量形成一个平衡，即P1二P2+P弹O当系统压力发生波动，P1增加 时，此平衡被破坏，膜片下方的力 大于上方，因此膜片会向上移动， 关小压差控制阀阀芯，使得P2增加, 重新达到平衡，如图所示。反之压差控制阀开大，使得调 节阀阀芯的压差

19、在整个开关的工作 过程中始终保持恒定，这样经过该 阀门的流量的变化仅与调节阀的开 度一一对应。动态压差平衡型电动调节阀-ABQMDate卓築龍網4 Date卓築龍網4 动态维持P2和P3之 间的压差恒定最大流量设定功能电动调节功能Date築龍網一体阀精确的流量控制功能阀门两端压降负荷变化时一体阀精确的流量控制功能I由于一体阀有100%的阀权度，因此系统稳定时间很短。负荷变化时一体阀精确的流量控制功能n)w昴塑Date築龍網开度设定变化时一体阀精确的流量控制功能ABQM DN32开度设定从20%到100%築龍網安装位置变流量系统的管路，末端安装，不需逐级。一体阀的优、缺点主要优点：1、占用的空间

20、少，系统的自动平衡性好。2、每组阀少了一个泄漏点。3、安装、维修方便。缺点：1、不如分体方案（动态压差平衡阀+电动调节阀）灵活，分体方案 的压差可以现场调节。Date築龍網4 丹佛斯一体阀的特点和选型特点：流通能力强（同口径的情况下丹佛斯阀门KV值较大）。关闭压差大。采用膜盒外置结构，能够更有力的保证阀锥前后压力的恒定，并 不易堵塞。机械方式进行开度设定，调试方便。先进的驱动器设计：具有自检阀门行程的功能以减少调试时间，并具有手动操作功能；驱动器带有过载保护和故障报警，具有阀 位极限位置力敏开关，为阀锥提供过载保护；驱动器具有增强 保护功能，在连接时不慎将电源线等接反时，不会将电路板烧毁; 驱

21、动器行程为256个步进，使得定位更准；驱动器能接受0-10V.2-10V、0-20mA、4-20 mA四种控制信号，并带回馈信号。选型：按照流量选型。Date築龍網4 丹佛斯1体阀选型表风机盘管型号流址范圉m3/h启动压差bar最大工作压差barABQM DN10L+TWA-Z0.03-0.150.164.0ABQM DN15L+TWA-Z0.055-0.2750.164.0ABQM DN15+TWA-Z0.09-0.450.164.0ABQM DN20+TWA-Z0.180.90.164.0ABQM DN25+TWA-Z0.24-1.190.24.0ABQM DN32+TWA-Z0.45-2

22、.240.24.0空调机组Date築龍網4 型号连接方式流:&范悯m3/h最大工作压差barABQM DN10+AME01螺纹连接0.055-0.2754.0ABQM DN15+AME010.09-0.454.0ABQM DN20+AME010.18O94.0ABQM DN25+AME010.34-1.74.0ABQM DN32+AME010.64-3.24.0AVQM DN25+AME200.9-4.510AVQM DN32+AME201.6-810AVQM DN40+AME20法兰连接2.0-1010AVQM DN50+AME202.4-1210AFQM DN65+AME555.8-291

23、0AFQM DN80+AME558.0-4010AFQM DN100+AME5513-6510AFQM DN125+AME5516-8010AFQM DN125 Plus+AME5524-12010Date築龍網4 变流量系统水力平衡方案Date築龍網4 Date築龍網4 电金何ilhl开关世戏曲冷曲_L/W|空代F空掘 jLfKnMsAFF.VFG2 ASV.PV动态压差平衡阀方案一体阀方案Date築龍網水力失调常见现象的解决办法:系统冷热不均；水泵的运行能耗过高T水力计算、合理配管；同 程式；静态平衡阀；动态压差平衡阀或动态流量平衡阀、一体阀。变流量系统运行失调；负荷稳定，但房间调节阀动作频繁，造成 房间温度震荡频繁；系统稳定时间过长乍动态压并平衡阀或一体 阀。调节阀产生噪音和振动；调节阀关闭不上，严重时有烧阀危险； 调节阀阀权度过小，阀门曲线变形，线性散热受控系统变成上抛 性散热受控系统。T动态压差平衡阀或一体阀。谢谢大家Date