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靜態水力平衡閥工程應用分析

近年來,美國和歐洲一些企業的水力平衡新產品、新技術、新思維不斷影響著我國暖通界,設計人員在很多工程中大量采用了水力平衡閥。但是,實際工程中不斷暴露出問題,由此產生了關于水力平衡和平衡閥的質疑和相關的學術之爭。
        1 水力平衡
        文獻[1]對水力平衡的定義是:在真實運行情況下測定水的流量,并在滿負荷時調節流量至設計值,為建筑物內的每個區域或房間輸送合理的供熱、供冷量的過程。
        2 靜態水力平衡閥應用的討論
        2.1 設計工況下的水力失調
        對于一個按照設計要求運行的理想HVAC系統而言,在滿負荷工況下,各個用戶都能夠獲得設計水量,滿足各個區域用戶的舒適性以及系統運行的安全性和經濟性要求,避免用戶投訴和能源浪費,這樣的系統就算是實現了水力平衡的系統。反之則稱為水力不平衡或稱水力失調的系統。通常在設計工況下,當系統中某一用戶資用壓頭高于設計壓頭時,其實際流量就可能會大于設計流量,其他環路的實際流量則有可能達不到設計流量,這種設計工況下出現的水力失調特性為靜態水力失調,是由于設計、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引起的,是系統本身所固有的[2]。
        另一種狀態是,系統中所有末端用戶實際流量均等于或大于設計值。由此引起的水力失調工況并不會導致客戶投訴,故常常并未引起設計師和工程師的重視。
        對于閉路循環的管網,其水力工況各物理量之間的相互關系可用公式Δp=SG2描述,其中Δp為壓差或阻力損失;S為管網阻抗;G為流量。壓差和流量的調控互為手段和目的。
        在靜態水力平衡閥的設計理念進入中國之前,工程技術人員多采用截止閥或蝶閥等來實現和滿足水系統對水力平衡技術的要求。由于截止閥、蝶閥結構簡單、價格低、調節便利,被廣泛應用于水力平衡的調節。圖1是文獻[3]給出的水力平衡示意圖。

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