一、簡述

水力失調是我國空調水系統中常出現的較為嚴重的問題，是造成系統運行效果差、能源嚴重浪費等問題的主要原因。引起水力失調的原因很多，有的可能是系統初調節不好或未進行初調節，有的可能是沒有安裝平衡器件或平衡器件安裝不正確。

水力平衡閥有兩個特性：

1、具有良好的調節特性。一般質量較好的水力平衡閥都具有直線流量特性，即在閥二端壓差不變時，其流量與開度成線性關系；

2、流量實時可測性。通過專用的流量測量儀表可以在現場對流過水力平衡閥的流量進行實測。

二、系統水力平衡調節

水系統水力平衡調節的實質就是將系統中所有水力平衡閥的測量流量同時調至設計流量。

1、單個水力平衡閥調節

單個水力平衡閥的調節是簡單的，只需連接專用的流量測量儀表，將調節閥口徑及設計流量輸入儀表，根據儀表顯示的開度值，旋轉水力平衡閥手輪，直至測量流量等于設計流量即可。

2、已有精確計算的水力平衡閥的調節

對于某些水系統，在設計時已對系統進行了精確的水力平衡計算，系統中每個水力平衡閥的流量和所分擔的設計壓降是已知的。這時水力平衡閥的調節步驟如下：

①、在設計資料中查出水力平衡閥的設計壓降；

②、根據設計圖紙，查出（或計算出）水力平衡閥的設計流量；

③、根據設計壓降和設計流量以及閥口徑，查水力平衡閥壓損列線圖，找出這時水力平衡閥所對應的設計開度；

④、旋轉水力平衡閥手輪，將其開度旋至設計開度即可。

三、水力失調帶來的問題

1、在空調水系統中存在水力失調現象，會使得流經終端用戶及機組的實際流量偏離設計流量，近端用戶流量過大。

2、為了緩解運行中水力失調，多數水泵選型偏大或水泵運行在不合適的工作點處，導致系統大流量小溫差運行。

3、各用戶處室溫不符合要求，不穩定，靠近冷源處室溫較低，遠離冷源處室溫偏高。

4、使得冷源機組達不到額定出力，實際機組運行臺數和按照負荷要求的機組運行臺數大大不符。末端用戶室溫不能滿足要求時，企圖額外增加水泵和冷水機組開啟臺數的做法只能造成不平衡的加劇和能量的浪費。

5、由于系統中水力不平衡，末端得到冷量的時間延遲，那么制冷機組就要相對較早的開機以滿足末端用戶對冷量的需求。當末端用戶冷量不足時，很多人想到的方法就是增大水泵的流量，然而水泵的流量增大后近端用戶冷量剩余的現象更加嚴重。

四、水力平衡及平衡閥的使用

水力失調分為靜態水力失調與動態水力失調。靜態水力失調指的是由于施工、材料等因素造成的實際的管網阻力與設計管網阻力不相符，從而導致的末端用戶的實際流量與設計流量不一致而引起的水力失調。靜態水力失調是系統本身所固有的、穩態的、根本的，是水力失調的一個重要因素。靜態水力失調可以在管道上增設靜態平衡閥，通過平衡閥的調節使得用戶的實際流量與設計流量相等或者其比例接近設計比例。動態水力失調指的是由于系統中某一閥門的開度變化或末端用戶流量的變化，導致了系統中壓力的波動，造成了其他用戶的流量發生了變化，偏離設計流量而引起的水力失調。動態水力失調是流量調節引起的，不是本身所固有的。如何解決好動態水力失調是保持系統合理運行的一個關鍵因素。動態水力失調問題的解決辦法是可以在系統增設動態水力平衡閥，當其他用戶流量發生變化時，通過動態水力平衡閥的調節，保持用戶的流量不發生變化，其他用戶的流量也不受到干擾。

當一個系統運行過程中，各支路間的流量比例和設計比例不符，此時可以使用靜態平衡閥進行調節。但是當各支路間的流量比例符合要求時，靜態平衡閥的調節是不起作用的。如果是定水量系統，使用靜態平衡閥足以滿足要求，因為一旦各支路間的流量確定之后就不會發生改變。但是對于變水量而言，由于末端負荷的變化，導致了各支路間的流量分配也發生了變化，此時使用靜態平衡閥調節是不起作用的。因為靜態平衡閥的調節會使得各支路間的流量分配發生變化。靜態平衡閥調節之后，各支路之間的流量分配也就確定了。但末端負荷變化時，支路間的流量會按照開始的比例發生變化。這樣就會使得末端負荷減小的區域流量變大，那么負荷不變化的區域流量就相應減小。這樣就會造成了水力失調。如果采取繼續加大流量的做法，只會加劇這種現象的發生。流量加大后，流量少的區域滿足要求了，但是流量多余的區域流量繼續變大，這樣無疑增加了泵的能耗。因此變水量系統是一個動態的過程，末端負荷變化的時候各支路間流量分配也相應發生了變化，靜態平衡閥不能滿足動態的過程。

靜態平衡閥一旦設定之后，阻力不會發生變化。靜態平衡閥的調節可以改變系統各支路間流量的分配，在設計流量下使得各支路之間的比例符合設計值。當系統在部分負荷下運行時，支路間的流量變化，但支路間的流量比例不變。定水量系統只存在靜態水力失調，在關鍵部位只安裝靜態平衡閥即可滿足要求。變水量系統中靜態平衡閥可用于初步調節，即在變水量裝置未使用前調節各支靜態平衡閥的設置和安裝應注意以下幾點：

1、靜態平衡閥應當分級設置，在總管、干管、支管、立管上都應設置，以便流量的調節和分配。

2、各個分支管路上都應設置靜態平衡閥。

3、靜態平衡閥安裝時，其前后應分別至少有5倍管道直徑及2倍管道直徑長的直管段。安裝在水泵出口的平衡閥，水泵和閥門之間應有10倍管道直徑長的直管段，以保證水流的順暢和均勻，避免湍流對流量測量精度的影響，減小水流對閥門的沖擊。

4、靜態平衡閥宜安裝在回水管道上。

5、安裝過程中，保證閥體箭頭所示的方向與實際水流方向一致，切忌安裝方向相反。6、閥門的手輪面向檢修側，以便于操作和檢修路間流量的分配。

五、結語

通過以上論述及工程調試實例，我們可以得出結論，在暖通空調水系統中，合理地安裝水力平衡閥以及采用正確的方法進行系統聯調，可以極大地改善系統的水力特性，使系統接近或達到水力平衡，從而既為系統的正常運行提供了保證，同時又節省了能源，使系統經濟高效地運行得到保證。

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