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【摘 要】 作为暖通系统中的一项重要研究内容，水力平衡有着极为重要的研究意义。本文首先概述了水力失衡的相关内容，分析了定流量系统水力平衡，特别研究了注重平衡阀的应用，最后结合实践经验，提出了实现和强化水力平衡的措施。
【关键词】 水力平衡；暖通系统；重要性
一、前言
暖通系统作为一项庞大而又复杂的系统，其水力平衡对于维持良好的暖通运作条件有着关键性的作用。研究分析水力平衡在暖通系统中的重要性，对于提升暖通空调的设计、构建、运作水平有着积极作用。本文从概述水力失衡相关内容着手研究。
二、水力失衡的概述
在暖通空调使用过程中，如果其中的水流向每个用户的流量不同，与设定的流量存在很大的差异，那么我们就可以断定暖通空调水系统中水力出现失衡的现象，其运行也就存在着许多方面的问题。经过分析，水力失调可以分为以下两种类型：1）静态失调，这种现象主要是由于技术人员初期设计的流量相对较小，而暖通空调水系统在运行过程中，其流量达不到其设定的要求，导致其存在一些问题。这些问题一旦没有及时解决，那么该问题必然会影响到暖通空调的正常运行。静态失调现象是暖通空调运行中常见的一种问题；2）动态失调，这种现象是水系统在运行过程中，由于用户对水流擅自改变，这就导致系统中的阻力与压力都发生了巨大的变化，最终影响到用户的正常使用。这一现象的发生一般都是随着用户的改变而产生的，具有一定的动态性特点。
三、定流量系统水力平衡分析
定流量水力平衡系统是暖通空调设计中常见的水力系统，在运行过程中系统各处的流量基本保持不变。常用的主要有以下几种形式：
1.完全定流量系统
完全定流量系统是指系统中不含任何动态阀门，系统在初调试完成后阀门开度无须作任何变动，系统各处流量始终保持恒定。完全定流量系统主要适用于末端设备无须通过流量来进行调节的系统，如末端风机盘管采用三速开关调节风速和采用变风量空气处理机组的空调系统以及系统要求较低、只需气候补偿器调节供暖水温即可满足基本需要的供暖系统等。
完全定流量系统只存在静态水力失调，不存在动态水力失调，因此只需在相关部位安装静态水力平衡设备即可。通常在系统机房集水器上安装水力平衡阀；对于空调水系统，可以在建筑物各层水平回水管上安装水力平衡阀。对于某些系统，虽然也不包含任何动态阀门，但由于无法通过其它非流量手段进行调节，因此在实际运行中用户会因为房间过冷或过热而改变阀门开度从而改变流量，因此可以认为这种系统介于定流量和变流量之间。
2.单管串联（带旁通管）供暖系统
单管串联供暖系统包括垂直双管水平单管串联系统以及垂直单管系统等。这种系统主管的流量基本不变，因此是定流量系统。以前者为例，来说明实现系统水力平衡的方式。
这种系统主要存在静态水力失调，在水平分支管上由于三通或二通温控阀的调节作用而存在一定的动态水力失调。因此只需在相关部位增设相关的水力平衡设备即可使系统保持水力平衡。具体如下：
（一）在系统机房集水器上安装水力平衡阀；
（二）在立管回水管上设水力平衡阀；
（三）在水平分支管上安装流量调节器保证各分支环路流量恒定（既可在本分支环路内部管道特性变化时保持流量恒定，也可在其它环路流量变化时避免受其干扰）。
四、注重平衡阀的应用
1.识别各类平衡阀产品
目前市场上平衡阀种类很多，名称也纷繁复杂。总体而言，根据其结构和功能，分为以下两类：
（一）静态平衡阀，即手动水力平衡阀，是以通过改变自身局部阻力（开度），达到调整并联环路阻力比值为目的，以达到调整各环路的流量平衡。静态平衡阀作用的对象是系统阻力，适用于集中量调节、质调节及分阶段改变系统流量，当系统流量发生变化时，安装了静态平衡阀的各支路、各用户流量会按比例分配系统的总流量。
（二）动态平衡阀，工作时一般通过弹簧膜片等弹性元件自力式工作，控制阀芯元件动作。根据其作用目的不同，分为以下两类：一是动态流量平衡阀，在工作压差范围内，以恒定所安装管路位置流量为其设定值，即当阀门前后的压差增大时，通过阀门过流面积自动关小的动作能够保持流量不增大；反之，当压差减小时，阀门过流面积自动开大，流量仍保持恒定。也称定流量阀或流量调节器。二是动态压差平衡阀，在工作压差范围内，以恒定两点之间压差为设定值，即当系统的压差增大时，通过阀门的自动关小动作来保证被控系统压差恒定；反之，当压差减小时，阀门自动开大，压差仍保持恒定。
2.在供热空调水系统中灵活应用各种平衡阀
在暖通空调水系统中，合理地安装水力平衡阀以及采用正确的方法进行系统联调，可极大改善系统的水力特性，使系统接近或达到水力平衡，从而为系统正常运行提供了保证，又节省了能源，使系统经济高效地运行。静态平衡阀主要用在机房集水器的回水立管，进行各分区管路的一次流量（阻力）分配；另一方面，用在分层分支环路供、回水管，进行分层分支系统的阻力平衡和流量分配，一次调节锁定，后期不用调整。
五、实现和强化水力平衡的措施
实现系统的全面水力平衡，就必须解决或消除系统的水力失衡问题。系统的全面水力平衡的实现，必须通过合理的平衡阀门设备选型、再加上与之相匹配的调试节能方案，以及日常维护方案，使系统不同管路中介质的压力或压差达到平衡，确保系统的每一管路和末端都获得其实际所需要的流量，该流量应该等于或接近于设计计算所得的流量，其最终目的就是要使整栋建筑空调房间的室内温度达到均衡，即理想的舒适度。
1.针对水力失衡现象以及形成原因的不同，采取的应对措施也必然是不同的，要具体问题具体对待。解决水力失衡的时候，要在每一个接口处安装调节阀，并且在使用之前进行系统调试，确保没有问题之后再投入使用。当然随着网络信息技术的发展，这样的调节也可以通过计算机进行，将实际测算的结果通过计算机来进行分析。与此同时，监控系统流量的时候要详细精准，根据实际情况引入“节流孔板”，以消除剩余压头。如果遇到垂直失调的问题，那么可以在系统立管处安装平衡阀，在散热口安装温控阀，在投入使用之前也要进行全面的测试和调节，以防止系统投入使用后，出现水力失衡的問题。例如，如果一个区域内的建筑物高矮差别很大，那么如果不注意这个问题而使用相同的标准进行暖通空调就会产生上热下冷的问题。这个时候要考虑到业主位置的高低就要根据不同的标准来调节，从而保证系统的正常运行。
2.强化系统管网的管理，及时进行热流量的调节，在实际的运行中，区域内的暖通空调设备、管线等都要合理布控，管理者要明确位置、数目方便日常管理和维护。同时要做好日常的检查和维护工作，如果发现问题，要及时准确的予以解决。在日常管理的过程中，一旦发现散热等问题的出现，应该立即检查是否产生热源，然后根绝问题的症结进行解决，实现流量平衡的目的，这样用户们的使用就能够一致，而不会出现冷热不均的问题，但如果大面积出现问题，就要检查室外的网络问题了。
3.要配备相关需要的仪器，并且改善仪器发生作用额环境。进行流量的设计和安装、调试的过程中，要对准确了解系统数据，实际操作的时候要借助仪器来实现准确操作和计算，认真进行水力平衡的计算，在投入使用之前进行，能够合理的分配流量。
六、结束语
通过对水力失衡在暖通系统中的重要性研究，我们可以发现，水力失衡在暖通系统中发挥着不可替代的作用，要特别注重其中平衡阀的应用。有关人员应该结合相关理论，从客观实际条件出发，制定出最为优化的水力平衡实施措施。
参考文献：
[1]邹瑜.供热空调系统水力平衡技术及其应用[J].中国建设信息.2011（10）：88-89.
[2]洪天真，江亿，彦启森.供热空调系统保证率设计的概念[J].暖通空调.2011（12）：48-49.
[3]赵南玉.水力平衡技术在空调系统的应用[J].科技资讯.2010（21）：18-21.
[4]李锐.建筑供暖系统的水力平衡与节能[J].中国住宅设施.2013（10）：25-27.
[5]俞美芳.采暖管网系统改造及平衡调节[J].石油化工设计.2012（13）：102-103.
【关键词】 水力平衡；暖通系统；重要性
一、前言
暖通系统作为一项庞大而又复杂的系统，其水力平衡对于维持良好的暖通运作条件有着关键性的作用。研究分析水力平衡在暖通系统中的重要性，对于提升暖通空调的设计、构建、运作水平有着积极作用。本文从概述水力失衡相关内容着手研究。
二、水力失衡的概述
在暖通空调使用过程中，如果其中的水流向每个用户的流量不同，与设定的流量存在很大的差异，那么我们就可以断定暖通空调水系统中水力出现失衡的现象，其运行也就存在着许多方面的问题。经过分析，水力失调可以分为以下两种类型：1）静态失调，这种现象主要是由于技术人员初期设计的流量相对较小，而暖通空调水系统在运行过程中，其流量达不到其设定的要求，导致其存在一些问题。这些问题一旦没有及时解决，那么该问题必然会影响到暖通空调的正常运行。静态失调现象是暖通空调运行中常见的一种问题；2）动态失调，这种现象是水系统在运行过程中，由于用户对水流擅自改变，这就导致系统中的阻力与压力都发生了巨大的变化，最终影响到用户的正常使用。这一现象的发生一般都是随着用户的改变而产生的，具有一定的动态性特点。
三、定流量系统水力平衡分析
定流量水力平衡系统是暖通空调设计中常见的水力系统，在运行过程中系统各处的流量基本保持不变。常用的主要有以下几种形式：
1.完全定流量系统
完全定流量系统是指系统中不含任何动态阀门，系统在初调试完成后阀门开度无须作任何变动，系统各处流量始终保持恒定。完全定流量系统主要适用于末端设备无须通过流量来进行调节的系统，如末端风机盘管采用三速开关调节风速和采用变风量空气处理机组的空调系统以及系统要求较低、只需气候补偿器调节供暖水温即可满足基本需要的供暖系统等。
完全定流量系统只存在静态水力失调，不存在动态水力失调，因此只需在相关部位安装静态水力平衡设备即可。通常在系统机房集水器上安装水力平衡阀；对于空调水系统，可以在建筑物各层水平回水管上安装水力平衡阀。对于某些系统，虽然也不包含任何动态阀门，但由于无法通过其它非流量手段进行调节，因此在实际运行中用户会因为房间过冷或过热而改变阀门开度从而改变流量，因此可以认为这种系统介于定流量和变流量之间。
2.单管串联（带旁通管）供暖系统
单管串联供暖系统包括垂直双管水平单管串联系统以及垂直单管系统等。这种系统主管的流量基本不变，因此是定流量系统。以前者为例，来说明实现系统水力平衡的方式。
这种系统主要存在静态水力失调，在水平分支管上由于三通或二通温控阀的调节作用而存在一定的动态水力失调。因此只需在相关部位增设相关的水力平衡设备即可使系统保持水力平衡。具体如下：
（一）在系统机房集水器上安装水力平衡阀；
（二）在立管回水管上设水力平衡阀；
（三）在水平分支管上安装流量调节器保证各分支环路流量恒定（既可在本分支环路内部管道特性变化时保持流量恒定，也可在其它环路流量变化时避免受其干扰）。
四、注重平衡阀的应用
1.识别各类平衡阀产品
目前市场上平衡阀种类很多，名称也纷繁复杂。总体而言，根据其结构和功能，分为以下两类：
（一）静态平衡阀，即手动水力平衡阀，是以通过改变自身局部阻力（开度），达到调整并联环路阻力比值为目的，以达到调整各环路的流量平衡。静态平衡阀作用的对象是系统阻力，适用于集中量调节、质调节及分阶段改变系统流量，当系统流量发生变化时，安装了静态平衡阀的各支路、各用户流量会按比例分配系统的总流量。
（二）动态平衡阀，工作时一般通过弹簧膜片等弹性元件自力式工作，控制阀芯元件动作。根据其作用目的不同，分为以下两类：一是动态流量平衡阀，在工作压差范围内，以恒定所安装管路位置流量为其设定值，即当阀门前后的压差增大时，通过阀门过流面积自动关小的动作能够保持流量不增大；反之，当压差减小时，阀门过流面积自动开大，流量仍保持恒定。也称定流量阀或流量调节器。二是动态压差平衡阀，在工作压差范围内，以恒定两点之间压差为设定值，即当系统的压差增大时，通过阀门的自动关小动作来保证被控系统压差恒定；反之，当压差减小时，阀门自动开大，压差仍保持恒定。
2.在供热空调水系统中灵活应用各种平衡阀
在暖通空调水系统中，合理地安装水力平衡阀以及采用正确的方法进行系统联调，可极大改善系统的水力特性，使系统接近或达到水力平衡，从而为系统正常运行提供了保证，又节省了能源，使系统经济高效地运行。静态平衡阀主要用在机房集水器的回水立管，进行各分区管路的一次流量（阻力）分配；另一方面，用在分层分支环路供、回水管，进行分层分支系统的阻力平衡和流量分配，一次调节锁定，后期不用调整。
五、实现和强化水力平衡的措施
实现系统的全面水力平衡，就必须解决或消除系统的水力失衡问题。系统的全面水力平衡的实现，必须通过合理的平衡阀门设备选型、再加上与之相匹配的调试节能方案，以及日常维护方案，使系统不同管路中介质的压力或压差达到平衡，确保系统的每一管路和末端都获得其实际所需要的流量，该流量应该等于或接近于设计计算所得的流量，其最终目的就是要使整栋建筑空调房间的室内温度达到均衡，即理想的舒适度。
1.针对水力失衡现象以及形成原因的不同，采取的应对措施也必然是不同的，要具体问题具体对待。解决水力失衡的时候，要在每一个接口处安装调节阀，并且在使用之前进行系统调试，确保没有问题之后再投入使用。当然随着网络信息技术的发展，这样的调节也可以通过计算机进行，将实际测算的结果通过计算机来进行分析。与此同时，监控系统流量的时候要详细精准，根据实际情况引入“节流孔板”，以消除剩余压头。如果遇到垂直失调的问题，那么可以在系统立管处安装平衡阀，在散热口安装温控阀，在投入使用之前也要进行全面的测试和调节，以防止系统投入使用后，出现水力失衡的問题。例如，如果一个区域内的建筑物高矮差别很大，那么如果不注意这个问题而使用相同的标准进行暖通空调就会产生上热下冷的问题。这个时候要考虑到业主位置的高低就要根据不同的标准来调节，从而保证系统的正常运行。
2.强化系统管网的管理，及时进行热流量的调节，在实际的运行中，区域内的暖通空调设备、管线等都要合理布控，管理者要明确位置、数目方便日常管理和维护。同时要做好日常的检查和维护工作，如果发现问题，要及时准确的予以解决。在日常管理的过程中，一旦发现散热等问题的出现，应该立即检查是否产生热源，然后根绝问题的症结进行解决，实现流量平衡的目的，这样用户们的使用就能够一致，而不会出现冷热不均的问题，但如果大面积出现问题，就要检查室外的网络问题了。
3.要配备相关需要的仪器，并且改善仪器发生作用额环境。进行流量的设计和安装、调试的过程中，要对准确了解系统数据，实际操作的时候要借助仪器来实现准确操作和计算，认真进行水力平衡的计算，在投入使用之前进行，能够合理的分配流量。
六、结束语
通过对水力失衡在暖通系统中的重要性研究，我们可以发现，水力失衡在暖通系统中发挥着不可替代的作用，要特别注重其中平衡阀的应用。有关人员应该结合相关理论，从客观实际条件出发，制定出最为优化的水力平衡实施措施。
参考文献：
[1]邹瑜.供热空调系统水力平衡技术及其应用[J].中国建设信息.2011（10）：88-89.
[2]洪天真，江亿，彦启森.供热空调系统保证率设计的概念[J].暖通空调.2011（12）：48-49.
[3]赵南玉.水力平衡技术在空调系统的应用[J].科技资讯.2010（21）：18-21.
[4]李锐.建筑供暖系统的水力平衡与节能[J].中国住宅设施.2013（10）：25-27.
[5]俞美芳.采暖管网系统改造及平衡调节[J].石油化工设计.2012（13）：102-103.