由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們對(duì)建筑居住環(huán)境和室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求也在不斷提升，暖通空調(diào)系統(tǒng)也變得越來(lái)越復(fù)雜。從早期的完全定流量系統(tǒng)到現(xiàn)在的分區(qū)域變流量系統(tǒng)，對(duì)流量的控制需要更加多元化，使得影響流量分配的因素不僅僅是系統(tǒng)的固有阻力，包括用戶。
普通的靜態(tài)平衡閥已經(jīng)在流量分配和阻力平衡上發(fā)揮了突出作用，尤其是歐文托普提出的全面水力平衡技術(shù)，通過(guò)靜態(tài)平衡與動(dòng)態(tài)平衡相結(jié)合，很好的指出了解決現(xiàn)階段暖通空調(diào)水系統(tǒng)流量輸配和自我擾動(dòng)的辦法。但是隨著應(yīng)用工程的增多和經(jīng)驗(yàn)的積累，我們意識(shí)到，由于一些技術(shù)和人為的原因，平衡閥的作用沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái)。所以，明確平衡閥的一些應(yīng)用要點(diǎn)，對(duì)于提高系統(tǒng)的舒適性和完成建筑節(jié)能降耗目標(biāo)是具有重大意義的。
1. 靜態(tài)平衡閥的阻力平衡和流量輸配作用
長(zhǎng)期以來(lái)，困擾大型暖通空調(diào)系統(tǒng)流量輸配不均的主要問(wèn)題就是系統(tǒng)各個(gè)區(qū)域阻力不平衡。如何使用一種能夠調(diào)整不同環(huán)路阻力的設(shè)備，成為平衡閥出現(xiàn)的推動(dòng)因素。在一元流量控制的理論背景下，截止閥因?yàn)橹圃旌?jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便、其流量特性較好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于水系統(tǒng)中。通過(guò)設(shè)計(jì)，主要是運(yùn)行、圍護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)由操作人員直接根據(jù)功能區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度，然后根據(jù)用戶的反饋信息，再對(duì)閥門的開(kāi)度值進(jìn)行修正，這是一種沒(méi)有準(zhǔn)確理論支撐的系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法，完全憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。在運(yùn)行管理人員經(jīng)驗(yàn)豐富，水系統(tǒng)半徑較小，流量不大的工程中，這種調(diào)節(jié)方式一定程度上彌補(bǔ)了系統(tǒng)初始的阻力偏差，起到了阻力平衡的左右。
然而隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)供能半徑越來(lái)越大，管路布置愈發(fā)復(fù)雜，這種靠人員經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)的方式已經(jīng)無(wú)法準(zhǔn)確分配用戶需要的流量，而且調(diào)節(jié)閥的功能缺陷也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，例如其流量和壓差關(guān)系沒(méi)有規(guī)律，無(wú)法獲得閥門的準(zhǔn)確阻力等。這些都削弱了截止閥的平衡作用。為了準(zhǔn)確反應(yīng)閥門流量和壓差的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并能監(jiān)測(cè)通過(guò)閥門兩端的阻力和流量值，設(shè)計(jì)人員在截止閥的閥體上加以改進(jìn)，逐漸形成了現(xiàn)在常見(jiàn)的擁有線性特性曲線、能夠監(jiān)測(cè)閥門兩端壓差和流量的平衡閥，也就是靜態(tài)水力平衡閥。不管是定流量還是變流量系統(tǒng)，這種流量可測(cè)、阻力可查的平衡閥都能夠?qū)Τ跏剂髁窟M(jìn)行精確分配，成為使用最為廣泛一種平衡產(chǎn)品。
2. 動(dòng)態(tài)平衡產(chǎn)品的出現(xiàn)
隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)用戶需求的多元化和控制手段的增多，流量的變化幅度越來(lái)越大，這些系統(tǒng)和用戶的調(diào)節(jié)控制行為對(duì)系統(tǒng)內(nèi)阻力產(chǎn)生了影響，阻力不變的平衡設(shè)備已經(jīng)不能對(duì)這些干擾進(jìn)行修正。能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度來(lái)保持某個(gè)區(qū)域流量可控的設(shè)備開(kāi)始出現(xiàn)，例如動(dòng)態(tài)流量平衡閥、壓差調(diào)節(jié)器、一體閥等等。它們都能夠通過(guò)自身的調(diào)整，屏蔽變流量系統(tǒng)壓力波動(dòng)的影響，與靜態(tài)平衡閥相配合，實(shí)現(xiàn)完全的水力平衡效果。
3. 一體閥應(yīng)用的廣泛化和必要性
3.1一體閥是用于變流量空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備（風(fēng)盤、新風(fēng)機(jī)組或空氣處理機(jī)）的平衡控制閥門，其設(shè)計(jì)宗旨是將流量控制（開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié)）和平衡功能（主要是動(dòng)態(tài)平衡功能）集于一體，通過(guò)閥門自身的平衡功能，抗拒系統(tǒng)中壓力波動(dòng)產(chǎn)生的疊加干擾，使得設(shè)備的運(yùn)行流量只受控制信號(hào)的影響，確保最終供能與負(fù)荷保持一致。
大型酒店、公寓、醫(yī)院、商住樓等，由于設(shè)計(jì)的水系統(tǒng)較為龐大，末端用戶較多且多具備個(gè)性化需求，使得流量的輸配變化幅度大，各個(gè)環(huán)路之間的壓力干擾非常明顯，應(yīng)用普通的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥很難保證室內(nèi)流量的穩(wěn)定性，由于閥門前后的壓差發(fā)生變化（開(kāi)度固定時(shí)），其流量特性已經(jīng)偏離了等百分比特性，調(diào)節(jié)性能變差，進(jìn)而影響到用戶的室內(nèi)空氣品質(zhì)。
3.2如果一個(gè)環(huán)路中并聯(lián)的風(fēng)盤數(shù)量很多，環(huán)路距離較長(zhǎng)，此時(shí)采用壓差調(diào)節(jié)器+兩通閥的平衡控制方案顯然是不妥的，因?yàn)楣艿赖难爻套枇p失已經(jīng)無(wú)法忽略，而且壓差調(diào)節(jié)器的設(shè)定值不能同時(shí)穩(wěn)定兩個(gè)相差較大的閥門壓降。設(shè)置一對(duì)一控制的一體閥可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)負(fù)荷提供流量，在穩(wěn)定自身環(huán)路的同時(shí)也減小了對(duì)其他環(huán)路的干擾。
3.3對(duì)于多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)的環(huán)路，僅僅采用靜態(tài)平衡閥重新分配各支路阻力值是不夠的，此時(shí)雖然已經(jīng)考慮到不同機(jī)組由于表冷器阻力相差較大而采用靜態(tài)閥進(jìn)行平衡，但是無(wú)法抗拒環(huán)路之間閥門調(diào)節(jié)產(chǎn)生的壓力波動(dòng)，調(diào)節(jié)曲線也將發(fā)生變化。同時(shí)僅增設(shè)靜態(tài)平衡閥有降低調(diào)節(jié)閥閥權(quán)度的危險(xiǎn)，同樣會(huì)降低調(diào)節(jié)性能。此時(shí)也適宜采用一體閥對(duì)每臺(tái)機(jī)組進(jìn)行獨(dú)立控制，調(diào)節(jié)閥芯兩端的壓差始終恒定，故在可控信號(hào)下流量、開(kāi)度都是一一對(duì)應(yīng)的。
4. 設(shè)置壓差調(diào)節(jié)器必須進(jìn)行阻力計(jì)算，合理布置
4. 設(shè)置壓差調(diào)節(jié)器必須進(jìn)行阻力計(jì)算，合理布置
4.1壓差調(diào)節(jié)器是一種輔助平衡設(shè)備，其目的就是為了給末端設(shè)備提供良好的工作環(huán)境，例如防止供暖系統(tǒng)中溫控閥由于壓降過(guò)大產(chǎn)生噪音，避免同一環(huán)路中設(shè)備負(fù)荷變化產(chǎn)生的壓力擾動(dòng)，屏蔽外網(wǎng)對(duì)特定環(huán)路的壓力干擾等等。但是由于其壓差設(shè)定值唯一、恒定的特點(diǎn)，必須對(duì)控制環(huán)路的資用壓頭△P進(jìn)行精確計(jì)算（如圖3），同時(shí)要注意壓差調(diào)節(jié)器本身的壓降和環(huán)路總壓頭△P0，這也是《供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程》中所要求的。www.iwuchen.com
4.2兩點(diǎn)注意事項(xiàng)
當(dāng)使用壓差調(diào)節(jié)器控制環(huán)路壓差時(shí)，必須確保環(huán)路中所有設(shè)備滿負(fù)荷工作時(shí)的資用壓頭相等，即設(shè)備參數(shù)盡量一致，否則無(wú)法滿足不同設(shè)備的流量需求。
因?yàn)槎▔翰罴夹g(shù)應(yīng)用在并聯(lián)環(huán)路中的前提是忽略沿程阻力，其設(shè)定值通常是以滿足最不利環(huán)路壓差需求為標(biāo)準(zhǔn)，所以環(huán)路的跨度不宜過(guò)長(zhǎng)，并聯(lián)設(shè)備數(shù)量不宜較多（實(shí)際可控制的數(shù)量和距離應(yīng)根據(jù)不同廠家的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)）。
5. 靜態(tài)水力平衡是全面水力平衡實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，而平衡調(diào)試則是實(shí)現(xiàn)靜態(tài)水力平衡的前提
靜態(tài)平衡閥的應(yīng)用已經(jīng)被寫入了《供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程》，作為現(xiàn)階段在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用范圍最廣的平衡閥，其流量、壓差的可測(cè)量和可調(diào)節(jié)性是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平衡的保障，系統(tǒng)的平衡必須通過(guò)調(diào)試才能實(shí)現(xiàn)。但由于以下一些原因，使得靜態(tài)平衡閥在系統(tǒng)中的作用大打折扣，有些應(yīng)用的項(xiàng)目非但沒(méi)有起到調(diào)節(jié)阻力、分配流量的作用，反而成了水泵能耗高，供能品質(zhì)低的幫兇，值得我們深刻反省。
5.1平衡閥安裝后不調(diào)試：
①由于工期、施工的原因，有些系統(tǒng)平衡閥安裝后從未進(jìn)行調(diào)試，徒增系統(tǒng)阻力，其作用與截止閥無(wú)異；
②一些改擴(kuò)建的項(xiàng)目由于末端負(fù)荷已經(jīng)發(fā)生變化，管網(wǎng)上的平衡閥阻力設(shè)定卻仍然沒(méi)有更改，已經(jīng)失去平衡阻力的作用；
③目前市場(chǎng)上一些廠家鼓吹平衡閥不用調(diào)試即可達(dá)到平衡，這是不負(fù)責(zé)任的說(shuō)法，完全脫離系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況設(shè)定閥門阻力，必然無(wú)法實(shí)現(xiàn)平衡功能。
④不重視平衡閥作用，采用截止閥代替平衡閥，無(wú)法進(jìn)行調(diào)試。
5.2平衡閥調(diào)試方法不科學(xué)：
①在平衡閥調(diào)試的過(guò)程中，需要專用的儀器設(shè)備測(cè)量阻力、流量等相關(guān)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)閥門的壓損-流量曲線數(shù)據(jù)調(diào)整閥門的開(kāi)度，最后鎖定閥門，在某些系統(tǒng)中，平衡閥安裝完成后沒(méi)有經(jīng)過(guò)專用儀器實(shí)地測(cè)量，或者調(diào)整閥門開(kāi)度沒(méi)有參照閥門本身的壓損-流量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致閥門阻力與設(shè)計(jì)需要相差甚遠(yuǎn)，影響整個(gè)水系統(tǒng)的流量輸配；
②空調(diào)系統(tǒng)中不同于塔樓布置均勻的管路系統(tǒng)，裙房系統(tǒng)管路分布較為復(fù)雜，主管上的平衡閥不能按照比例式的調(diào)節(jié)方法處理，需要反復(fù)實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。在管網(wǎng)中所有平衡閥初調(diào)試完成之前，通過(guò)任一平衡閥的流量即使達(dá)到了設(shè)計(jì)值，也是不穩(wěn)定的，需要后期不斷校正。
5.3平衡調(diào)試人員不專業(yè)：
①調(diào)試工作應(yīng)當(dāng)由平衡閥廠家委派的專業(yè)人員完成，可以縮短調(diào)試時(shí)間，提高調(diào)試的成功性，并最終保證管網(wǎng)中的流量分配達(dá)到設(shè)計(jì)要求。非專業(yè)人員操作調(diào)試設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)上述作用。
②平衡調(diào)試需要長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)工作所積累的經(jīng)驗(yàn)，尤其是大型系統(tǒng)的平衡調(diào)試，僅僅依靠高精設(shè)備是不能解決的。
5.4平衡閥自身的問(wèn)題：
平衡調(diào)試的成功完成一方面需要準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和專業(yè)設(shè)備、調(diào)試人員，另一方面決定于平衡閥產(chǎn)品自身的質(zhì)量、性能。目前市場(chǎng)上平衡閥產(chǎn)品種類眾多，質(zhì)量參差不齊，很多都沒(méi)有流量測(cè)量通道，壓損-流量曲線模糊、數(shù)據(jù)混亂，這樣的平衡閥如果應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，不但不能起到平衡阻力的作用，反而會(huì)擾亂系統(tǒng)平衡，增加管網(wǎng)阻力，降低管網(wǎng)輸配性能，最終增加系統(tǒng)運(yùn)行能耗。
5.5業(yè)界缺乏對(duì)靜態(tài)平衡閥調(diào)試的重視：
長(zhǎng)期以來(lái)，平衡閥后期調(diào)試總是被人們所忽略。前面已經(jīng)講到，沒(méi)有經(jīng)過(guò)精確調(diào)試的平衡閥無(wú)法起到平衡系統(tǒng)阻力的作用，反而會(huì)成為輸配系統(tǒng)高能耗的幫兇。長(zhǎng)期的復(fù)雜系統(tǒng)水力平衡調(diào)試經(jīng)驗(yàn)告訴我們，平衡閥能否起到平衡作用，關(guān)鍵在于調(diào)試。值得我們欣慰的是，在新的《供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程》中，平衡閥的后期調(diào)試已經(jīng)被作為硬性要求寫入。
6. 靜態(tài)平衡閥的設(shè)置
為了實(shí)現(xiàn)不同開(kāi)度下都能具有較好的調(diào)節(jié)性能和較高的閥權(quán)度，靜態(tài)平衡閥通常阻力都稍大，故在管路系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)本著有限分級(jí)布置的原則，在保證每一個(gè)環(huán)路的基本流量的同時(shí)，采用其他控制閥門抵消過(guò)剩壓頭，避免由于靜態(tài)平衡閥設(shè)置過(guò)多導(dǎo)致系統(tǒng)初始阻力過(guò)大，這是得不償失的。
在系統(tǒng)調(diào)試前，應(yīng)當(dāng)獲得每個(gè)閥門的設(shè)計(jì)流量，即末端設(shè)備全開(kāi)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)流量，只有滿足運(yùn)行峰值時(shí)的流量輸配要求，才能保證部分負(fù)荷時(shí)的流量需求。當(dāng)然此時(shí)僅靠靜態(tài)平衡閥是不夠的，還需要采用動(dòng)態(tài)平衡的設(shè)備。
來(lái)源：廠務(wù)技術(shù)交流