【平衡阀问题解析】空调水系统平衡阀设置的问与答!
ac—米兰
ac—米兰 Lv.18
2015年05月19日 09:46:56
来自于中央空调
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问题一:一级泵与冷水机组已经对用设置,机组出口是否还有必要设置电动阀?若是主机侧定流量,机组出口有没有必要设置定流量阀或者静态平衡阀,是出入什么考虑?如果是主机侧变流量,这位置是否需要考虑相关平衡措施?答:如果主机侧与水泵不是母管制并联连接的话,主机与水泵直接串联,由于一般情况下主机蒸发器或冷凝器的在定流量工况下的阻力是恒定的,如果能够通过计算和管径调整是最合理的选择,不光是能节省投资,还因为蒸发器和冷凝器的阻力在一次侧阻力中占据了较大的份额容易平衡,而在这种情况增加平衡阀的结果只能使使一次侧增加了平衡阀的阻力,水泵要增加至少3米扬程,冷冻泵和冷却泵的能耗均会增加,在标准工况下冷机定流量运行如果通过增加平衡阀方式,制冷系统一次侧增加的能耗如下表示:


问题一:

一级泵与冷水机组已经对用设置,机组出口是否还有必要设置电动阀?若是主机侧定流量,机组出口有没有必要设置定流量阀或者静态平衡阀,是出入什么考虑?如果是主机侧变流量,这位置是否需要考虑相关平衡措施?


答:如果主机侧与水泵不是母管制并联连接的话,主机与水泵直接串联,由于一般情况下主机蒸发器或冷凝器的在定流量工况下的阻力是恒定的,如果能够通过计算和管径调整是最合理的选择,不光是能节省投资,还因为蒸发器和冷凝器的阻力在一次侧阻力中占据了较大的份额容易平衡,而在这种情况增加平衡阀的结果只能使使一次侧增加了平衡阀的阻力,水泵要增加至少3米扬程,冷冻泵和冷却泵的能耗均会增加,在标准工况下冷机定流量运行如果通过增加平衡阀方式,制冷系统一次侧增加的能耗如下表示:














冷水机组/冷负荷
RT
200
400
600
800
1000
1200
单机全年120天10小时供冷
kWh
3631.16
7262.32
10893.48
14524.64
18155.80
21786.96
单机全年150天10小时供冷
kWh
4538.95
9077.90
13616.85
18155.80
22694.75
27233.70
单机全年180天10小时供冷
kWh
5446.74
10893.48
16340.22
21786.96
27233.70
32680.44
冷水机组/冷负荷
RT
1400
1600
1800
2000
2400
2800
单机全年120天10小时供冷
kWh
25418.12
29049.28
32680.44
36311.60
43573.92
50836.24
单机全年150天10小时供冷
kWh
31772.65
36311.60
40850.55
45389.50
54467.40
63545.30
单机全年180天10小时供冷
kWh
38127.18
43573.92
49020.66
54467.40
65360.88
76254.36
冷水机组/冷负荷
RT
3000
4000
5000
6000
8000
10000
单机全年120天10小时供冷
kWh
54467.40
72623.20
90779.00
108934.81
145246.41
181558.01
单机全年150天10小时供冷
kWh
68084.25
90779.00
113473.76
136168.51
181558.01
226947.51
单机全年180天10小时供冷
kWh
81701.10
108934.81
136168.51
163402.21
217869.61
272337.01


一级泵定流量系统,特别是不同负荷冷机搭配时要想流量平衡,管道一次侧的水力平衡计算是必要的。当庞大、复杂的制冷系统不能通过管径调整时,也是要采取必要的阻力整定措施,否则会发生负荷偏载,是否一定需要平衡阀来整定阻力平衡,最好将系统按照每5%~10%一直到100%进行冷机运行和一次侧流量分析,
重点分析大小机组的搭配运行,一般情况下在最小运行负荷、大小搭配下的最小负荷能够满足运行流量平衡应该不必安装平衡阀了,大系统一般依靠冷机台数调节,尽量按照大温差工况运行,小温差运行不仅冷水机组的IPLV值低效率差,而且水泵的运行输配能耗也很高。但是应保证在任何工况下蒸发器的水流不被无效旁通,因此阀门的严密度和阀门的质量是必须保证的。


问题二:

FCU支管上需要设置平衡阀吗?是不是因为主干管上没有采取平衡措施?若每层很多FCU的话,造价会太高,一般经济又使用的是怎么考虑?对于末端定流量系统(现在很少),是不是每层干管设置静态平衡阀就可以了?变流量系统才考虑设压差阀配初调的静态阀或手调阀?


答:FCU支管上是否需要设置平衡阀,不能一概而论,这要看系统的复杂情况和FCU的型号配置是否悬殊,如果FCU的型号相差悬殊,环路连接的FCU多,负荷特性差异大,流量变化大并难以平衡时,就需要增加平衡阀。如果FCU很多,为减少投资,在同一房间或FCU承担的负荷特性完全相同时可以分组设置平衡阀,但必须保证自控阀门的特性与平衡阀特性完全吻合并一一对应或采用自控平衡一体阀,否则自控和平衡不匹配各行其是,自控阀门开关反复震荡,水流量不可能平衡。

其实配置平衡阀和“业主是否有钱”、“建筑物高不高档”没有关系。


问题三:

设计中动态平衡阀要设置旁通吗,有意义有必要吗?


答:笔者认为舒适性空调没有必要为动态平衡阀设置旁通阀,只要水系统保养到位,动态平衡阀其实比自控阀门的阀芯赌赛率要小,舒适空调对空调的保证率没有严苛的要求,设置FCU旁通增加阀门管路,增加了末端的复杂性,简单问题复杂化会增加投资成本和维护工作量,也增加了管路跑冒滴漏的隐患。


问题四:

一次泵变频系统,集水器上有必要设置动态压差平衡阀吗,这时候一次泵变频应该是根据末端压差控制,此时没达到主机最低限制流量时,干管的压差旁通应该是不动作的?


答:变流量系统,集水器上不应安装动态压差平衡阀,如果设计工况下不能满足压力平衡的要求,可以通过线性流量调节阀(可以是静态平衡阀)整定加大低阻力部分的管道阻力,动态压差平衡阀在特定压力区间内流量是恒定的,变流量系统按照定流量配置阀门,除了增加投资外起不到流量调节的作用,形同虚设。


问题五:

机组卸载是否存在余下水泵过载问题,是否严重,如何避免和防止电机烧坏或跳闸?机组加载之前是不是水泵其电动阀应闭阀启动,若是,不论一一对应还是共集管是否都应该设置电动阀?


答:机组卸载是否存在余下水泵过载问题这要看开关机顺序是否合理,水泵出现过载时,如果没有保护,管道瞬时的推力有可能会使管道系统在瞬间崩溃。可以通过缓闭保护、超压卸载、设置水泵旁通等方式避免水泵过载问题。如果采取了必要的保护措施,仅从安全角度上讲是不必考虑设置电动阀,但结合运行管理和系统自动化配置加减载的系统可以采用电动阀程序控制水泵的开启。







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onetwe
2015年05月20日 10:58:17
12楼
不错,感谢楼主分享
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onetwe
2015年05月20日 10:58:42
13楼
不错,感谢楼主分享
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木木mumumumu
2015年05月20日 12:50:26
14楼
谢谢分享……
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木木mumumumu
2015年05月20日 12:50:48
15楼
谢谢分享……
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ajhxinye
2015年05月20日 13:01:20
16楼
谢谢楼主分享~~~
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a576558648asd
2015年05月20日 14:19:49
17楼
来看看。。。。。。。。。
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weibo_1408271283329
2015年05月20日 16:18:19
18楼
谢谢楼主分享
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dyqtm10
2015年05月20日 16:52:30
19楼
学习了,谢谢楼主!
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xiaopan614
2015年05月20日 17:31:44
20楼
问题一:假设有两台主机,主机与泵串联安装,可不设置电动调节阀,水泵出口设置止回阀,水泵和冷水机组联动,并确定好启停顺序即水泵先启后停。阀门的设置分为两种情况考虑,(1) 一次泵变流量系统主机采取定流量方式,水泵定速设置在出水端,在各机组供回水总管D和E之间设置压差旁通阀,利用压差使由于部分末端关闭减少的流量回流到主机,从而是主机定流量,问题在于如何分配这部分回流,我认为应该在主机入口处设置动态定流量平衡阀。分析如下:由于水泵定速系统总流量Q总=QA+QA',图中QA=QB=QG,当系统满负荷运行时,压差平衡阀两边压力处于平衡状态,QD和QE为0,当末端总流量变化△Q时,C点阻力增大且QC减小,F点负压值减小且QF减小,QC与QF的减小量相等且总和减小总量=△Q,此时开始回流,两台设备回流的流量之和为末端总流量的变化,即QD+QD'=△Q。回流的流量关系已经分析完毕,现在讨论流量的分配问题,G处和G'处设置动态流量调节阀使流量保持恒定,对于机组回水三通处有QG=QE+QF,当F处回流量+E处回流量超过超过一号机组设定流量(即回流过多)时, 由于动态流量调节阀的作用一号机组回水管阻力增加,流量减少。图中看到两个回水管流量由回水总管H分配,分配给一号机组的过多流量就给了二号机组,由于整个系统是定流量运行,流量的分配不是给一号机组就是给二号机组。这就好比一个容纳100人的大船和一个容纳50人的小船接150名旅客,150是限定好的,小船装不下的剩余的乘大船,而且刚刚好。
(2)一次泵变流量系统机组变流量方式 水泵变频 在系统总供回水管设置旁通管根据压差调节水泵转速,对两台水泵的调节要求较高,我认为应当保持两台水泵的调节幅度近似相同,比如末端流量减少30%,大小主机的水泵调幅相同,动态调节直至供回水压差满足设定值。对于此种方式规范不建议采用,不如共用集管,水泵采用变速和定速相结合的方式,定速水泵流量不小于两台机组的额定最小流量之和。
以上是对第一个问题的小小看法,第二种方式没有时间进行定量分析,空调系统水力调节复杂多变,自控阀门给调节很多选择,如果设置不当非但不能调节平衡还会破快系统的稳定运行。希望更多同行指教!
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xiaopan614
2015年05月20日 17:40:58
21楼
水力分析图片
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