1 動態(tài)流量平衡閥簡述

        動態(tài)流量平衡閥亦稱：自力式流量控制閥、自動平衡閥等，它是根據(jù)系統(tǒng)工況（壓差）變動而自動變化阻力系數(shù)，在一定的壓差范圍內(nèi)，可以有效地控制通過的流量保持一個常值，使系統(tǒng)平衡。

        2 動態(tài)平衡閥的工作原理

        通過改變平衡閥閥芯的過流面積來適應(yīng)閥門前后的壓差變化，從而達到控制流量的目的。動態(tài)平衡閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件，對于不可壓縮的流體其簡化流量方程為：

        Q=KA（△P）

        式中：Q——通過平衡閥的流量；

        K——閥門開度的流量系數(shù)；

        A——閥芯的過流面積；

        △P——閥門進出口壓差。

        由于在閥門開度不變的前提下，K值的變化可忽略，因此閥門的流量要保持恒定應(yīng)控制AΔp不變（這是該種閥門結(jié)構(gòu)性能的特點）。而平衡閥由可變過流面積的閥膽和高精度（±5%）的彈簧及支撐裝置構(gòu)成，彈簧受壓差的作用自動控制閥膽上過流面積的大小，從而使通過閥門的流量恒定。

        3 動態(tài)平衡閥的工作過程

        當(dāng)平衡閥前后壓差小于zui小啟動壓差時彈簧未被壓縮，流通面積zui大。當(dāng)閥門前后壓差在工作范圍時閥膽壓縮彈簧，進入工作狀態(tài)，水流通過閥膽兩邊的圓孔和幾何型的通道流過，由于閥膽在運動，兩邊幾何流型的通道也因此變化，使閥體的流通面積不斷變化，在這一壓差范圍內(nèi)水流量基本保持恒定。當(dāng)平衡閥前后壓差超越工作范圍時，閥膽*壓縮彈簧，水流只從閥膽兩邊的圓孔流過，此時閥膽變成了固定的調(diào)節(jié)器，流量與壓差成正比，隨壓差的增大而增大。

        4 動態(tài)平衡閥在工程應(yīng)用中的*性

        1）減少系統(tǒng)循環(huán)水量，降低系統(tǒng)阻力，從而節(jié)約運行能耗；

        2）自動消除系統(tǒng)的壓差波動，保持流量不變；

        3）自動平衡水系統(tǒng)壓力，合理分配流量；

        4）解決異程管道系統(tǒng)近端壓差大，遠端壓差小的矛盾；

        5）減少設(shè)計工作量，不需要對管網(wǎng)進行繁瑣的水力平衡計算；

        6）降低調(diào)網(wǎng)難度，把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡化為簡單的流量分配；

        7）免除多熱源管網(wǎng)熱源切換時的流量再分配工作。

        8）能使異程管道系統(tǒng)輕松的實現(xiàn)同程管道系統(tǒng)的功效，減少管道系統(tǒng)的建設(shè)投資與安裝的建筑空間；

        9）消除和降低水系統(tǒng)中水錘現(xiàn)象，保護設(shè)備安全運行。

        5 動態(tài)平衡閥在空調(diào)工程中的應(yīng)用

        5.1 制冷機組冷凍水系統(tǒng)，鍋爐或換熱器供水系統(tǒng)

        多臺制冷機通常并聯(lián)連接，這樣可以根據(jù)冷負荷的變化來調(diào)整制冷機開停的個數(shù)，達到節(jié)能的目的；在制冷機前安裝動態(tài)流量平衡閥，保證每臺機組水流量的合理分配，避免水流過多或不足，同時可起到保護制冷機組的作用。

        5.2 冷卻水系統(tǒng)

        安裝動態(tài)流量平衡閥可以保證每個制冷機冷凝器的冷卻水流量不會過大或過??；在冷卻塔前安裝平衡閥，也可保證流過每個冷卻塔的水流量。能保證散熱效果，也避免流量過大而造成超負荷。

        5.3 并聯(lián)水泵系統(tǒng)

        在每臺水泵前安裝平衡閥，可保證每臺水泵在設(shè)計工況下運行，具有明顯的節(jié)能效果。

        5.4 區(qū)域供暖系統(tǒng)

        在各用戶區(qū)域網(wǎng)水管線上安裝自動流量平衡閥，可以實現(xiàn)各個用戶區(qū)域供熱水量按需分配，避免造成區(qū)域間冷、熱失調(diào)的現(xiàn)象，保證供暖效果；同時又使循環(huán)水泵在*下作范圍內(nèi)運行，達到節(jié)能效果。

        5.5 空氣處理機組、風(fēng)機盤管、散熱器等末端設(shè)備

        空氣處理機組或風(fēng)機盤管后面安裝動態(tài)流量平衡閥，可使流經(jīng)每個機組的水流量保持于設(shè)計值，使每個機組供冷量或供熱量達到設(shè)計要求，避免個別機組因水量過多而造成的噪音，對末端設(shè)備起到保護作用。采用動態(tài)流量平衡閥，無需同程安裝，可以節(jié)省材料及人工費。

        6 動態(tài)平衡閥在空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

        6.1 不可多極設(shè)置動態(tài)平衡閥

        動態(tài)平衡閥如果多極設(shè)置，當(dāng)下級的一個或多個設(shè)備關(guān)閉閥門，此時上級平衡閥仍保持流量不變，這樣會造成下級末關(guān)閉的設(shè)備流量增加，不但加大了水流噪聲，還會影響使用功能，并且也增加了不必要的經(jīng)濟投資。

        6.2 動態(tài)平衡閥起水力平衡作用，不能作為負荷調(diào)節(jié)

        動態(tài)平衡閥只起水力平衡作用，而電動三通或二通調(diào)節(jié)閥才具調(diào)節(jié)環(huán)境負荷所需水量的功能。

        7 工程應(yīng)用實例

        7.1 應(yīng)用簡介

        浙江省杭州市電信大樓，建筑面積6萬平方米，地下2層，地上41層，電信設(shè)備冷卻系統(tǒng)以冷卻水為主線，各層安裝8臺小型冷凍機為電信設(shè)備服務(wù)，熱負荷大，必須保證冷卻系統(tǒng)不間斷運轉(zhuǎn)，需要配置互為獨立且又互補的雙系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)，即各成獨立系統(tǒng)也可以兩系統(tǒng)相連向一個系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，保證設(shè)備維修、維護時冷卻水系統(tǒng)不間斷地正常運行。由于電信設(shè)備有效使用面積率高，設(shè)備用房和管井面積小，為了解決水系統(tǒng)“管線長，難平衡”的困難，如果采用同程設(shè)計，需管井面積大，而現(xiàn)場不能滿足系統(tǒng)管道布置需要，經(jīng)過多種方案的反復(fù)比較和論證，zui后采用異程設(shè)計，在雙冷卻水系統(tǒng)中，各系統(tǒng)分別在各層冷卻水供水總管設(shè)置動態(tài)流量平衡閥，以滿足系統(tǒng)水流量需要和調(diào)節(jié)各層系統(tǒng)平衡運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)水力工況平衡。

        7.2 應(yīng)用總結(jié)

        1）長使用動態(tài)平衡閥，實現(xiàn)了各層冷卻設(shè)備水力工況平衡，滿足設(shè)計流量的需要，從而保證系統(tǒng)介質(zhì)溫度的控制；

        2）各層安裝動態(tài)平衡閥，維修時影響的范圍小，保證了冷卻水系統(tǒng)在運行過程中各層冷卻水流的穩(wěn)定性；

        3）動態(tài)平衡閥在某一段壓力范圍內(nèi)的誤差只有±5%，流量根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)平衡，使末端各小型制冷設(shè)備可以不受其它末端設(shè)備啟停影響。

        8 結(jié)論

        選擇動態(tài)平衡閥可以滿足設(shè)計需求，達到節(jié)約能源、操作方便等令人滿意的變流量系統(tǒng)。動態(tài)流量平衡閥種類多，其應(yīng)用可簡化水系統(tǒng)設(shè)計，降低建設(shè)投資，初調(diào)簡便，且可以動態(tài)補償運行中的工況波動。既適合空調(diào)系統(tǒng)中定流量的場合應(yīng)用，又適合變流量的空調(diào)系統(tǒng)，具備廣闊的應(yīng)用前景，因此，合理布局動態(tài)平衡閥符合當(dāng)今節(jié)能型社會發(fā)展的需要，工程技術(shù)人員應(yīng)在實踐中不斷認識和把握平衡閥的性能和作用，使之更好地應(yīng)用于工程項目中。