動態(tài)平衡閥在空調系統中的應用
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，它是根據系統工況（壓差）變動而自動變化阻力系數，在一定的壓差范圍內，可以有效地控制通過的流量保持一個常值，使系統平衡。
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；
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控制AΔp不變（這是該種閥門結構性能的特點）。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
當平衡閥前后壓差小于最小啟動壓差時彈簧未被壓縮，流通面積最大。當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，在這一壓差范圍內水流量基本保持恒定。當平衡閥前后壓差超越工作范圍時，閥膽完全壓縮彈簧，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)平衡閥在工程應用中的優(yōu)越性
1）減少系統循環(huán)水量，降低系統阻力，從而節(jié)約運行能耗；
2）自動消除系統的壓差波動，保持流量不變；
3）自動平衡水系統壓力，合理分配流量；
4）解決異程管道系統近端壓差大，遠端壓差小的矛盾；
5）減少設計工作量，不需要對管網進行繁瑣的水力平衡計算；
6）降低調網難度，把復雜的調網工作簡化為簡單的流量分配；
7）免除多熱源管網熱源切換時的流量再分配工作。
8）能使異程管道系統輕松的實現同程管道系統的功效，減少管道系統的建設投資與安裝的建筑空間；
9）消除和降低水系統中水錘現象，保護設備安全運行。
5 動態(tài)平衡閥在空調工程中的應用
5.1 制冷機組冷凍水系統，鍋爐或換熱器供水系統
多臺制冷機通常并聯連接，這樣可以根據冷負荷的變化來調整制冷機開停的個數，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
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�。辉诶鋮s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 并聯水泵系統
在每臺水泵前安裝平衡閥，可保證每臺水泵在設計工況下運行，具有明顯的節(jié)能效果。
5.4 區(qū)域供暖系統
在各用戶區(qū)域網水管線上安裝自動流量平衡閥，可以實現各個用戶區(qū)域供熱水量按需分配，避免造成區(qū)域間冷、熱失調的現象，保證供暖效果；同時又使循環(huán)水泵在最佳下作范圍內運行，達到節(jié)能效果。
5.5 空氣處理機組、風機盤管、散熱器等末端設備
空氣處理機組或風機盤管后面安裝動態(tài)流量平衡閥，可使流經每個機組的水流量保持于設計值，使每個機組供冷量或供熱量達到設計要求，避免個別機組因水量過多而造成的噪音，對末端設備起到保護作用。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)平衡閥在空調系統應用中應注意的問題
6.1 不可多極設置動態(tài)平衡閥
動態(tài)平衡閥如果多極設置，當下級的一個或多個設備關閉閥門，此時上級平衡閥仍保持流量不變，這樣會造成下級末關閉的設備流量增加，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節(jié)閥才具調節(jié)環(huán)境負荷所需水量的功能。
7 工程應用實例
7.1 應用簡介
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，專用電信設備冷卻系統以冷卻水為主線，各層安裝8臺小型冷凍機為電信設備服務，熱負荷大，必須保證冷卻系統不間斷運轉，需要配置互為獨立且又互補的雙系統冷卻水系統，即各成獨立系統也可以兩系統相連向一個系統轉換，保證設備維修、維護時冷卻水系統不間斷地正常運行。由于電信設備有效使用面積率高，設備用房和管井面積小，為了解決水系統“管線長，難平衡”的困難，如果采用同程設計，需管井面積大，而現場不能滿足系統管道布置需要，經過多種方案的反復比較和論證，最后采用異程設計，在雙冷卻水系統中，各系統分別在各層冷卻水供水總管設置動態(tài)流量平衡閥，以滿足系統水流量需要和調節(jié)各層系統平衡運轉，實現水力工況平衡。
7.2 應用總結
1）長使用動態(tài)平衡閥，實現了各層冷卻設備水力工況平衡，滿足設計流量的需要，從而保證系統介質溫度的控制；
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的誤差只有±5%，流量根據需要自動調節(jié)平衡，使末端各小型制冷設備可以不受其它末端設備啟停影響。
8 結論
選擇動態(tài)平衡閥可以滿足設計需求，達到節(jié)約能源、操作方便等令人滿意的變流量系統。動態(tài)流量平衡閥種類多，其應用可簡化水系統設計，降低建設投資，初調簡便，且可以動態(tài)補償運行中的工況波動。既適合空調系統中定流量的場合應用，又適合變流量的空調系統，具備廣闊的應用前景，因此，合理布局動態(tài)平衡閥符合當今節(jié)能型社會發(fā)展的需要，工程技術人員應在實踐中不斷認識和把握平衡閥的性能和作用，使之更好地應用于工程項目中。
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