全面水力系统平衡
给水排水管道系统水力计算汇总
第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
二级换热系统的水力平衡调节
二级换热系统的水力平衡调节 首都机场动力能源公司暖通分公司秦春雨夏晨宇 摘要：本文介绍了首都机场动力能源公司暖通分公司供暖站解决水力失调的几种方法和措施，提出了一套根据不同年代建筑的单位面积热负荷和建筑面积进行水力平衡调节的计算公式和理论依据，并介绍了针对不同情况的高温水系统、低温水系统进行水力平衡调节的步骤和方法，最后对水力平衡调节的节能效果进行了分析。 关键词：二级换热系统、水力平衡调节、高温水系统、低温水系统 1、系统概况 1．1供热系统布置情况介绍 在一个以3台75吨、l台45吨燃气蒸汽锅炉为热源的180万平方米大型供热系统中， 有一级换热站3个，直接将燃气蒸汽锅炉生产出压力为0．9MPa、温度约为230℃的过热蒸汽， 换热成高温水。大部份高温水需要经过二级换热站换热后用于供暖，小部分高温水直接用于 供暖。各换热站的关系如图1．所示。其中：1#、2#、6#换热站为汽一水一级换热站，4#、 5#、7#、航站楼等换热站为水一水二级换热站。6#、7#换热站负责住宅区的供热，其余几个 站负担工作区的供热。供回水设计温度：一次高温热水130／90℃，二次低温热水95／70℃。 图1．各换热站关系 1．2系统的运行方式 一级换热站均已采用变频自控技术，电脑控制变频器，使水泵流量随室外温度自动改变 见表l，通过电脑调节蒸汽电动阀使供水回水温度随室外温度变化，调节曲线见图2。
循环水流量调节表 2．供回水温度随室外温度变化 1．3水力失调现象： (1)以前对高温水系统未进行水力平衡调节，只对一部分换热站点的低温水进行水力平衡调节，以l#站高温水为例见图3． 图3．1#站部份高温水水力平衡失调度图 *表示水力失调度：实际流量／计算流量*100％ 一些近端二级换热站(4#站)的高温水水力失调度达2.46，远端换热站(国航货运)的高温水水力失调度为0.76。(2)水力失调的影响： a．对用户的室内温度影响：个别用户室温低于16度，05年1月底开展的测温活动发现室温低于16度的用户如下：西消防支队温度15度，货运仓库14度，场务队特种车库14度。
管道水力平衡调试方案
管道水力平衡调试方案 项目概况 本项目空调冷冻水系统采用静态平衡系统来调节水系统的平衡，最主要给空调机组使用。 调试前的准备工作 ●熟悉资料 熟悉本项目空调水系统的全部设计资料，包括图纸和设计说明书，充分领会设计意图，了解各种设计参数、系统的全貌以及各种阀门的性能及使用方法等。搞清水系统的特点及阀门所在位置。 ●现场验收 试调人员会同设计、施工和建设单位，对已安装好的设备如静态平衡阀进行验收。查清施工与设计不符合要求及设备、部件制造质量情况，特别是加工安装质量不合格的地方。前者需查明原因并了解修改设计的文件，并据此绘制实际系统草图，对于加工、安装上的疵病应逐项填列缺陷明细表，提请施工单位在测试前及时改正。 ●空调水系统及设备的试压和清洗 在调试前应对空调水系统进行试压和清洗，以保证空调水系统一方面满足系统压力要求，同时保持管道内部洁净，为试压做好准备。 ●水泵单机测试 先对每个水泵的转向、运转噪音、工作电流、轴承温度等常规项目进行检查，待水泵运转经检查一切正常后，再进行２小时以上的连续运转，运转中如不再发现问题，水泵单机试运转即为合格。水泵试运转结束后，应将水泵出入口阀门和附属管路系统的阀门关闭，将泵内积存的水排净，防止锈蚀或冻裂。 ●编制试调计划 根据前两项工作的准备情况和本项目工程特点编制试调计划，内容包括试调的目的要求、进度、程序和方法，及人员安排等等。作好仪器、工具和运行的准备 准备好试验调整所需的仪器和必要工具，如静态平衡阀流量测量仪表、万用表等。检查缺陷明细表中的各种疵病是否已经消除；电源、水源、冷、热等方面是否准备就绪； ●现场准备工作 在调试前先检查一下系统中的细渣是否排尽(末端设备过滤器调试前一般需要拆洗一至
关于空调水系统全面水力平衡的分析
摘要：本文将分析产生水力失调的原因，着重介绍平衡阀的分类以及各自的功能与特性，分析各类平衡阀在水力平衡调节中所起的作用，总结出平衡阀在设计选用以及合理性布置方面的一些经验。 关键词：静态平衡阀；动态流量平衡阀；动态压差平衡阀；水力失调 在空调水系统中水力失调的现象是普遍存在的，一方面由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比值与设计要求管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起系统的静态水力失调。另一方面当用户阀门开度变化引起水流量改变时，其它用户的流量也随之发生改变，偏离设计要求流量，从而导致的动态水力失调。静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的，是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。对于空调水系统存在的静态和动态水力失调，通过在管道系统中增设静态水力平衡阀对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，系统总流量达到设计流量时，各末端设备流量均同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。以及利用动态水力平衡阀的屏蔽作用，使其自身的流量不随其他用户阀门开度发生变化而变化，实现系统的动态平衡。因此平衡阀在空调水系统的水力平衡中具有很好的调节作用，也是保证空调系统正常运行必不可少的重要部件。 1水力失调和水力平衡的概念： 1.1在热水供热系统以及空调冷冻水系统中各热（冷）用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。 水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值x来衡量，x称水力失调度。 x = qs/qj（qs：用户的实际流量，qj：用户的设计要求流量） 1.2水力平衡是指网路中各个热用户在其它热用户流量改变时保持本身流量不变的能力，通常用热用户的水力稳定性系数r来表示。 r=1/ xmax = qj/ qmax （qj：用户的设计要求流量，qmax：用户出现的最大流量） 2产生水力失调的原因与分析 2.1静态失调 空调水系统虽经过详细的水力计算，但在施工安装过程中，各用户的流量仍不能达到设计要求。如管网中流体流动的动力源（一般指泵、重力差等）提供的能量与设计要求不符，泵的型号、规格的变化及其性能参数的差异，流体自由液面差的变化等，导致管网中压头和流量偏离设计值；再比如管材粗糙度，焊接光滑度，管路路由的长度量，三通的增减等参数发生变化时，均会导致管网的实际流动阻力特性与设计值偏离。这种水力失调是稳定的、根本性的，是不以设计为转移的，如不加以解决影响将始终存在。 2.2动态失调 系统在实际运行中，当一些末端用户的水流量发生改变时（关闭或调节），会使其它用户的流量随之产生变化。 因此，在通过详细的水力计算选择合适的管径及设备的基础上，为使水流量合理完善地分配至每一个环路的采暖或空调末端，满足每一栋建筑及功能房间的冷、热负荷需求，我们往往会通过平衡阀来有效的解决这个问题。 接下来，将针对平衡阀的选择设置进行探讨，以供同行在工程设计中参考。 3 平衡阀的选择与应用 3.1平衡阀的分类及特性 结合目前市场上的水力平衡阀，主要可分为两类：静态平衡阀和动态平衡阀。其中，静
供热系统水力平衡调试探究
供热系统水力平衡调试探究 供热系统水力平衡调试探究 摘要：本文首先阐述了供热管网水力失调的社会危害及形成原 因分析，其次通过对平衡阀、调节阀的工作原理讲解说明了每种阀适用的供热管网系统。最后结合具体工程实例调试改造，就目前水力平衡调试实践中的困扰问题提出了解决办法。 关键词：供热系统水力失调度平衡阀定流量系统变流量系统阀权度流通能力KV Abstract: this paper first expounds the social harm of heating pipe network hydraulic disorder and cause analysis, secondly based on the principle of balance valve, regulating valve interpretation illustrates each valve for heating pipe network system. Finally debugging reconstruction combined with specific engineering example, the present hydraulic balance debugging problems puts forward the solution in practice. Keywords: heating system water loss scheduling fixed flow balancing valves system power of the variable flow system valve flow capacity KV 中图分类号：TU995文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013) 供热系统水力失调的社会危害 在供热、空调水系统中，水力不平衡的现象极为普遍，从而造成各热用户之间的室内温度偏差较大、冷热不均等问题。为缓解供热管网水力失调问题，使业主满意，传统的改造做法是增大热网管径、增大循环泵的流量，采用“大流量、小温差”的运行方式，因而造成了能量的极大浪费。研究表明水力不平衡引起的冷热不均造成的能量浪
有压引水系统水力计算
一、设计课题 水电站有压引水系统水力计算。 二、设计资料及要求 1、设计资料见《课程设计指导书、任务书》； 2、设计要求： （1）、对整个引水系统进行水头损失计算； （2）、进行调压井水力计算球稳定断面； （3）、确定调压井波动振幅，包括最高涌波水位和最低涌波水位； （4）、进行机组调节保证计算，检验正常工作状况下税基压力、转速相对值。 三、调压井水力计算求稳定断面 <一>引水道的等效断面积：∑= i i f L L f ， 引水道有效断面积f 的求解表 栏号 引水道部位 过水断面f i （m 2 ） L i (m) L i/f i
所以引水道的等效断面积∑= i i f L L f =511.28/21.475=23.81 m 2 <二>引水道和压力管道的水头损失计算： 引水道的水头损失包括局部水头损失 h 局和沿程水头损失h 沿两部分 压力管道的水头损失包括局部水头损失h 局和沿程水头损失h 沿两部分 1, 2 2g 2h Q ?ξ局局= g ：重力加速度9.81m/s 2 Q ：通过水轮机的流量取102m 3/s ω ：断面面积 m 2 ξ：局部水头损失系数 局部水头损失h 局计算表 栏号 引水建筑物部位及运行 工况 断面面积 ω（m 2 ） 局部水头损失系数 局部水头损失 10-6Q 2（m ） 合计(m) (1) 进 水 口 拦污栅 61.28 0.12 0.017 0.307 (2) 进口喇叭段 29.76 0.10 0.060 (3) 闸门井 24.00 0.20 0.184 (4) 渐变段 23.88 0.05 0.046 (5) 隧 洞 进口平面转弯 23.76 0.07 0.066 0.204 (6) 末端锥管段 19.63 0.10 0.138 (7) 调 压 正常运行 19.63 0.10 0.138 2.202 (1) 拦污栅 61.28 4.1 0.067 (2) 喇叭口进水段 29.76 6.0 0.202 (3) 闸门井段 24.00 5.6 0.233 (4) 渐变段 2 3.88 10.0 0.419 (5) D=5.5m 23.76 469.6 19.764 (6) 锥形洞段 21.65 5.0 0.231 (7) 调压井前管段 19.63 10.98 0.559
水力失调和水力平衡的概念
这篇文章应该对大家有用 一、水力失调和水力平衡的概念在热水供热系统以及空调冷冻水系统中各热（冷）用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。 水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值X来衡量，X称水力失调度。X = QS/QJ （QS用户的实际流量，QJ:用户的设计要求流量）水力平衡是指网路中各个热用户在其它热用户流量改变时保持本身流量不变的能力，通常用热用户的水力稳定性系数r来表示。 r =1/ XMAX = QJ/ QMAX （QJ:用户的设计要求流量，QMAX用户出现的最大流量） 二、水力失调和水力平衡的分类： 1、静态水力失调和静态水力平衡：由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致， 从而使系统各用户 的实际流量与设计要求流量不一致，引起系统的水力失调，叫做静 态水力失调。静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的，是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。 通过在管道系统中增设静态水力平衡设备（水力平衡阀）对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系统总流量达到设计流量时，各末端设备流量均同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。 2、动态水力失调和动态水力平衡：当用户阀门开度变化引起水流量改变时，其它用户的流量也随之发生改变，偏离设计要求流量，从而导致的水力失调，叫做动态水力失调。 动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。 通过在管道系统中增设动态水力平衡设备（流量调节器或压差调节器），当其它用户阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，使自身的流量并不随之发生变化，末端设备流量不互相干扰，此时系统实现动态水力平衡。 三、变流量水力平衡分析：由于人们对系统品质的要求以及节能意识的不断提高，变流量水力系统在暖通空调工程中占据越来越重要的位置。变流量系统在运行过程中各分支环路的流量是随着外界环境负荷的变化而变化的。由于暖通空调工程在一年运行的大部分时间均处于部分负荷运行工况，因此变流量系统大部分时间系统流量都是低于设计流量的。因此这种系统是实时、灵敏、高效、节能的。变流量系统一般既存在静态水力失调，也存在动态水力失调，因此必须采取相应的水力平衡措施来实现系统的水力平衡。 1、静态水力平衡的实现：
工程变流量水力系统全面平衡
工程变流量水力系统全面平衡 在暖通空调工程中，水力平衡的调节是个重要的课题。本文分析了暖通空调工程定流量和变流量系统水力平衡的特点；提出了变流量系统全面平衡的概念；同时对水力平衡和水力失调系统进行了比较；最后结合工程实例分析了全面平衡水力系统的舒适节能性。 一.水力平衡的概念及分类： 1、静态水力失调和静态水力平衡： 由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比值与设计要求管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起的水力失调，叫做静态水力失调。 静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的。 通过在管道系统中增设静态水力平衡设备，在水系统初调试时对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系统总流量达到设计总流量时，各末端设备流量同时达到设计流量，实现静态水力平衡。 2、动态水力失调和动态水力平衡： 系统实际运行过程中当某些末端阀门开度改变引起水流量变化时，系统的压力产生波动，其它末端的流量也随之发生改变，偏离末端要求流量，引起的水力失调，叫做动态水力失调。 动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。 通过在管道系统中增设动态水力平衡设备，当其它用户阀门开度改变引起水流量变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，自身的流量并不随之变化，末端设备流量不互相干扰，实现动态水力平衡。 3、全面水力平衡： 全面水力平衡就是消除了静态和动态水力失调，使系统同时达到静态和动态水力平衡。 二.定流量系统的静态水力平衡： 定流量系统是早期的暖通空调工程中常见的水力系统。 定流量系统是指系统不含任何调节阀门，系统在初调试完成后阀门开度无须做任何改变，系统各处流量始终保持恒定。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，如采用变风量来调节的风机盘管和空调箱等。
水暖供热系统水力平衡的调节
目录 一、水力平衡的基本概念 (1) 二、定流量系统的静态水力平衡 (2) 三、变流量系统的全面水力平衡 (2) 四、水力平衡和水力失调系统的比较 (3) 五、结束语 (9)
水暖供热系统水力平衡的调节 供热管网是一个复杂的水力系统，系统中各环路间水力状况的变化相互影响和制约。因此，在供热工程中，水力平衡的调节是个重要的问题。通过调节系统水力平衡，可以实现供热水力系统的舒适性和节能性。 一、水力平衡的基本概念： 1、静态水力失调和静态水力平衡： 静态水力失调是系统管道特性阻力数比值与设计要求管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起的水力失调。静态水力失调是系统本身所固有的。它是由于设计、施工、管材等原因导致的。 通过在管道系统中增设静态水力平衡设备，在水系统初调试时对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系统总流量达到设计总流量时，各末端用户流量同时达到设计流量，实现静态水力平衡。 2、动态水力失调和动态水力平衡： 动态水力失调实际上是系统运行过程中当某些末端阀门开度改变引起水流量变化时，系统的压力产生波动，其它末端的流量也随之发生改变，偏离末端要求流量，引起的水力失调。动态水力失调是在系统运行过程中产生的。 通过在管道系统中增设动态水力平衡设备，当其它用户阀门开度改变引起水流量变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，自身的
流量并不随之变化，末端用户散热设备流量不互相干扰，实现动态水力平衡。 3、全面水力平衡： 全面水力平衡就是消除了静态和动态水力失调，使系统同时达到静态和动态水力平衡。 二、定流量系统的静态水力平衡： 定流量系统是早期供热工程中常见的水力系统。 定流量系统是指系统不含任何调节阀门，系统在初调试完成后阀门开度无须做任何改变，系统各处流量始终保持恒定。定流量系统主要适用于末端用户无须通过流量来进行调节室内热量的系统。 定流量系统只存在静态水力失调，基本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调节阀即可。 三、变流量系统的全面水力平衡： 随着人们对室内温度舒适性要求、节能意识的不断提高，变流量水力系统在供热工程中占据越来越重要的位置。 变流量系统是指系统在运行过程中各分支环路的流量随外界负荷的变化而变化。由于近年暖冬的出现，变流量供热系统的管道流量都低于设计流量，因此这种系统是高效节能的。 变流量系统一般既存在静态水力失调，也存在动态水力失调，因此必须采取相应的水力平衡措施来实现系统的全面平衡。 1、静态水力平衡的实现： 通过在相应的部位安装静态水力平衡阀，使系统达到静态水力平
水带系统水力计算资料
第二节水带系统水力计算 一、了解水带压力损失计算方法 每条水带的压力损失，计算公式如下：hd= SQ2 式中：hd――每条20米长水带的压力损失，104 Pa S ――每条水带的阻抗系数， Q――水带内的流量，L/ s 注：1mH2O=104 Pa(1米水柱＝104帕);1Kg/cm2=105 Pa（1千克/厘米2） 二、了解水带串、并联系统压力损失计算方法 同型、同径水带串联系统压力损失计算： 压力损失叠加法:公式Hd=nhd 式中：Hd――水带串联系统的压力损失，104 Pa； n――干线水带条数，条； hd――每条水带的压力损失，104 Pa 。 阻力系数法：公式Hd=nSQ2 式中：Hd――水带串联系统的压力损失，104 Pa； n――干线水带条数，条； S――每条水带的阻抗系数； Q――干线水带内的流量，L/ s 。 不同类型、不同直径水带串联系统压力损失计算： 压力损失叠加法：公式Hd =hd1＋ hd2＋ hd3＋…＋ hdn 式中：Hd――水带串联系统的压力损失，104 Pa；
hd1、hd2、hd3、hdn――干线内各条水带的压力损失，104 Pa 。 阻力系数法：公式：Hd=S总Q2 Hd――水带串联系统的压力损失，104 Pa； S总――干线内各条水带阻抗系数之和； Q――干线水带内的流量，L/ s 。 同型、同径水带并联系统压力损失计算： 流量平分法公式：Hd =hd1＋ hd2＋ hd3＋…＋ hdn或Hd＝S总（Q∕n）2 式中：Hd――并联系统水带的压力损失，104 Pa； hd1、hd2、hd3、hdn――任一干线中各条水带的压力损失，104 Pa； S总――并联系统中任一干线中各条水带阻抗系数之和；Q――并联系统的总流量，L/ s n――并联系统中干线水带的数量，条。 阻力系数法公式：Hd=S总Q2或S总＝S∕n2 式中：Hd――并联系统水带的压力损失，104 Pa； S总――并联系统总阻抗系数之和； Q――并联系统的总流量，L/ s S――每条干线的阻抗； n――并联系统中干线水带的数量，条 灭火剂喷射器具应用计算
(完整版)水力计算
室内热水供暖系统的水力计算 本章重点 ? 热水供热系统水力计算基本原理。 ? 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。 ? 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。 本章难点 ? 水力计算方法。 ? 最不利循环。 第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理 一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式 当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。前者称为沿程损失，后者称为局部损失。因此，热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式表示： Δ P ＝Δ P y + Δ P i ＝R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕 式中Δ P ——计算管段的压力损失， Pa ；
Δ P y ——计算管段的沿程损失， Pa ； Δ P i ——计算管段的局部损失， Pa ； R ——每米管长的沿程损失， Pa ／ m ； l ——管段长度， m 。 在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。 每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算 Pa/m （ 4 — 2 ） 式中一一管段的摩擦阻力系数； d ——管子内径， m ； ——热媒在管道内的流速， m ／ s ； 一热媒的密度， kg ／ m 3 。 在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下： ( — ) 层流流动 当 Re ＜ 2320 时，可按下式计算；
暖通空调系统全面水力平衡解决方案
暖通空调系统全面水力平衡解决方案 建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已达35%，且持增长态势。大型公共建筑中空调系统耗能约占建筑总能耗的50~65%。空调系统存在的典型问题：能耗高、舒适度低。 1）制冷机组、水泵、空调机组等设备工作效率较低； 2）空调房间温度无法达到设定值、波动较大； 3）水系统的噪音。 水力失调： 静态水力失调：主要由于系统在设计、产品选型、施工等过程中的种种误差迭加产生的，设计需要的系统管道阻力特性与实际系统管道阻力特性不相符，所造成的实际流量与设计流量不一致的水力失调状态。静态水力失调：天生的，所有系统都有，平衡调试后消失。 动态水力失调：在暖通空调水系统上安装了很多调控设备，应用了变流量技术，从而使系统的瞬时阻力特性与设计所需阻力特性不符，而造成了系统的瞬时失调状况。后天的，所有系统都有，必须由动态阀门修正！ 水力平衡阀的分类： 一、静态平衡阀—并联管路 二、动态平衡阀 1、动态流量平衡阀/定流量阀—冷冻机干管
2、动态压差平衡阀/压差调节器—水平支管、垂直立管 三、电动平衡阀—末端设备 1、动态平衡电动二通阀—风机盘管 2、动态平衡电动调节阀—新风机组、组合式空气处理机组 水力平衡阀的作用： 平均分配流量（按设计流量分配）：静态平衡阀； 按需分配流量（按实时负荷分配）：动态平衡阀。 阀门流量计算公式： 静态（水力）平衡阀： 各主要并联管路的平衡方案（集水器、垂直立管、水平支管）
水力失调的典型现象（存在的问题）： 部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均； 为照顾不利环路而加大流量运行导致能源浪费； 有利环路阀门、末端设备处存在水流噪音。 并联环路流量分配与压降的关系： 平衡方案：各并联管路设置静态平衡阀。 平衡原理：通过调节自身开度改变阀门阻力，平衡各并联环路的阻力比值，使流量合理分配，达到实际流量与设计流量相同； 消除水系统存在的部分区域过流从而导致部分区域欠流的冷热分配不均现象，有效避免了为照顾不利环路而加大流量运行的能源浪费现象，因此可节省冷/热量，同时还可以减少水泵运行费用。
采暖系统水力计算汇总
在《供热工程》P97和P115有下面两段话：可以看出对于单元立管平均比摩阻的选择需要考虑重力循环自然附加压力的影响，试参照下面实例，分析对于供回水温60/50℃低温热水辐射供暖系统立管比摩阻的取值是多少？
实例：
附件6.2关于地板辐射采暖水力计算的方法和步骤（天正暖通软件辅助完成） 6.2.1水力计算界面： 菜单位置：【计算】→【采暖水力】（cnsl）菜单点取【采暖水力】或命令行输入“cnsL”后，会执行本命令，系统会弹出如下所示的对话框。 功能：进行采暖水力计算，系统的树视图、数据表格和原理图在同一对话框中，编辑数据的同时可预览原理图，直观的实现了数据、图形的结合，计算结果可赋值到图上进行标注。 快捷工具条：可在工具菜单中调整需要显示的部分，根据计算习惯定制快捷工具条内容；树视图：计算系统的结构树；可通过【设置】菜单中的【系统形式】和【生成框架】进行设置； 原理图：与树视图对应的采暖原理图，根据树视图的变化，时时更新，计算完成后，
可通过【绘图】菜单中的【绘原理图】将其插入到dwg中，并可根据计算结果进行标注；数据表格：计算所需的必要参数及计算结果，计算完成后，可通过【计算书设置】选择内容输出计算书； 菜单：下面是菜单对应的下拉命令，同样可通过快捷工具条中的图标调用； [文件] 提供了工程保存、打开等命令； 新建：可以同时建立多个计算工程文档； 打开：打开之前保存的水力计算工程，后缀名称为.csl； 保存：可以将水力计算工程保存下来； [设置] 计算前，选择计算的方法等； [编辑] 提供了一些编辑树视图的功能； 对象处理：对于使用天正命令绘制出来的平面图、系统图或原理图，有时由于管线间的连接处理不到位，可能造成提图识别不正确，可以使用此命令先框选处理后，再进行提图； [计算] 数据信息建立完毕后，可以通过下面提供的命令进行计算； [绘图] 可以将计算同时建立的原理图，绘制到dwg图上，也可将计算的数据赋回到原图上； [工具] 设置快捷命令菜单； 6.2.2采暖水力计算的具体操作： 1.下面以某住宅楼为例进行计算：住宅楼施工图如下：
平衡阀介绍及其工作原理
暖通空调系统 一、暖通空调系统常见得几种水力平衡设备:?暖通空调系统常见得水力平衡设备主要有用于消除静态水力失调、实现静态水力平衡得静态水力平衡阀与用于消除动态水力失调、实现动态水力平衡得动态压差平衡阀、动态流量平衡阀、动态平衡电动开关阀、“动态压差平衡阀与电动调节阀组合"以及一体式动态平衡电动调节阀等。?１、静态平衡阀: 静态平衡阀就是消除暖通空调水系统静态水力失调、实现静态水力平衡得主要设备、?静态平衡阀实质上就是一个具有明确得“流量—压差－开度”关系、清晰可调得开度指示以及良好调节特性得阻尼调节元件。?在暖通空调水系统中,静态平衡阀保证得不就是系统中单个管道得流量值,它要维持得就是在系统初调试时,通过静态平衡阀得调节作用,使系统中各个管路得流量比值与设计流量得比值一致,这样当系统得总流量等于设计总流量时,各个末端设备及管道得流量也同时达到设计流量、?静态平衡阀主要应用于系统分集水器、分支管道以及末端设备处。 2、动态压差平衡阀:?动态压差平衡阀就是消除暖通空调系统动态水力失调、实现动态平衡得主要设备之一、?动态压差平衡阀具有关键点定压差功能,它通过阀门内部得自力式机构,能自动地将系统两个关键点之间得压差恒定在设定压差值。?基于全面水力平衡系统对分系统定压、分级定压以及设备定压得要求,动态压差平衡阀广泛地应用在系统主管、分支管道以及各种末端设备处。? 3、动态流量平衡阀: 动态流量平衡阀就是消除系统动态水力失调得设备之一。 动态流量平衡阀实质就是在一定得压差范围内维持管道得流量始终不变,流量值得大小可以根据系统要求进行定制,因此它又叫做“定流量平衡阀”。?动态流量平衡阀主要应用于水力系统中要求保持流量不变得管道,如冷水机组冷冻、冷却水管以及采用变风量调节系统制冷供热量得末端设备管道处、?4、动态平衡电动开关阀: 动态平衡电动开关阀就是暖通空调水系统消除动态水力失调、实现动态平衡得主要设备之一、?动态平衡电动开关阀具有动态平衡与电动开关功能,当阀门开启时,它能动态地将管道得实际流量恒定在设计流量值,并不受系统压力波动得影响。?动态平衡电动开关阀主要应用于风机盘管处,一方面,它具有传统电动开关阀得电动开关功能;另一方面,它又能在阀门开启时将流量始终恒定在风机盘管得设计流量、 5、“动态压差平衡阀与电动调节阀”组合:?动态压差平衡阀与电动调节阀组合就是暖通空调水系统消除动态水力失调、实现动态平衡得主要设备之一。 动态压差平衡阀与电动调节阀组合既具有动态平衡功能,即能动态地平衡系统得压力波动,使流经管道得流量不受系统压力波动得影响,又具有电动调节功能,即能根据目标区域得负荷变化自动地调节开度从而调节流量值,保证目标区域得温度始终恒定在设定温度。 动态压差平衡阀与电动调节阀组合主要应用于空调箱、空气处理机组与新风机组等处。?6、一体式动态平衡电动调节阀:
浅谈供热管网水力平衡的调节
浅谈供热管网水力平衡的调节 摘要：近几年来，我国城市的集中供暖事业又了迅猛发展，然而供热系统在实际运行中存在诸多问题，水力失调便是其中的突出问题。所以保证供热管网的水力平衡是供暖设计工作中的一个重要环节。本文归纳了供热管网水力平衡失调的表现及原因，对目前国内普遍采用的几种调节方法进行了比较，并提出了供热管网水力平衡的保证措施。 关键词：供热管网；水力失调；水力平衡；调节 Abstract: In recent years, China’s urban central heating business a nd the rapid development of heating systems, however, there are many problems in the actual operation, the hydraulic imbalance is one of the outstanding problems. So ensure hydraulic balance of the heating pipe network is an important part of the heating design work. This paper summarizes the performance of the heating pipe network hydraulic imbalance and reasons, several widely used domestic adjustment method, and the heating pipe network hydraulic balanced assurance measures.Keywords: heating pipe network; hydraulic imbalance; hydraulic balance; regulation 前言 供热管网的水力平衡十分关键，她决定着系统运行效果的好坏，一般来说水力平衡的调节工作是在系统运行之前完成，这是系统正常运行的基本保障，也是节能运行的前提条件。但由于种种原因，水力平衡难以实现，尽管各种调控设备已应用了很多年，水力失调依然普遍存在。 一、供热管网水力平衡失调的表现及原因 （一）供热管网水力平衡失调的表现 在集中供热系统的室外管网中，水力失调主要表现是：各个环路的流量输配不均衡，致使各个用户的室温冷热不均，距循环泵较近的室温偏高，用户被迫开窗散热，大量热能流失；距循环泵较远的用户却因室温偏低经常投诉，甚至拒交采暖费；另外一些问题也和水力失调密切相关，例如系统在大流量小温差的工况下运行，锅炉或换热器等热源设备难以达到其额定出力，投入运行的设备超过实际负荷的需求，水泵的工作点偏离高效区，能量输配效率低，无法进行整体调控和节能运行，燃料和输热电能的消耗过高等等，水力失调已成为集中供热系统中普遍存在又难以治愈的顽疾。 （二）供热管网水力平衡失调的原因 1、实际施工与设计存在偏差
中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算
中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算 2006年1月5日 15:48 来源：中南建筑设计院作者：雷炳成杨允立网友评论 0 条进入论坛 提要 对中国建筑设计院西区采暖热网进行水力平衡计算及分析，并用水力平衡阀等技术措施对采暖热网进行水力平衡，解决了水力失衡问题，达到较满意的效果，为采暖热网进行水力平衡集累了一定的经验。 关键词采暖热网水力平衡热力平衡平衡阀 1．问题的提出 中南建筑设计院西区（生活区）集中低温热水采暖系统于1991年完成设计及施工，并于当年年底投入运行。系统运行至今已有十年，大大改善了我院职工的生活条件。但该热水采暖系统自运行之初起，就存在着热力失衡问题。后随着用户的增加，管网作用半径的增大，随着燃煤蒸汽锅炉、汽-水换热器、热水循环泵运行效率的降低，也随着采暖系统阀件及沿程管道性能的弱化，采暖系统运行效率降低，热力失衡问题越来越严重，具体表现在管网末端用户的采暖效果越来越差。为配合我院沿街开发的形势，院西区两栋临街多层住宅拆除，由于采暖用户（以下均指单栋或单元建筑）减少采暖外网须相应调整，此举可部分程度缓解采暖系统效果恶化情况，但热力管网水力失衡问题尚未得到解决。 院西区采暖热网布置现状参见"图一"。西区采暖面积约35000m2，冬季总采暖热负荷为2230kw。采暖热源为西区锅炉房及换热站；4t/h燃煤蒸汽锅炉1台；螺旋板式汽-水换热器2台；1000m3/h热水循环泵2台，1有1备，铭牌扬程3.2Mpa；系统由设在"中南海18单元"屋而后高位膨胀水箱定压，换热站内设系统被给水泵。该采暖系统共分3个树状供回水环路。
1#环路为院内中部环路，原负担"1～3单元"，"4～6单元"，"幼儿园"，"29～32单元（50户）"，"18户"，" 33～35单元（36户）"及"23户"采暖负荷，其供加水总管管径为DN125，现增加一个用户"北大板"，其负担总热负荷为1219kw。该环路用户多且作用半径长，长期以来热力失衡问题严重，沿途用户供暖冷热不均，最不利用户"23户"室内采暖系统形同虚设，"36户"各单元采暖效果也较差。 2#环路为院内北部环路，负担"7～10单元"，"11～14单元"，"北大板"及"40户"采暖负荷，其代回水总管管径为南部环路，原负担"中单公寓"及"40户"拆除，现仅负担"中单公寓"，其热负荷为115kw。 2.管网水力计算及平衡分析 基于上述原因，我们对院西区采暖热网进行水力计算及分析，拟采取水力平衡阀等技术措施对该采暖热网进行水力平衡，以期改善西区整体采暖效果。 2．1 计算条件 已知条件 （1）外网各环路管段管径及沿程长度，各单位采暖设计热负荷及总设计热负荷。各环路用户采暖热负荷说"表1
水系统水力计算
7.2 空调水系统设计空调水系统设计是空气—水中央空调系统设计的主要内容之一。由于受到建筑空间和使用条件的限制，现代民用建筑大都采用风机盘管加新风的系统形式。特别是写字楼、酒店等高层、综合性建筑，面积大，层数和房间多，功能复杂，使用的空调设备数量和品种也多，而且布置分散，使得空调水系统庞大而复杂，造成管路系统和设备投资大，水泵能耗大，水系统对整个空调系统的使用效果影响也大。因此，在进行空调水系统设计时，应尽量考虑周全，在注意减小投资的同时也不忘为方便日后的运行管理和减少水泵的能耗创造条件。 7.2.1 空调水系统设计的步骤空调水系统设计的一般步骤如下: 1）根据各个空调房间或区域的使用功能和特点，确定用水供冷或供暖的空调设备形式采用大型的组合式空调机或中型柜式风机盘管，还是小型风机盘管。 2）根据工程实际确定每台空调设备的布置位置和作用范围，然后计算出由作用范围的调负荷决定的供水量，并选定空调设备的型号和规格。 3）选择水系统形式，进行供回水管线布置，画出系统轴测图或管道布置简图。 4）进行管路计算（含水泵的选择）。 5）进行绝热材料与绝热层厚度的选择与计算 （参见 6.4 部分内容）。 6）进行冷凝水系统的设计。 7）绘制工程图。空调水系统的管路计算空调水系统的管路计算（又称为水力计算、阻力计算）是在已知水流量和选定流速下确水系统各管段管径及水流阻力，计算出选水泵所需要的系统总阻力。 1. 管径的确定 1）连接各空调设备的供回水支管管径宜与空调设备的进出水接管管径一致，可由相设备样本查得 2）供回水干管的管径 （内径）d ，可根据各管段中水的体积流量和选定的流速由下式d=44v}c v （7 一4） 4v 一水的体积流量，单位为m3/s 一。一水流速度，单位为m/so 在水流量一定的情况下，管内水流速的高低既影响水管管径的大小，又涉及到水流阻力大小，还分别与投资费用和运行费用有关，过低或过高都不经济。一般水系统中管内水流速按表7-i 中的推荐值选用。 显然，由式（7-4 ）求出的管径为计算管径，不是符合管道规格的管径，还需以此管径值为依据按管道的规格选定相近管径的管道型号。空调水系统通常使用钢管，主要是镀锌钢管和无缝钢管，当管径蕊DN 125 时可采用镀锌钢管，当管径>DN 125 时要采用无缝钢管。 2. 水流阻力的确定 空调水系统的水流阻力一般由设备阻力、管道阻力以及管道附件和管件阻力三部分组成。设备阻力通常可以在设备生产厂家提供的产品样本上查到，因此进行空调水系统水流阻力计算的主要内容是进行直管段的阻力（摩擦阻力）计算及管道附件（如阀门、水过滤器等）与管件（如弯头、三通等）的阻力（局部阻力）计算。 由流体力学知识可知，空调水系统的水流阻力△ P 的基本计算式为：
水力平衡
暖通空调水力平衡的调节 摘要：在暖通空调水系统中，水力失调是最常见的问题。由于水力失调导致系统流量分配不合理，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况，系统输送冷、热量不合理，从而引起能量的浪费，或者为解决这个问题，提高水泵扬程，但仍会产生热（冷）不均及更大的电能浪费。因此，必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。 关键词：静态；动态；水力平衡；定流量；变流量 Hydronic Balancing Analysis of Heating and Air Conditioning Abstract:Introduces the conception and classify of hydronic maladjustment and hydronic balancing . Analyses the characteristic of hydronic maladjustment and step of realizing hydronic balancing in invariableness flowrate system and variableness flowrate system . Deeply analyses a few typical system forms . Keywords:static: dynamic; hydronic balancing; invariableness flowrate; variableness flowrate 0.引言 在暖通空调工程中，水力平衡的研究是个很重要的课题。本文提出了静态水力平衡和动态水力平衡的概念，并结合二种水力平衡的特点，分析了定流量系统和变流量系统中几种典型方式的水力平衡设备的选择及实现水力平衡的方式。 1 水力失调和水力平衡的分类 1.1 水力失调和水力平衡的概念 在热水供热系统以及空调冷冻水系统中，各热（或冷）用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调，反之，称为水力平衡。 1.2 静态水力失调和静态水力平衡 由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比值与设计要求管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起系统的水力失调，叫做静态水力失调。静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的。通过在管道系统中增设静态水力平衡设备（水力平衡阀）对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系统总流量达到设计流量，各末端设备流量也均达到设计流量时，系统实现静态水力平衡。 1.3 动态水力失调和动态水力平衡 当用户阀门开度变化引起水流量改变时，其它用户的流量也随之发生改变，偏离要求流量，从而导致的水力失调，叫做动态水力失调。动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。通过在管道系统中增设动态水力平衡设备（流量调节器或压差调节器），当其它用户阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，使自身的流量并不随之发生变化，末端设备流量不互相干扰，从而使得系统实现动态水力平衡。 2 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。常用的主要有以下三种形式： 2.1 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调节阀门，系统在初调试完成后阀门开度无需作任何变动，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需通过流