引言

    目前，中央空調水系統大多為兩管制，冬夏合用。為了便于水系統的阻力平衡，設計工程師一般盡可能采用同程式水系統。但在實際工程中，有時由于條件的限制，設計人員也會設計一些異程式水系統。另外，盡管各系統環路采用同程式水系統，但各系統環路之間也存在著嚴重的阻力不平衡。對于空調水系統存在的阻力不平衡的情況，通過各種調節手段使其達到平衡，是保證空調水系統正常運行的前提，也是保證空調系統以較低的能耗獲得舒適的室內環境的基礎。為了改善空調水系統的調節功能，采用性能良好的調節閥門取代目前仍被廣泛采用的閘閥、截止閥、蝶閥等勢在必行。目前，平衡閥因其較為完備的功能和良好的調節性能，正越來越受到重視和歡迎。

    與其他的閥門相比，平衡閥主要有以下特點：

    （1）直線型流量特性，即在閥門前后壓差不變的情況下，流量與開度大體上呈線性關系。

    （2）有精確的開度指示。

    （3）有開度鎖定裝置，非管理人員不能隨便改變開度。

    （4）閥體上有兩個測壓小孔，用軟管與智能儀表連接，可以方便地顯示閥門前后的壓差及流經閥門的流量。

    盡管平衡閥有很多優點，但它在空調水系統的應用中還存在不少問題。如果這些問題解決不好，平衡閥的特點并不能充分顯現出來。以下就平衡閥應用于空調水系統中需要注意的問題進行探討。

    1 選用平衡閥應注意的問題

    1.1 選型應注意的問題

    有些設計工程師在選用平衡閥時，為圖方便，往往按配管管徑直接確定閥門公稱直徑，在5實用供暖空調設計手冊6中也是這樣要求的，其實這并不是最佳選擇。平衡閥與閘閥、截止閥、蝶閥不同，為了保證調節精度，充分發揮其調節作用，應使所選擇的平衡閥在滿足設計流量和壓差的情況下，開度控制在60%～90%之間，這樣既可滿足設計流量的要求，又有一定的調節余量，因此，所選的平衡閥公稱直徑不一定等于配管管徑。

    1.2 編寫設計施工說明應注意的問題

    在實際的工程設計中，很少有設計工程師將平衡閥需要消耗的壓差及通過該平衡閥的流量在設計施工說明中給出，這給系統的調節帶來了難度，也喪失了平衡閥的優點。如果設計工程師在設計施工說明中給出了與某平衡閥有關的參數，就可以為整個系統的調節提供便利條件。當然，由于系統安裝時各種因素的影響，在設計的開度下，測量出的實際流量并不一定等于設計流量。可以根據實際測定的流量，再開大或關小平衡閥進行微調，直至達到滿意的設計流量值。

    1.3 各分區空調水系統主管道和水泵出口安裝平衡閥應注意的問題

    一個空調水系統往往根據空調負荷的特點分成幾個區，每個區由一個水系統環路組成。盡管各分區的水系統環路可能采用同程式系統，但各環路之間仍然存在著阻力不平衡的問題，這就必須在接至集水器的各環路回水干管上安裝平衡閥，通過實際測量的回水溫度對各環路的水流量進行調節，使得各個環節都在設計流量下運行。當然平衡閥也可以安裝在分水器的各供水干管上，其前提條件是平衡閥的承壓能力要滿足設計要求。

    由于冬夏兩季的負荷特點不同，送回水的溫度要求不同，各個分區水系統的水流量比例發生了變化，各分區水系統要重新平衡，因此，在選擇各分區水系統的主要平衡閥時，要充分考慮冬夏兩季的情況，確定一個最佳公稱直徑的平衡閥，以保證冬夏兩季平衡閥的調節精度。同理，水泵出口主管上安裝的平衡閥的選型也要考慮這個問題。若水泵采用變頻調節，則不需要考慮這個問題。

    1.4 平衡閥安裝上的問題

    為使流經平衡閥前后的水流穩定，保證測量精度，平衡閥應安裝在直管段上，即平衡閥前后各應有5倍和2倍管徑長的直管管徑。若平衡閥設在水泵的出口管段上，閥前則需有10倍管徑長的直管段。設計工程師在系統設計過程中，除了要注意以上要求外，應在圖紙上或設計施工說明中予以說明。另外，設計工程師在向施工單位進行技術交底時，應強調平衡閥的安裝要求。

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    2 平衡閥產品上的問題

    2.1 耐壓問題

    空調水系統采用的平衡閥公稱壓力一般為1.6MPa。按照施工規范的要求，閥門在安裝前應抽樣進行強度試驗和嚴密性試驗。強度試驗壓力一般為公稱壓力的1。5倍，即2.4MPa。嚴密性試驗壓力應為公稱壓力，即1.6MPa。就目前國內平衡閥的強度和嚴密性試驗情況來看，其合格率低于國內大廠生產的其他閥門，因而其可靠性要低于其他類型的閥門。

    2.2 平衡閥的流量修正系數

    有時要滿足平衡閥前后的直管段長要求是不現實的，但往往又很有必要安裝平衡閥。在這種情況下安裝的平衡閥測出的流量顯然不精確。如果廠家能給出一個不滿足直管段長度要求的試驗修正系數，這個問題就會得到很好的解決。

    3 安裝平衡閥時需要注意的問題

    施工人員在搬運和安裝平衡閥時，要注意輕拿輕放，以防閥門或測壓小孔被撞壞。施工技術人員必須提醒施工人員注意平衡閥的安裝位置和安裝方向，并將平衡閥手柄和測壓小孔調整到便于操作的位置上。當整個空調水系統調試完畢，必須做好平衡閥的保溫。

    在整個空調系統安裝完畢進行試車時，應該對平衡閥進行調試。平衡閥的測試一般由施工單位協助平衡閥廠家進行。調試完畢，應對建設單位的運行管理人員進行技術交底，以便于將來系統的正常運行。

    4 運行管理者應注意的問題

    平衡閥進行調試整定后，在管網系統正常運行過程中，不要隨意變動平衡閥的開度，特別是不要變動定位鎖定裝置。在維修某一環路時，可將該環路的平衡閥關到零位，修復后再開到原來鎖定的位置。在每次調整定位后，要做好平衡閥的保溫。否則在夏季平衡閥會結露，增加冷量損失，對于潮濕地區尤其要注意平衡閥的保溫問題。一旦平衡閥結露，平衡閥附近的保溫材料也會潮濕，從而造成平衡閥附近管道冷量損失增加。如果平衡閥是裝在立管上，平衡閥以下的管道保溫材料會逐漸失去保溫作用。

    5 安裝平衡閥的經濟性

    采用平衡閥來維持管道系統的平衡，會更快捷、直觀、精確，從而使整個系統處于最佳工況下運行，減少能源浪費，降低運行費用。從這個角度上講，安裝平衡閥具有節能性。采用平衡閥雖然節能，但不一定經濟。這是由于平衡閥的價格比其他閥門的價格高得多的緣故。如很多大型建筑空調水系統采用國外生產的平衡閥，其在國內的售價高得驚人。1個DN25的平衡閥近千元，1個DN200的平衡閥超過30000元。我國某大型閥門生產廠生產的平衡閥的價格，比其生產的同一規格的閘閥貴1倍，比同一規格的截止閥貴2～3倍，比另一閥門大廠生產的蝶閥價格也要高出2～3倍。當然也有一些小廠生產的平衡閥的價格比其他閥門的價格高出并不多，但對于大型建筑空調水系統，人們普遍愿意選用可靠性高的大廠閥門。另外，建設單位還要購買價格昂貴的智能儀表，或支付給平衡閥供應商調試費。

    有人認為，在空調異程式水系統中采用平衡閥克服阻力不平衡，可以節省管井面積、水管管材和保溫材料，因而認為采用異程式水系統比采用同程式水系統經濟。其實這種想法不一定合理，一方面是因為平衡閥的價格高，調試費用高；另一方面，吊頂上需要增加檢查口的數量，部分吊頂還需要做成上人吊頂。

    6 結語

    只有努力提高平衡閥的質量，并通過合理的設計選型和正確的安裝調試，才能確保各環路中實際流量與設計流量相一致，使整個空調系統處于最佳工況下運行，減少能源消耗，降低運行費用。另外，通過安裝平衡閥能隨時較準確地了解系統中各個環路的運行情況，判斷系統中存在的問題并及時解決，從而提高整個空調水系統的可靠性。