平衡阀在采暖及空调系统水管路中的使用
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摘要：在采暖、空调的水管路设计中，各分支系统相互之间的水力失衡对于整个系统的正常运行造成不利影响。由于分支系统相互之间的水力失衡，往往使得部分用户过冷而部分用户过热，既浪费能源又达不到采暖、空调的室内设计参数。为了解决水力失衡问题，设计人员采取了多种措施，以实现按照实际需要向用户供热或供冷。其中，在各分支系统的入口处设置平衡阀就是一种行之有效的方法。本文从平衡阀的分类、工作原理入手，论述平衡阀的选择和使用，以达到采暖、空调水管路系统的水力平衡和热力平衡。
关键词：平衡阀调节阀静态平衡阀动态平衡阀动态定流量控制阀动态恒压差控制阀
中图分类号： U173 文献标识码： A 文章编号：
Abstract:In the heating, air conditioning water pipe road design, each branch system of hydraulic imbalance between each other for the whole of the normal operation of the system to cause adverse effect. Because of the hydraulic system between each other branch imbalance, often made part of the user too cold and some users to overheat, a waste of energy and can not reach the heating, air conditioning interior design parameters. In order to solve the problem of hydraulic imbalance, design personnel taken various measures to realize according to actual needs to user heating or cooling. Which, in each branch of system balancing valve is set at the entrance of a kind of effective method. This article from the balancing valve classification, the work principles of, the paper discusses the choice and use of balancing valve, in order to achieve the heating, air conditioning conduit road system of hydraulic balance and thermal balance.
Key words:Balancing valve, the regulator, static balance valve, dynamic balancing valve, dynamic constant flow control valves, dynamic constant pressure difference control valves
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随着我国综合国力的不断提高，人民生活条件的改善，采暖空调的设计、施工和设备制造的水平也在不断提高。平衡阀作为一个新兴的阀门种类，已经越来越多地被使用在采暖、空调的水管路中，用以实现系统的水力平衡和热力平衡，达到舒适节能的目的。
一. 平衡阀的原理及分类
从阀门的结构特点以及作用效果上看，平衡阀在广义上应属于调节阀的一种。平衡阀的工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙（即开度），改变流体流经阀门的流通阻力，达到调节流量的目的。平衡阀可分为静态（手动）平衡阀和动态（自力式）平衡阀，根据动态平衡阀的调节目的，动态平衡阀可分为动态定流量控制阀和动态恒压差控制阀。无论是哪种平衡阀，其作用都是使水系统的阻力发生改变，实现系统在设计流量下工作的目的。
二. 水力失调及分类
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019－2003）4.8.6规定:热水采暖系统的各并联环路之间（不包括共同段）的计算压力损失相对差额，不应大于15％。6.4.9规定:空气调节水系统布置和选择管径时，应减少并联环路之间的压力损失的相对差额，当超过15％时，应设置调节装置。实际工程中常常较难通过管径选择来取得管路平衡，当达不到15％的平衡要求时，只能通过调节手段达到系统的水力平衡。各并联环路之间的压力损失的相对差额较大时，往往使得各环路不能获得设计水量，造成能量浪费，这种情况就是水力不平衡，也称“水力失调”。
水力失调可以分为两种情况：一种是静态失调，另一种是动态失调。静态失调是指：系统中各用户在设计状态下实际流量与设计流量不符，静态失调也称稳态失调。动态失调是指：系统中某些用户的流量发生改变（关闭、调节或新增用户）时，引起系统其它用户的流量也发生改变，动态失调也称稳定性失调。由此可见，引起系统水力失调的原因是不同的，要想实现调节的目的，关键是根据系统特性正确选用平衡阀，并设置在正确的位置上。
三. 静态平衡阀的选用
对于一个相对稳定的水管路系统，如果明确在相当长的时间内不再新增或减少用户，同时用户也未设水管路自动调节装置，这一系统之中的水力失调是静态失调。目前，实际工程中的多数系统的用户都是与制冷、加热设备直接连接，系统定流量运行，其水力失调属于静态失调。为解决静态失调，在每个用户的入口设置静态平衡阀，可以通过手动改变平衡阀的开度来改变用户的总阻力，达到调节流量的目的。静态平衡阀有时简称平衡阀，也称手动平衡阀、数字锁定平衡阀等，它是通过手动改变阀芯与阀座的间隙（开度），来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，起到水力及热力平衡的作用。安装静态平衡阀的系统的初调较为复杂，因为对系统内任何一个用户的调节都会引起其它用户的压力、流量的变化，故此必须对每个用户的平衡阀按照一定顺序反复调整，直至每个用户都达到设计流量。静态平衡阀在调试结束后，可以使系统实现水力平衡，保证各用户所需的冷量或热量，此后不应随意调节开度，如果有锁定装置应启用锁定功能。
静态平衡阀的主要安装位置为：
并联的加热器、锅炉或冷水机组的回水管上。
各用户入口的回水管上。
由于阀门在小开度情况下流体的过流速度较高，可能在阀后形成低压涡旋区，当涡旋区内压力低于对应温度水的饱和压力时，水就会汽化，导致水击，破坏阀门、管道及其它设备。因此，通常情况下平衡阀应设置在回水管上。如果考虑用户承压要求，在水温较低的情况下也可以将平衡阀应设置在供水管上。平衡阀的选择依据为：平衡阀全开时的阀门阻力应占该支路系统阻力的30％以上，而非简单的选择一个与支路系统干管管径一致的平衡阀。平衡阀具有良好的关断作用，安装平衡阀后无需再在该处安装截止阀。