動態(tài)流量平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥組合應(yīng)用探討

隨著人們生活水平和節(jié)能意識的不斷提高，變流量系統(tǒng)在暖通空調(diào)工程中占據(jù)越來越重要的位置，同時，一種新型的水力系統(tǒng)—全面平衡的水力系統(tǒng)也在暖通空調(diào)工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
    全面平衡的水力系統(tǒng)一般通過動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)末端設(shè)備（如空調(diào)箱）的流量來調(diào)控目標(biāo)區(qū)域的溫度，它能動態(tài)的平衡系統(tǒng)的壓力變化，使二臺或多臺末端設(shè)備間的流量調(diào)節(jié)不互相干擾，因此這種系統(tǒng)具有節(jié)能性。
    目前在一些空調(diào)項目中，一些設(shè)計人員為實現(xiàn)相同的功能，在設(shè)計中選用動態(tài)流量平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥的組合系統(tǒng)來代替動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥，并宣稱這二種配置具有相同的功能。那么動態(tài)流量平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥組合能代替動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥么，下面對這兩種配置的功能特性進行一些分析和比較。 
一、動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥性能分析：
    動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥是區(qū)別于傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥的新一代產(chǎn)品，是動態(tài)平衡與電動調(diào)節(jié)一體化的產(chǎn)品，它具有以下特點：
1、具有動態(tài)平衡功能：
   動態(tài)平衡功能是指根據(jù)末端設(shè)備負荷變化要求電動調(diào)節(jié)閥膽調(diào)至某一開度時，不論系統(tǒng)壓力如何變化，閥門都能夠動態(tài)地平衡系統(tǒng)的阻力，使其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響而保持恒定。如圖1所示，為一組多臺空氣處理機并聯(lián)環(huán)路（圖中只畫出2路）。每路通過動態(tài)平衡電動閥來調(diào)節(jié)目標(biāo)區(qū)域的回風(fēng)溫度，其中區(qū)域一的設(shè)定溫度為25℃，區(qū)域二的設(shè)定溫度為27℃。 假定處于夏季工況，區(qū)域一已調(diào)至平衡狀態(tài)，即目標(biāo)區(qū)域的溫度T1已穩(wěn)定在25℃，這時動態(tài)平衡電動閥的開度維持在某一位置保持不變以輸出一個恒定的流量。 
區(qū)域二還處于不穩(wěn)定狀態(tài)，測量回風(fēng)溫度T2為24℃，低于設(shè)定溫度27℃，這時測量溫度會和設(shè)定溫度在溫度控制器進行比較，輸出信號將動態(tài)平衡電動閥關(guān)小以減少流過空氣處理機二的冷水量，這時制冷量會減少，使測量溫度T2升高，接近設(shè)定溫度；以此同時，系統(tǒng)立管C、D二點的壓差會增大，空氣處理機一環(huán)路動態(tài)平衡電動閥DV1二端C、B1二點的壓差也相應(yīng)增大。但是由于動態(tài)平衡電動閥的動態(tài)平衡功能（動態(tài)平衡閥芯PV1的定壓差作用），該閥電動調(diào)節(jié)閥芯二端A1、B1點的壓差并不發(fā)生變化，因此空氣處理機一環(huán)路的流量維持不變，制冷量不變，相應(yīng)的區(qū)域一仍處于平衡狀態(tài)（圖2為動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥的動態(tài)平衡曲線）。
    由上可見，空氣處理機二環(huán)路的調(diào)節(jié)沒有對已經(jīng)平衡的空氣處理機一環(huán)路產(chǎn)生干擾，因此這兩個環(huán)路間不存在動態(tài)水力失調(diào)。對于多環(huán)路系統(tǒng)，任何一個環(huán)路的調(diào)節(jié)都不會對其它環(huán)路產(chǎn)生干擾，同時任何一個環(huán)路都不會受到其它環(huán)路調(diào)節(jié)的影響，系統(tǒng)越大，這種動態(tài)平衡的特性就越明顯，每一個環(huán)路只受自己區(qū)域負荷變化的影響，而不受系統(tǒng)壓力波動的影響，因此很容易達到并維持平衡狀態(tài)。
2、具有優(yōu)良的電動調(diào)節(jié)功能：
   電動調(diào)節(jié)功能是指閥門能根據(jù)目標(biāo)區(qū)域溫度控制信號的變化自動的調(diào)節(jié)閥門的開度，從而改變水流量，zui終使目標(biāo)區(qū)域的實際溫度與設(shè)定溫度一致。
   評價電動調(diào)節(jié)功能好壞的是電動調(diào)節(jié)閥的流量特性曲線。在空調(diào)系統(tǒng)中，常用的電動調(diào)節(jié)閥的理想流量特性曲線是直線的或者等百分比的。但是對于一般的電動調(diào)節(jié)閥，在實際使用過程中由于閥權(quán)度較小，使得實際的流量特性曲線偏離理想的流量特性曲線。如圖3，某電動調(diào)節(jié)閥理想的流量特性曲線是直線型（曲線1），但是在安裝到系統(tǒng)管路上后實際的流量特性曲線接近快開型（曲線2），調(diào)節(jié)特性變差。 動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥由于*的閥體結(jié)構(gòu)，在實際的使用工程中閥權(quán)度基本為1，因此其實際的流量特性曲線與理想的流量特性曲線一致（如圖4），沒有偏離，因此具有優(yōu)良的電動調(diào)節(jié)功能。 
二、動態(tài)流量平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥組合性能分析
    如圖5所示，為一組多臺空氣箱并聯(lián)環(huán)路（圖中只畫出2路）。每路在進口處安裝了動態(tài)流量平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥。
    圖6為這兩種閥門組合的特性曲線圖。其中左側(cè)為動態(tài)流量平衡閥的（流量-壓差）曲線，右側(cè)為電動調(diào)節(jié)閥流量特性曲線（流量—開度）。
1、電動調(diào)節(jié)功能分析：
   假設(shè)選定電動調(diào)節(jié)閥的理想流量特性曲線是直線型的，如前所述，在實際安裝時由于閥權(quán)度降低，電動調(diào)節(jié)閥的實際流量特性曲線會偏離理想的流量特性曲線，當(dāng)它與動態(tài)流量平衡閥串聯(lián)時，由于動態(tài)流量平衡閥的分壓作用，使電動調(diào)節(jié)閥的閥權(quán)度進一步降低，偏離理想流量特性曲線的程度更大。如圖6右側(cè)所示，曲線1為電動調(diào)節(jié)閥的理想流量特性曲線，曲線2為未安裝動態(tài)平衡閥的實際流量特性曲線，曲線3為串聯(lián)了動態(tài)流量平衡閥后的實際流量特性曲線，曲線3的偏離程度更大，調(diào)節(jié)特性更差。
    所以這種串統(tǒng)由于安裝了動態(tài)平衡閥，其電動調(diào)節(jié)特性非但沒有升高，反而比一般的電動調(diào)節(jié)閥還差，因此可以說串聯(lián)組合消弱了電動調(diào)節(jié)閥的電動調(diào)節(jié)特性。
2、是否具有動態(tài)平衡功能：
    考察組合閥是否具有動態(tài)平衡功能就必須了解動態(tài)平衡功能的要求。對于這種組合閥，動態(tài)平衡功能是指根據(jù)末端設(shè)備負荷變化要求電動調(diào)節(jié)閥調(diào)至某一開度時，不論系統(tǒng)壓力如何變化，閥門都能夠動態(tài)地平衡系統(tǒng)的阻力，使其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響而保持恒定。 
如圖5所示，組合閥中兩種閥的設(shè)計流量均為空調(diào)箱的設(shè)計流量。系統(tǒng)在實際的運行過程中根據(jù)末端備負荷變化要求在0-Q設(shè)計之間調(diào)節(jié)流量，因此系統(tǒng)絕大部分時間的實際流量都是低于設(shè)計流量的。 由于系統(tǒng)要求流量在0-Q設(shè)計之間變化，因此對于動態(tài)流量平衡閥，如圖6所示，其實際工作區(qū)間處于非工作區(qū)（壓差為0-Pzui?。┑男本€區(qū)域，這時實際上動態(tài)平衡閥的閥膽始終處于全開位置，等同于一個固定節(jié)流元件。如根據(jù)末端設(shè)備負荷變化要求系統(tǒng)實際需要流量為Q0，這時電動調(diào)節(jié)閥接受溫度控制信號調(diào)節(jié)閥膽至開度為57%的B點，與此同時，動態(tài)流量平衡閥的工作點為A，其對應(yīng)壓差為P0，流量為Q0，這時動態(tài)流量平衡閥閥膽處于全開位置。當(dāng)系統(tǒng)壓差在一定范圍內(nèi)上下波動時，動態(tài)平衡閥膽始終處于全開位置，并不能起到平衡系統(tǒng)壓力波動而保持電動調(diào)節(jié)閥流量輸出不變的作用，因此這種組合不具備動態(tài)平衡功能。而只能依靠電動調(diào)節(jié)閥自身的調(diào)節(jié)作用在系統(tǒng)壓力變化時改變開度來調(diào)節(jié)流量，但是這種調(diào)節(jié)對于大系統(tǒng)來說惰性很大，很難達到好的效果。當(dāng)圖5系統(tǒng)A、C點壓差波動超過（P動態(tài)平衡閥zui小+P電動調(diào)節(jié)閥設(shè)計壓差）時，動態(tài)平衡閥才進入實際壓差工作區(qū)，閥膽開始動作，限制管道的流量不超過設(shè)計流量。
3、組合閥的限流作用是優(yōu)點么：
    如上所述組合閥具有限流作用，但是這種限流僅局限于限制zui大流量不超過設(shè)計流量，與動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥的動態(tài)平衡功能相比微不足道，而且這種功能還是以消弱電動調(diào)節(jié)閥的電動調(diào)節(jié)功能、增大阻力為代價的。實際上即使沒有安裝動態(tài)平衡閥，電動調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)壓差增大從而使流量超過設(shè)計流量時也會自動的減少開度，從而限制和調(diào)節(jié)流量。因此組合閥的限流作用只是特點而不是優(yōu)點。 
三、動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥與“動態(tài)流量平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”組合方案比較： 
技術(shù)特性比較
動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥
動態(tài)流量平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥
備注
是否具有動態(tài)平衡功能
具有動態(tài)平衡功能
不具有動態(tài)平衡功能
    動態(tài)平衡功能是指根據(jù)末端設(shè)備負荷變化要求電動調(diào)節(jié)閥膽調(diào)至某一開度時，不論系統(tǒng)壓力

如何變化，閥門都能夠動態(tài)地平衡系統(tǒng)的阻力，使其流量不受系統(tǒng)壓力波動的影響而保持恒定是否具有電動調(diào)節(jié)功能具有電動調(diào)節(jié)功能，并且由于閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，使閥門實際的工作特性曲線與理想的流量特性曲線一致，沒有偏離，電動調(diào)節(jié)特性特別好，遠遠的高于一般的電動調(diào)節(jié)閥由于動態(tài)流量平衡閥的分壓作用，使這種配置閥權(quán)度較一般的自控閥門更低，其實際的工作特性曲線偏離理想流量特性的程度更大，因此調(diào)節(jié)特性較一般的自控閥門更差閥門的實際工作特性曲線是反映閥門對溫度等信號調(diào)節(jié)能力及精度的zui重要性能，實際工作曲線偏離理想的流量特性曲線的程度越大，則調(diào)節(jié)特性越差，調(diào)節(jié)精度越低。

產(chǎn)品功能
描 述
動態(tài)平衡與電動調(diào)節(jié)一體化的功能
僅有電動調(diào)節(jié)功能，而且調(diào)節(jié)特性受到了消弱
由于組合閥中動態(tài)流量平衡閥一直處于非工作區(qū)，閥膽根本不動，而且它的使用消弱了電動調(diào)節(jié)閥的調(diào)
節(jié)特性；并且它的所謂zui大限流功能電動調(diào)節(jié)閥本身也有，而且是更好的根據(jù)溫度控制要求自動的限制和調(diào)節(jié)流量，因此一般認為這種組合閥的功能低于一般的電動調(diào)節(jié)閥組合閥中的動態(tài)流量平衡閥有用么
由于動態(tài)流量平衡閥的流量是按照設(shè)計流量定制的，在變流量水系統(tǒng)運行中實際流量都等于或小于設(shè)計流量，因此動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥實際上一直處于非工作區(qū)，等同于一個不能調(diào)節(jié)的固定節(jié)流元件，沒有任何作用
組合閥的zui大流量限制作用是優(yōu)點么
一體閥具有根據(jù)溫度控制信號的要求在任一開度位置限制、調(diào)節(jié)和平衡流量的功能，遠遠優(yōu)于zui大流量
限制功能
電動調(diào)節(jié)閥本身具有更好的根據(jù)溫度控制要求自動的限制和調(diào)節(jié)流量的功能，包含和優(yōu)于zui大流量限制
功能 
安 裝
安裝簡單快捷
由于實際上需要安裝二個閥，因此安裝較復(fù)雜
推 薦
推薦使用動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥
如果因為投資問題不使用一體閥，也建議只使用“電動調(diào)節(jié)閥”或“靜態(tài)平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”，而不使
用“動態(tài)流量平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”
動態(tài)流量平衡閥實質(zhì)上是一種定流量閥
四、結(jié)論： 
綜上所述，由于“動態(tài)流量平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”組合不具備動態(tài)平衡功能，且其電動調(diào)節(jié)功能相較
于一般的電動調(diào)節(jié)閥還受到了消弱，因此“動態(tài)流量平衡閥+電動調(diào)節(jié)閥”不能替代動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥。