今天说一说静态和动态平衡阀

1.先说一下品牌

现在中国市场上的平衡阀百花齐放，，local，,JV都有

比如比较知名的

， see as below 丹麦产品

有:静态平衡阀,动态流量平衡阀，动态压差平衡阀，动态压差平衡电动调节阀四种

TA, see as below 瑞典产品

静态平衡阀 动态压差平衡阀 动态流量平衡阀 动态电动平衡阀 动态平衡电动调节阀

德国产品

静态平衡阀 动态压差平衡平衡阀

ICV-AVK丹麦产品

动态平衡电动调节阀

好了，我们看下来,主要有以下平衡阀的种类和水利失调的类别

下面我们逐一来分析各种平衡阀的特点和适用范围

1.静态平衡阀

我们知道在一个水系统中，一个并联管路，如下图

典型盘管静态平衡阀节点

该三个AHU并联，则为了保证在初始水力调节的时候，各个AHU的水量都能够满足设计的流量，则则需要在每个AHU上面安装静态平衡阀，这种平衡阀主要是为了解决静态的水力失调。

对于并联管路而言,

H1=S1*Q1^2 H2=S2*Q2^2 H3=S3*Q3^2 并且H1=H2=H3[近似等于]

因此，采用静态平衡阀的目的其实是为了使得

Q1:Q2:Q3=1/S1^0.5:1/S2^0.5:1/S3^0.5,即让各个支路的阻抗的平方根之比等于设计流量比，这样，一旦总管路水泵的流量达到设计值，则各个设计末端的流量也就达到设计值

因此静态平衡阀的目的是调节S阻抗值，使得各个末端末端支路的阻力损失成比例。

但是其解决的是静态的水力失调问题.其通过改编阀芯面积来改变S数值

一旦初次整定好圈数，之后就不能更改了。

典型静态平衡阀

2.动态流量平衡阀

动态流量平衡阀是在冷源热源设备的出口常用的阀门，其主要目的是为了在设备运行的时候，各个设备的流量不超标。

如上图所示的一个多冷源群控系统，很容易了解当三台冷冻机从运行三台变成一台的时候，由于管路特性曲线不变，因此实际的水泵的流量将会超过单台水泵的额定流量，造成超负荷超流量。三台并联式每台流量为10，总流量为30，而一台运行的时候，流量为17

笔者注：其实严格来说，是不准确的，此处的两张图片借用了TA的一些培训资料，当两台冷冻机停机的时候，总的管路系统的S阻抗是上升的，因此反映在管路特性曲线上，是下述的图标正确

当然具体绿线标识的特性曲线的具体线性取决于实际关闭后的S阻抗变化。其还是超过10这个额定流量的

此时，动态流量平衡阀就起到作用了

在每个冷源的出口安装动态流量平衡阀，其可以根据上游的压力波动，使得通过阀体的过流面积和流量系数和压差的平方根的乘积为一个定值，即

Q=K*A*p^0.5为定值，使得通过比如冷源的流量保持不变

典型流量平衡阀

最大最小压差间的流量稳定性

3.动态压差平衡阀

说起这个，就有一些讲究了

3.1电动两通阀阀权度

看一下定义，就是对于一个电动两通阀而言，当其全开时候，即在设计流量下时候的压差和当其全部关闭的时候，该支路的压差的比值。

什么意思呢？不明白是吧？看下面这个例子

以上图为例，最上面一个电动两通阀的阀权度是

全开时，压差30

全关时, 该支路的压差为54，

因此阀权度是 30/54=0.56

笔者注: 有人可能会说，当最上边的电动两通阀全关的时候，支路的压差不再是54了，因为关闭后的压差影响了其他的支路，压差发生改变。这是对的，会发生一些改变增大一些，这里是近似计算。

对于一个电动两通阀，我们希望其阀权度越大越好，即意味着最好所有的阻力损失都发生在电动阀门上，其实这是不可能的。因为还有沿程阻力，AHU阻力，平衡阀阻力等等，所以阀权度是100%是不可能的。一般我们希望阀权度在0.25-0.5之间，至少也不能小于0.25,否则会引起管路之间的压力和流量的震荡。

3.2 阀门开度 流量 热量三者之间的关系

对于电动阀而言，其阀门开度和流量的关系我们希望是等百分比的，如下图

笔者注：为什么是等百分比的？

需要注意这种等百分比是在一定压差条件下的，如果压差改变，如压差下降，则等百分比线会逐渐变成线性甚至上凸

这也是为什么我们希望阀权度较大的原因

而流量和热输出的关系是

因此总的结果是

即阀门开度和热输出是线性的，如果阀权度过小,则热量就不是线性了！而变成上凸的了！

3.3动态压差平衡阀的工作原理

刚才说了,为了保证电动两通阀的两端的压差不能太多波动，因此需要使用动态压差平衡阀来负向反馈控制两通阀的压差，其原理如下

Pa-Pb 即可以当作电动阀两端的压差，当实际负荷减小的时候，则电动阀关小，则pa-pb变大，此时STAP内部的膜片的两侧压差增加，在压力差下，STAP开始关小，这种结果使得Pb的压力被抬高，从而使得Pa-Pb的压差又可以下降，并保持在较稳定范围，保证电动阀的输出特性基本不变。

动态压差平衡阀的主要目的是为了保证电动阀的两侧压差，而不是为了保证其流量。因此实际的动态运行结果如下

当负荷下降时，电动阀要求关小，流量下降，压差增加;此时动态压差平衡阀的做法是提高自身的压降，使得电动阀两端压差降低，此时使得通过电动阀的流量更小，因此电动阀不得不要求自身开大，使流量上升。显然动态压差平衡阀的动作趋势是和电动阀的动作趋势相反的。

通常盘管出口陆续安装 动态平衡阀体1+电动两通阀+动态平衡阀体2+静态平衡阀(可加可不加)的组合

见下图，目前有被动态平衡电动两通一体阀取代之趋势，逐渐少用！

4.电动平衡两通阀

是电动开关阀和动态两通流量平衡阀阀的组合，主要用于风机盘管等小口径设备，保证开关功能和流量恒定

5.动态平衡电动调节一体阀---就是3和电动两通阀的合体

是动态平衡和电动调节阀的组合，其主要也用于AHU等大口径的设备。和单独的动态压差平衡阀不同的是，这种组合阀门适用的情况是:

电动阀根据负荷调节到某个开度或者说流量，则动态平衡阀可以根据该流量实时数值进行平衡，保证通过的流量就是要求的流量。

效果如下图:

笔者注:

笔者实际运作的项目,对于AHU, 有一些采用了静态平衡阀，有一些采用了动态平衡电动调节阀.那么什么情况下采用前者，什么情况下采用后者呢？

1.对于要求不高的项目，特别是温度精度要求不高的项目，如一般的商业办公楼，购物中心，仅仅需要安装静态平衡阀即可。动态的水力失调并不会导致很大影响

2.对于要求较高的工业项目，特别是温度要求波动较高的，比如+-1度之内的，建议采用动态平衡电动调节阀，对于高等级办公中心，也建议采用此种阀门。

3.此处定义一个阻力比，最不利某端支路的阻力损失/水泵的扬程

如某二次泵系统，二次泵扬程为23米，最不利末端支路的总阻力损失为11米，

此阻力比为11/23=0.47,即某端的支路阻力降占比超过0.4，则可以不用动态产品

主要参考目录

1.TA

2. 实用供热空调设计手册-第二版 26

3.TA, , ICV,

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