1 水力失調(diào)
        建筑物暖通空調(diào)系統(tǒng)采用水作為傳輸介質(zhì)，傳輸冷水機(jī)組的制冷量或熱源的供熱量至末端設(shè)備與空氣進(jìn)行熱交換的系統(tǒng)，其水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理與否相當(dāng)關(guān)鍵，直接影響到各個(gè)部分的空調(diào)效果及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率的正常發(fā)揮。即使設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了該平衡狀況，但在具體的施工、設(shè)備材料選擇等環(huán)節(jié)中，也會(huì)引入一些偏離設(shè)計(jì)值的情況，這就產(chǎn)生了水力失調(diào)，因此在設(shè)計(jì)中兼顧到水系統(tǒng)水力平衡的調(diào)節(jié)是非常重要的。
        從產(chǎn)生原因來(lái)看，水力失調(diào)主要分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。所謂靜態(tài)水力失調(diào)是由于設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備材料等因素導(dǎo)致的空調(diào)系統(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值與設(shè)計(jì)要求管道特征阻力數(shù)比值不一致，引起的系統(tǒng)各用戶的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)值不一致，而產(chǎn)生的呈穩(wěn)態(tài)的、系統(tǒng)本身固有的一種水力失調(diào)；而動(dòng)態(tài)水力失調(diào)則是為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)平衡，在管道系統(tǒng)中設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥時(shí)，用戶閥門(mén)開(kāi)度變化導(dǎo)致水流量改變時(shí)，其他用戶的流量隨之變化而產(chǎn)生的偏離設(shè)計(jì)要求流量的一種失調(diào)狀態(tài)，這種失調(diào)伴隨著靜態(tài)失調(diào)的調(diào)整而存在，與閥門(mén)的設(shè)置有關(guān)，呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)。由于系統(tǒng)一般都需要進(jìn)行靜態(tài)水力失調(diào)調(diào)整，因此兩種水力失調(diào)情況同時(shí)存在，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)也要兼顧二者。
        2 水力失調(diào)的平衡調(diào)整原則
        要達(dá)到較為理想的水力平衡狀態(tài)，設(shè)計(jì)之初就要保證系統(tǒng)的水輸送管網(wǎng)自身達(dá)到水力平衡。其中，管道阻力不平衡的管網(wǎng)可以通過(guò)調(diào)整管路管徑、設(shè)置水平及垂直同程系統(tǒng)來(lái)達(dá)到平衡，這些是zui為簡(jiǎn)單且效果好的處理方式。
        必要時(shí)也可以在管路中設(shè)置靜態(tài)平衡閥，通過(guò)對(duì)末端設(shè)備、管道綜合阻力的調(diào)整達(dá)到系統(tǒng)水力平衡的目的。但靜態(tài)平衡閥的應(yīng)用，增加了某些支路的綜合阻力，使其與zui不利環(huán)路趨于平衡，此時(shí)應(yīng)該注意次生的動(dòng)態(tài)水力失調(diào)的補(bǔ)償校正。
        3 解決水力失調(diào)的措施
        為解決水力失調(diào)，較為常見(jiàn)的幾種措施包括：
        1）安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，如普通調(diào)節(jié)閥、靜態(tài)流量平衡閥等；
        2）安裝節(jié)流孔板；
        3）加大水泵的流量；
        4）安裝動(dòng)態(tài)流量平衡閥等。
        基于靜態(tài)平衡閥只能在使用前預(yù)調(diào)節(jié)、節(jié)流孔板易堵塞、加大水泵流量耗能較大等諸多不利因素的考慮，近年來(lái)動(dòng)態(tài)流量平衡閥因其自動(dòng)靈活的調(diào)節(jié)特性而廣泛使用，通過(guò)與靜態(tài)平衡閥結(jié)合，來(lái)達(dá)到較好的平衡。一般來(lái)說(shuō)，該調(diào)節(jié)過(guò)程包括：設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行合理的系統(tǒng)劃分與管路布置，然后進(jìn)行水力計(jì)算，zui后確定何處使用何種平衡閥。
        下面以靜態(tài)平衡閥和動(dòng)態(tài)平衡閥為例簡(jiǎn)單介紹下二者的區(qū)別應(yīng)用。
        3.1 靜態(tài)流量平衡閥
        靜態(tài)平衡閥亦稱為手動(dòng)平衡閥或手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，是可進(jìn)行流量測(cè)定和調(diào)節(jié)的閥門(mén)，其操作方式是人工手動(dòng)調(diào)節(jié)。該平衡閥原理為可變流量的孔板，并帶有關(guān)斷功能。通過(guò)測(cè)量閥門(mén)前后測(cè)量孔的壓降，結(jié)合閥門(mén)開(kāi)度的讀數(shù)，便能換算出閥門(mén)調(diào)節(jié)后的流量。靜態(tài)平衡閥實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有明確的流量—壓差—開(kāi)度∀關(guān)系、清晰可調(diào)的開(kāi)度指示以及良好調(diào)節(jié)特性的阻尼調(diào)節(jié)元件。靜態(tài)平衡閥見(jiàn)圖1。
        3.2 動(dòng)態(tài)流量平衡閥
        動(dòng)態(tài)流量平衡閥亦稱自力式流量控制閥、定流量平衡閥等，是一種在閥體前后一定的壓差范圍內(nèi)能自動(dòng)保持管道的流量始終不變的閥門(mén)。通過(guò)改變平衡閥的閥芯的過(guò)流面積來(lái)適應(yīng)閥門(mén)前后壓差的變化，從而達(dá)到控制流量的目的。即在一定壓差范圍內(nèi)無(wú)論閥門(mén)入口流量如何變化均可保證其出口流量恒定。它相當(dāng)于一個(gè)局部阻力可變的節(jié)流元件，該元件由可變過(guò)流面積的閥膽和高精度的彈簧及支撐裝置構(gòu)成。彈簧受壓差的作用自動(dòng)控制閥膽上過(guò)流面積的大小，從而使通過(guò)閥門(mén)的流量恒定。流量值的大小可以根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行定制。動(dòng)態(tài)流量平衡閥見(jiàn)圖2。

圖1 靜態(tài)平衡閥

圖2 動(dòng)態(tài)流量平衡閥

        基于兩種流量平衡器的原理不同，對(duì)空調(diào)精度要求較高，或者大氣環(huán)境溫度引起的末端設(shè)備負(fù)荷在總負(fù)荷中比例較小的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，zui為常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方式就是把靜態(tài)流量平衡閥作為系統(tǒng)初調(diào)節(jié)的一種方式，通過(guò)它的平衡作用削弱系統(tǒng)水力失調(diào)的程度，然后在相關(guān)的部位或者末端設(shè)備處安裝各種動(dòng)態(tài)或電動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，如動(dòng)態(tài)流量平衡閥，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的精調(diào)。
        靜態(tài)平衡閥保證的不是系統(tǒng)中單個(gè)管道的流量值，它要維持的是在系統(tǒng)初調(diào)試時(shí)，通過(guò)靜態(tài)平衡閥的調(diào)節(jié)作用，使系統(tǒng)中各個(gè)管路的流量比值與設(shè)計(jì)流量的比值一致，這樣當(dāng)系統(tǒng)的總流量等于設(shè)計(jì)總流量時(shí)，各個(gè)末端設(shè)備及管道的流量也同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)流量即所需的zui大流量，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)水力平衡。在系統(tǒng)中某一需流量恒定的設(shè)備的分支管路配置了適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)流量平衡閥后，該設(shè)備即能運(yùn)行在設(shè)計(jì)流量狀態(tài)。如果并聯(lián)的外網(wǎng)由于變動(dòng)而造成壓力的變化在一定范圍內(nèi)（該閥門(mén)有效范圍），則不會(huì)造成流經(jīng)該設(shè)備流量的變化。由此可見(jiàn)，動(dòng)態(tài)流量平衡閥適合安裝在冷凍機(jī)房冷熱源設(shè)備處，一方面可以保證機(jī)組在額定狀態(tài)運(yùn)行，將流量恒定在設(shè)計(jì)值，從而保護(hù)機(jī)組，另一方面提高機(jī)組的運(yùn)行效率，使系統(tǒng)運(yùn)行的水溫正常。
        4 水力平衡閥的選取原則
        盡管水力平衡閥在空調(diào)水系統(tǒng)中起著極其關(guān)鍵的作用，但是在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，水力平衡閥的選取卻是可以有取舍地放寬一些設(shè)計(jì)要求的。例如，《實(shí)用供暖空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中有規(guī)定，平衡閥的閥門(mén)公稱直徑通常可以按配管管徑直接確定。
        可見(jiàn)，其中并沒(méi)有要求平衡閥的流量、壓差等的設(shè)計(jì)值，這是因?yàn)樵趯?shí)際的工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)工程投資和系統(tǒng)的精度要求合理地選用水力平衡閥，既要滿足工程設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范要求，同時(shí)又應(yīng)采用合理的方案，為甲方節(jié)約資金。而對(duì)于精度要求比較高的水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具體設(shè)計(jì)時(shí)，則不應(yīng)簡(jiǎn)單地選擇平衡閥公稱直徑等于配管管徑，為了保證調(diào)節(jié)精度，充分發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用，應(yīng)進(jìn)一步計(jì)算流量和壓差，并保證開(kāi)度控制在一定范圍內(nèi)，以滿足設(shè)計(jì)流量的要求。