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通过5个工程实例，探讨在供热空调系统中利用变速风机和变速泵代替调节用风阀水阀实现风和水系统的调节的可能性。分析表明，这样做可以节省运行能耗，同时改善系统的调节品质，系统的初投资一般也不会增加。水泵和风机能耗约占供热空调系统总能耗的40？这些能耗中的1／3左右被各种调节阀门所消耗，但这样大的代价并没有换来好的调节效果，反而导致系统中许多问题发生。采用变速风机和变速泵充当调节手段，可节省这部分能耗，并可解决许多调节中的困难。 1、引言 在暖通空调工程中，使用大量的风阀水阀对系统中的风量水量进行调整，使其满足所要求的工况。它们的调节原理是增加系统的阻力，以消耗泵或风机提供的多余的压头，达到减少流量的目的。因此这些调节阀的调节作用是以消耗风机或水泵运行能耗为代价的。目前暖通空调工程中愈来愈多地使用自动控制系统。为实现自控，许多风阀水阀还要使用电动执行机构。 洁净网 目前质量好的电动水阀价格为几千甚至上万元。电动风阀亦需要几千元。电动风阀水阀的费用常常占到自控系统总费用的40％以上。能否改变系统的构成方式，减少使用这些既耗能、又昂贵的阀门，用其它方式实现对流量的调节？风机水泵与风阀水阀是一一对应的两类调节流量的设备。 风机水泵为流体提供动力，而风阀水阀则消耗流体多余的动力。因此，若用风机水泵代替风阀水阀，不是在能量多余处加装阀门，而是在能量不足处增装水泵或风机，通过调节风机水泵的转速，同样可以实现对系统的流量调节。 此时由于减少了调节阀，也就减少了阀门所消耗的能量，因此会减小运行能耗。同时，目前可变转速的风机、水泵价格与相同流量的电动风阀、水阀价格接近，甚至更低，因此初投资也不会提高。从这一思路出发，本文先给出几个用泵代阀的例子，然后进一步讨论这一方案对暖能空调工程的意义及要注意的问题，以期引起大家的讨论。 洁净网 2、实例分析 2.1 简单系统的流量控制 一个简单的控制循环流量的系统，泵P提供动力以实现水通过阀V、管道及用户U间的循环。图2给出当阀全开、泵的转速n=n0时系统的工作点。此时，流量为G0，水泵工作效率为η0，即效率最高点。要使流量减小一半，一种方式是将阀门关小，使管网等效阻力特性曲线向左偏移，此时泵的效率降低至η1，压力升至p1。 由于压力升高，效率降低，因此尽管流量减少至一半，泵耗仅减少20％～30％，此时除阀门以外的管网部分由于其阻力特性不变，因此仅消耗压降p0／4，剩余部分3(p0+(p1-p0))／4均消耗在阀门上，它消耗了此时泵耗的80％，这就是为什么说调节阀消耗了大部分水泵能耗的依据。此外，水泵工作点偏移造成的不稳定、阀关小后大的节流和压降引起的噪声，都对系统有不良影响。 若保持不变，但将泵的转速降至50％，同时给出此时的工作状况，这时管网的阻力特性曲线不变，泵的工作曲线下移，泵的工作效率仍将为η0，压力p2为p0／4。这样，减少流量后泵耗仅为原来的1／8，具有极显著的节能效果。同时，由于泵的工作点及阀的位置均未变，因此系统工作稳定，且不会有节流噪声。 此简单例子说明： (1) 当调节阀产生调节作用时，将消耗其所在支路的大部分流体动力。并且由于改变了管网阻力特性，使管网中的动力机械工作点偏移，在多数情况下这将导致效率下降。 (责任编辑：admin) |
