风机盘管干管温差控制对流量分配的分析

1.异程式系统流量分布的规律

在压力相关的开关量调节的异程式风机盘管系统，越靠近共用动力源支路，受到其他支路调节的干扰越小，越往末端支路稳定性越差。在上图中的流量的表现为当支路2关闭时，支路1，3非等比失调，离共用等压点越远的支路3流量增大率大于支路1。其原因在于异程式的输配管路为串并联的管路形式，支路之间的流量输配，存在管路的共用。有支路关闭时，共用管路的总流量变化，导致共用的输配管路压损减小，使得每个支路的资用压头提高。

如图2所示，实线为设计工况下，共用干管的水头曲线，虚线为支路2关时的水头曲线。为便于分析，忽略水泵及其他管路对分支管路流量的影响，设定分支干管为定压差的控制方式，当支路2关闭时，支管路的总阻抗系数变大，根据流体公式P=SQ2,则总流量变小。导致共用的管路压损变小，图中体现为管路1，2，4，5的管路的压损沿着管路斜率变得平缓。图中管段1，4为支路1，2的共用管路，管路1，2，4，5为支路2，3的共用管路。导致离共用定压点越远与在调支路共用管路越多的其他支路，沿程阻力是损失降低的幅度越大，而资用压头的变化越大。管路5，6为支路3的支管路，因为支路3资用压头增大，而阻抗系数未变（阀只开关，不调节），因此流量变大管路上压损变大，斜率变大。

以上的分析，同时也可以得出另一个结论，压差控制的方式，压力控制点应尽量靠近末端（减少共用管路），这样有利于末端支路流量的稳定及减少末端流量增加的幅度。

2.异程式系统温差控制对总流量的影响

以上支路的流量分配规律仍然适用于干管路为温差控制方式的系统，各个支路之的相对流量分配关系的规律不会变化，因为分支干管下游各个支路之间的流量分配关系仅取决于支路之间的阻抗系数，干管上不论是温差控制还是压差控制，不会影响下游管路及支路之间的阻抗系数。因此温差控制时，支路1，3流量的相对比值与压差控制方式是一样的，支路2关闭时，支路3的流量增大率仍然大于支路1且其比值与干管定压差控制方式一致。

3.支管路流量分布与盘管匹配对换热量及总流量的影响

干管温差控制的方式，干管的总流量仅与下游管路的实际的总换热能力有关，即干管的总流量为管路盘管换热能力除以设定温差.干管的总流量不会超过对应温差下的盘管的总流量.但是支路之间流量的相对分配不均,会影响到流量与盘管的匹配到影响总的换热量,最终影响管路的总流量.到利用下图的图解法,0点为设计流量下盘管达到额定换热量,此时温差刚达到设计温差,假定为5度.在图中的表现为相对的换热量与流量斜率为45度角.在温差控制干管时,异程式管路当支路2关闭,支路3必然过流量,温差控制时的总流量不会超过2个盘管额定流量,为此支路1必然欠流.

此时支路1的流量与换热工况点为下图点1,支路3的流量与换热工况点为下图点3.干管总的工况点位于点1与3连线上并与斜率为45度线相交,即图中0’点.此时2个支路综合后的总换热能力及总流量小于2个支路额定换热能力之和,但是温差为设定值5度.

如何改善温差控制方式,支路调节过程中流量的相对分布对总流量的影响.即在图中表现为,综合工况点0’靠近额定工况点0.

4.同程式管路对流量改善

在供暖空调水系统稳定性及输配节能一书中符永正等对同程式系统做过详细的分析,提出在同程式系统各个支路之间的稳定性差别小于异程式系统.即当某个支路关闭时,同程式系统各个支路流量变化的差异性相对异程要小,在图4中表现为1’及3’点靠近0点,则其连线与45度斜率线交点,即其综合工况点0’点越趋近设计工况的0点.

结论

在开关调节的盘管系统,与干管压差控制方式相比,干管温差控制控制的方式可将总流量的限制在设定温差下盘管换热能力所对于对应的流量范围内.但支路之间的相对流量的分配影响总换热量及总流量,并导致在异程式系统远端的过流,近端的欠流.同程式系统可改善调节过程中,支路流量分布的不均衡,进而改善总流量与总换热量的工况点.使得支路调节过程中,综合工况点近似于单个盘换热的工况点.