一次泵系統(tǒng)冷水機(jī)組的負(fù)壓旁通控制法

一次泵系統(tǒng)冷水機(jī)組的負(fù)壓旁通控制法

1水力平衡閥的應(yīng)用在中央空調(diào)系統(tǒng)的主斷面和回水管之間設(shè)置電壓旁通的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。當(dāng)系統(tǒng)的一些分支或部分關(guān)閉時(shí)，通過(guò)調(diào)整分散和集水器附近的水平衡器將流量分流，以維持分散和集水器的壓差不會(huì)改變。避免改變這些分支機(jī)構(gòu)的流量，影響其他分支機(jī)構(gòu)的流量，有利于空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。確保通過(guò)冷水機(jī)組的流量滿足固定流量要求，確保冷水機(jī)組的安全有效運(yùn)行。控制主機(jī)水泵的運(yùn)營(yíng)頻率，顯著降低能耗。通過(guò)根據(jù)冷負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整負(fù)荷側(cè)的水流量，以實(shí)現(xiàn)總供求水量與需求的絕對(duì)一致。2次泵系統(tǒng)的臺(tái)數(shù)控制方法該系統(tǒng)由調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)執(zhí)行器、壓差控制器、變壓器組成,詳見圖1。風(fēng)機(jī)盤管電動(dòng)雙位兩通閥的開、閉和空調(diào)箱比例調(diào)節(jié)兩通閥開度,分、集水器之間的壓差變化通過(guò)波紋管傳給壓差控制器,壓差控制器通過(guò)不同觸點(diǎn)的接通控制電動(dòng)執(zhí)行器同步電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),從而通過(guò)閥桿控制調(diào)節(jié)閥的開度,將負(fù)荷側(cè)多余流量旁通回冷源側(cè)。調(diào)節(jié)閥全開啟時(shí),應(yīng)關(guān)閉1臺(tái)主機(jī)及對(duì)應(yīng)的水泵;調(diào)節(jié)閥全關(guān)閉時(shí),應(yīng)再開啟1臺(tái)水泵及對(duì)應(yīng)的主機(jī)。調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定在某一開度時(shí),則說(shuō)明現(xiàn)有制冷機(jī)供冷量不小于負(fù)荷側(cè)需冷量,多余的流量旁通回冷源側(cè)。一次泵系統(tǒng)冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù)控制方法有4種:壓差旁通控制法、恒定供回水壓差的流量旁通控制法、回水溫度控制法、恒定用戶處直通調(diào)節(jié)閥前后壓差旁通控制法。其中,以壓差旁通控制法采用限位開關(guān)開、停水泵-主機(jī)最為簡(jiǎn)單可靠。壓差旁通控制法工作原理:低負(fù)荷時(shí)啟動(dòng)1臺(tái)冷水機(jī)組,其相應(yīng)的水泵聯(lián)鎖提前開啟,調(diào)節(jié)閥在某一調(diào)節(jié)位置。負(fù)荷增加時(shí),調(diào)節(jié)閥趨向全關(guān)的位置,這時(shí)限位開關(guān)閉合,自動(dòng)啟動(dòng)第2臺(tái)水泵和相應(yīng)的冷水機(jī)組;負(fù)荷繼續(xù)增加,則進(jìn)一步啟動(dòng)第3臺(tái)冷水機(jī)組。當(dāng)負(fù)荷減小時(shí),調(diào)節(jié)閥趨向全開的位置,這時(shí)限位開關(guān)打開,自動(dòng)關(guān)閉第3臺(tái)冷水機(jī)組和相應(yīng)的水泵;負(fù)荷繼續(xù)減小,則進(jìn)一步關(guān)閉第2臺(tái)冷水機(jī)組。調(diào)節(jié)閥的流量為1臺(tái)冷水機(jī)組的流量,其限位開關(guān)用于指示10%～90%的開度。調(diào)節(jié)閥連接到總供、回水管之間;壓差控制器連接到分、集水器之間。調(diào)節(jié)閥連接時(shí),水流方向應(yīng)與閥體上標(biāo)明的一致;壓差控制器連接時(shí),方向不能接反。詳見圖2。3低壓控制器設(shè)計(jì)如圖1所示,當(dāng)分、集水器壓差大于壓差控制器設(shè)定壓差時(shí),壓差控制器觸頭元件紅、黃兩點(diǎn)接通,電動(dòng)執(zhí)行器1,2觸點(diǎn)閉合通電,調(diào)節(jié)閥開度增大,旁通流量增大,分、集水器壓差降低,達(dá)到設(shè)定壓差;當(dāng)分、集水器壓差小于壓差控制器的設(shè)定壓差時(shí),壓差控制器觸頭元件紅、藍(lán)兩點(diǎn)接通,電動(dòng)執(zhí)行器1,3觸點(diǎn)閉合通電,調(diào)節(jié)閥開度減小,旁通流量減小,分、集水器壓差升高,達(dá)到設(shè)定壓差;當(dāng)分、集水器壓差等于設(shè)定壓差時(shí),觸頭元件紅與黃、藍(lán)均不接通,調(diào)節(jié)閥保持開度不變。調(diào)節(jié)閥全開啟時(shí),電動(dòng)執(zhí)行器限位開關(guān)斷電,通過(guò)控制回路關(guān)閉1臺(tái)主機(jī)及對(duì)應(yīng)的水泵;調(diào)節(jié)閥全關(guān)閉時(shí),電動(dòng)執(zhí)行器限位開關(guān)閉合,通過(guò)控制回路開啟1臺(tái)水泵及對(duì)應(yīng)的主機(jī)。4系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的選擇4.1主缸4.1.1選舉基礎(chǔ)按1臺(tái)冷水機(jī)組的流量和調(diào)節(jié)閥兩側(cè)壓差確定調(diào)節(jié)閥的口徑。4.1.2火炬系統(tǒng)的流量某空調(diào)系統(tǒng)設(shè)3臺(tái)冷水機(jī)組,制冷量1000kW/臺(tái),耗電量189kW/臺(tái),冷水額定流量Gs為175m3/(臺(tái)·h),單臺(tái)機(jī)組連接管管徑DN200(比摩阻77Pa/m),系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)壓降Δpv=120kPa。按流量系數(shù)Kv的定義:溫度為278～313K的水在100kPa壓降下,1h通過(guò)閥門的體積。由于壓差調(diào)節(jié)閥與負(fù)荷側(cè)并聯(lián),因此,該調(diào)節(jié)閥在實(shí)際壓差下的流量系數(shù)應(yīng)為Kv=316GsΔpv√=316×175m3/(臺(tái)?h)120000Pa√=160由兩通調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)(見表1),按大于且接近于Kv計(jì)算值選用調(diào)節(jié)閥規(guī)格為DN125,其流量系數(shù)Kv=250,按負(fù)荷側(cè)壓降120kPa選擇最大壓差0.3MPa的調(diào)節(jié)閥。4.1.3斷網(wǎng)閥口調(diào)節(jié)口徑調(diào)節(jié)閥口徑選擇的依據(jù)是按實(shí)際壓差由單臺(tái)機(jī)組額定流量計(jì)算出來(lái)的流量系數(shù),而不能直接將單臺(tái)機(jī)組連接管管徑確定為調(diào)節(jié)閥管徑。否則,不僅會(huì)造成投資的增加,而且由于機(jī)房空間狹窄安裝會(huì)有困難,同時(shí)增加了系統(tǒng)初調(diào)的難度,若初調(diào)不好則主機(jī)-水泵不能自動(dòng)關(guān)閉,導(dǎo)致主機(jī)-水泵無(wú)謂的電力消耗。4.2電子執(zhí)行器4.2.1選舉基礎(chǔ)調(diào)節(jié)閥的口徑、閥兩側(cè)最大壓差確定后,其要求的力矩就是定值。因此,可根據(jù)調(diào)節(jié)閥的口徑、閥兩側(cè)最大壓差,按控制要求選定電動(dòng)執(zhí)行器。4.2.2電動(dòng)執(zhí)行器參數(shù)已知調(diào)節(jié)閥規(guī)格DN125、可承受兩側(cè)最大壓差0.3MPa,要求能就地控制。由電動(dòng)執(zhí)行器技術(shù)參數(shù)(見表2),選擇X型電動(dòng)執(zhí)行器:采用遞增、可逆就地控制;扭力2500N,選用限位開關(guān)。4.2.3信號(hào)如加大y控制控制方式按工程實(shí)際要求分就地控制(X:遞增控制、可逆)和有外來(lái)信號(hào)(如樓宇自控)控制(Y:比例控制);扭力按所選調(diào)節(jié)閥承受小壓差(2500N)或大壓差(4000N)選擇;附件中一般應(yīng)選擇限位開關(guān),以使電動(dòng)旁通控制系統(tǒng)具備啟、停水泵-主機(jī)的功能。4.3瀑布裝置4.3.1選舉基礎(chǔ)按空調(diào)水系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)壓差、最大壓差及電動(dòng)執(zhí)行器電氣參數(shù)選擇壓差控制器。4.3.2選擇示例已知電動(dòng)執(zhí)行器電路電源24V,12VA,負(fù)荷側(cè)壓差120kPa,壓差控制器技術(shù)參數(shù)見表3。4.42.壓4.4.1選舉基礎(chǔ)按壓差控制器、電動(dòng)執(zhí)行器電氣參數(shù)選擇變壓器。4.4.2選擇示例已知壓差控制器、電動(dòng)執(zhí)行器電氣參數(shù)24V,50Hz,12VA,變壓器技術(shù)參數(shù)見表4。5泵和相應(yīng)主機(jī)電動(dòng)壓差旁通控制系統(tǒng)能根據(jù)負(fù)荷變化及時(shí)關(guān)閉不需要的水泵和相應(yīng)的主機(jī),是空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的最好手段。主機(jī)額定水流量對(duì)于維持主機(jī)蒸發(fā)器、冷凝器的高效冷熱交換尤為重要,因此,常規(guī)一次定流量系統(tǒng)冷源側(cè)不宜采用變流量控制。6分析和解決實(shí)際運(yùn)營(yíng)中存在問題的原因6.1低壓旁通控制系統(tǒng)失穩(wěn)從筆者對(duì)若干家賓館、酒店、商場(chǎng)、寫字樓空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際調(diào)查的情況來(lái)看,實(shí)際運(yùn)行中電動(dòng)壓差旁通控制系統(tǒng)存在的問題如下:電動(dòng)旁通閥規(guī)格選擇不當(dāng);負(fù)荷側(cè)水流量的供給和需求不一致;不能可靠啟、停水泵和主機(jī);甚至旁通控制系統(tǒng)失去調(diào)節(jié)功能被廢棄不用等。這些問題大多是因空調(diào)和電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)電動(dòng)壓差旁通控制系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中所起的作用理解不透徹、對(duì)由壓差旁通控制系統(tǒng)控制水泵-主機(jī)的方式選擇不當(dāng)及未采取可靠的保護(hù)措施致使壓差旁通控制系統(tǒng)失靈、甚至失效造成的。另外,空調(diào)水被污染、過(guò)濾器設(shè)置不合理,未對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥形成有效保護(hù)也會(huì)導(dǎo)致壓差旁通控制系統(tǒng)失去調(diào)節(jié)功能。若水質(zhì)不好,空調(diào)末端設(shè)備的電動(dòng)雙位兩通閥或比例調(diào)節(jié)兩通閥前又未設(shè)過(guò)濾器,極易發(fā)生水中焊渣、砂粒、金屬氧化物、水垢等卡在閥瓣與閥板之間,導(dǎo)致閥瓣被卡死,從而使調(diào)節(jié)閥失去調(diào)節(jié)功能、電動(dòng)雙位兩通閥不能關(guān)閉或打開。在實(shí)際運(yùn)行中,當(dāng)風(fēng)機(jī)盤管電動(dòng)雙位兩通閥、空調(diào)箱比例調(diào)節(jié)兩通閥不能打開時(shí),管理人員往往將其拆除,幾年以來(lái),空調(diào)水系統(tǒng)中的電動(dòng)兩通閥與調(diào)節(jié)閥大部分或全部被拆除,因閥門導(dǎo)致的故障倒是徹底排除了,但系統(tǒng)卻無(wú)法根據(jù)負(fù)荷的變化進(jìn)行變流量調(diào)節(jié)了,導(dǎo)致能耗顯著增加。6.2系統(tǒng)的選擇、安裝要保障壓差旁通控制系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)良好,除正確選擇壓差旁通控制系統(tǒng)各組成部件并調(diào)試合格外,保持水質(zhì)清潔,在所有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥前設(shè)置水過(guò)濾器尤為必要。為降低過(guò)濾器阻力、減少過(guò)濾器的工作量,空調(diào)水系統(tǒng)宜設(shè)兩級(jí)過(guò)濾:一級(jí)設(shè)在循環(huán)水泵入口,過(guò)濾孔徑取3mm;二級(jí)設(shè)在各調(diào)節(jié)閥前,過(guò)濾級(jí)別按60目(孔徑0.3mm)選擇。此外,亦應(yīng)保證系統(tǒng)的正確安裝和維持適宜的運(yùn)行環(huán)境。調(diào)節(jié)閥安裝時(shí),管道與閥體必須完全吻合,水流方向應(yīng)與閥體上標(biāo)明的方向相同;電動(dòng)執(zhí)行器必須垂直安裝在閥體之上,避免電動(dòng)執(zhí)行器安裝在閥的下面;電動(dòng)執(zhí)行器上面要留出足夠的安裝空間以便日常維護(hù)時(shí)從閥體上拆卸電動(dòng)執(zhí)行器;維護(hù)閥門時(shí)必須切斷電源,調(diào)節(jié)閥兩側(cè)隔斷閥關(guān)閉;變壓器、壓差控制器、電動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)行要求的環(huán)境溫度,特別是濕度應(yīng)得到保障。因此,機(jī)房要加強(qiáng)通風(fēng)換氣,避免高溫、高濕導(dǎo)致短路故障。7空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行