一次泵系統(tǒng)冷水機組的負壓旁通控制法

一次泵系統(tǒng)冷水機組的負壓旁通控制法

1水力平衡閥的應用在中央空調(diào)系統(tǒng)的主斷面和回水管之間設置電壓旁通的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。當系統(tǒng)的一些分支或部分關閉時，通過調(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改變。避免改變這些分支機構(gòu)的流量，影響其他分支機構(gòu)的流量，有利于空調(diào)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。確保通過冷水機組的流量滿足固定流量要求，確保冷水機組的安全有效運行?？刂浦鳈C水泵的運營頻率，顯著降低能耗。通過根據(jù)冷負荷的變化自動調(diào)整負荷側(cè)的水流量，以實現(xiàn)總供求水量與需求的絕對一致。2次泵系統(tǒng)的臺數(shù)控制方法該系統(tǒng)由調(diào)節(jié)閥、電動執(zhí)行器、壓差控制器、變壓器組成,詳見圖1。風機盤管電動雙位兩通閥的開、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波紋管傳給壓差控制器,壓差控制器通過不同觸點的接通控制電動執(zhí)行器同步電動機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),從而通過閥桿控制調(diào)節(jié)閥的開度,將負荷側(cè)多余流量旁通回冷源側(cè)。調(diào)節(jié)閥全開啟時,應關閉1臺主機及對應的水泵;調(diào)節(jié)閥全關閉時,應再開啟1臺水泵及對應的主機。調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定在某一開度時,則說明現(xiàn)有制冷機供冷量不小于負荷側(cè)需冷量,多余的流量旁通回冷源側(cè)。一次泵系統(tǒng)冷水機組的臺數(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開、停水泵-主機最為簡單可靠。壓差旁通控制法工作原理:低負荷時啟動1臺冷水機組,其相應的水泵聯(lián)鎖提前開啟,調(diào)節(jié)閥在某一調(diào)節(jié)位置。負荷增加時,調(diào)節(jié)閥趨向全關的位置,這時限位開關閉合,自動啟動第2臺水泵和相應的冷水機組;負荷繼續(xù)增加,則進一步啟動第3臺冷水機組。當負荷減小時,調(diào)節(jié)閥趨向全開的位置,這時限位開關打開,自動關閉第3臺冷水機組和相應的水泵;負荷繼續(xù)減小,則進一步關閉第2臺冷水機組。調(diào)節(jié)閥的流量為1臺冷水機組的流量,其限位開關用于指示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,水流方向應與閥體上標明的一致;壓差控制器連接時,方向不能接反。詳見圖2。3低壓控制器設計如圖1所示,當分、集水器壓差大于壓差控制器設定壓差時,壓差控制器觸頭元件紅、黃兩點接通,電動執(zhí)行器1,2觸點閉合通電,調(diào)節(jié)閥開度增大,旁通流量增大,分、集水器壓差降低,達到設定壓差;當分、集水器壓差小于壓差控制器的設定壓差時,壓差控制器觸頭元件紅、藍兩點接通,電動執(zhí)行器1,3觸點閉合通電,調(diào)節(jié)閥開度減小,旁通流量減小,分、集水器壓差升高,達到設定壓差;當分、集水器壓差等于設定壓差時,觸頭元件紅與黃、藍均不接通,調(diào)節(jié)閥保持開度不變。調(diào)節(jié)閥全開啟時,電動執(zhí)行器限位開關斷電,通過控制回路關閉1臺主機及對應的水泵;調(diào)節(jié)閥全關閉時,電動執(zhí)行器限位開關閉合,通過控制回路開啟1臺水泵及對應的主機。4系統(tǒng)相關設備的選擇4.1主缸4.1.1選舉基礎按1臺冷水機組的流量和調(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3臺冷水機組,制冷量1000kW/臺,耗電量189kW/臺,冷水額定流量Gs為175m3/(臺·h),單臺機組連接管管徑DN200(比摩阻77Pa/m),系統(tǒng)負荷側(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通過閥門的體積。由于壓差調(diào)節(jié)閥與負荷側(cè)并聯(lián),因此,該調(diào)節(jié)閥在實際壓差下的流量系數(shù)應為Kv=316GsΔpv√=316×175m3/(臺?h)120000Pa√=160由兩通調(diào)節(jié)閥技術參數(shù)(見表1),按大于且接近于Kv計算值選用調(diào)節(jié)閥規(guī)格為DN125,其流量系數(shù)Kv=250,按負荷側(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)是按實際壓差由單臺機組額定流量計算出來的流量系數(shù),而不能直接將單臺機組連接管管徑確定為調(diào)節(jié)閥管徑。否則,不僅會造成投資的增加,而且由于機房空間狹窄安裝會有困難,同時增加了系統(tǒng)初調(diào)的難度,若初調(diào)不好則主機-水泵不能自動關閉,導致主機-水泵無謂的電力消耗。4.2電子執(zhí)行器4.2.1選舉基礎調(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執(zhí)行器。4.2.2電動執(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。由電動執(zhí)行器技術參數(shù)(見表2),選擇X型電動執(zhí)行器:采用遞增、可逆就地控制;扭力2500N,選用限位開關。4.2.3信號如加大y控制控制方式按工程實際要求分就地控制(X:遞增控制、可逆)和有外來信號(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;附件中一般應選擇限位開關,以使電動旁通控制系統(tǒng)具備啟、停水泵-主機的功能。4.3瀑布裝置4.3.1選舉基礎按空調(diào)水系統(tǒng)負荷側(cè)壓差、最大壓差及電動執(zhí)行器電氣參數(shù)選擇壓差控制器。4.3.2選擇示例已知電動執(zhí)行器電路電源24V,12VA,負荷側(cè)壓差120kPa,壓差控制器技術參數(shù)見表3。4.42.壓4.4.1選舉基礎按壓差控制器、電動執(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、電動執(zhí)行器電氣參數(shù)24V,50Hz,12VA,變壓器技術參數(shù)見表4。5泵和相應主機電動壓差旁通控制系統(tǒng)能根據(jù)負荷變化及時關閉不需要的水泵和相應的主機,是空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能運行的最好手段。主機額定水流量對于維持主機蒸發(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分析和解決實際運營中存在問題的原因6.1低壓旁通控制系統(tǒng)失穩(wěn)從筆者對若干家賓館、酒店、商場、寫字樓空調(diào)系統(tǒng)實際調(diào)查的情況來看,實際運行中電動壓差旁通控制系統(tǒng)存在的問題如下:電動旁通閥規(guī)格選擇不當;負荷側(cè)水流量的供給和需求不一致;不能可靠啟、停水泵和主機;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)和電氣設計人員對電動壓差旁通控制系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中所起的作用理解不透徹、對由壓差旁通控制系統(tǒng)控制水泵-主機的方式選擇不當及未采取可靠的保護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、過濾器設置不合理,未對電動調(diào)節(jié)閥形成有效保護也會導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)末端設備的電動雙位兩通閥或比例調(diào)節(jié)兩通閥前又未設過濾器,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,導致閥瓣被卡死,從而使調(diào)節(jié)閥失去調(diào)節(jié)功能、電動雙位兩通閥不能關閉或打開。在實際運行中,當風機盤管電動雙位兩通閥、空調(diào)箱比例調(diào)節(jié)兩通閥不能打開時,管理人員往往將其拆除,幾年以來,空調(diào)水系統(tǒng)中的電動兩通閥與調(diào)節(jié)閥大部分或全部被拆除,因閥門導致的故障倒是徹底排除了,但系統(tǒng)卻無法根據(jù)負荷的變化進行變流量調(diào)節(jié)了,導致能耗顯著增加。6.2系統(tǒng)的選擇、安裝要保障壓差旁通控制系統(tǒng)長期運轉(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,在所有電動調(diào)節(jié)閥前設置水過濾器尤為必要。為降低過濾器阻力、減少過濾器的工作量,空調(diào)水系統(tǒng)宜設兩級過濾:一級設在循環(huán)水泵入口,過濾孔徑取3mm;二級設在各調(diào)節(jié)閥前,過濾級別按60目(孔徑0.3mm)選擇。此外,亦應保證系統(tǒng)的正確安裝和維持適宜的運行環(huán)境。調(diào)節(jié)閥安裝時,管道與閥體必須完全吻合,水流方向應與閥體上標明的方向相同;電動執(zhí)行器必須垂直安裝在閥體之上,避免電動執(zhí)行器安裝在閥的下面;電動執(zhí)行器上面要留出足夠的安裝空間以便日常維護時從閥體上拆卸電動執(zhí)行器;維護閥門時必須切斷電源,調(diào)節(jié)閥兩側(cè)隔斷閥關閉;變壓器、壓差控制器、電動執(zhí)行器運行要求的環(huán)境溫度,特別是濕度應得到保障。因此,機房要加強通風換氣,避免高溫、高濕導致短路故障。7空調(diào)系統(tǒng)運行