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暖通干货怎么控制一次泵系统冷水机组变流量?

  · 平日水体例中冷水机组按定流量格式运转。跟着空调负荷的删除,雪洗暖通夹唐教员微星抠抠213加00都54,卯815数字陆续,负荷侧的需水量也删除,当冷水机组的运转台数稳定时,赶过用户侧需求部门的水量,正在一次泵体例中,暖通计划交换或必要材料的可加抠群799加255都155数字陆续,通过图1b中的旁通调剂阀从供水管流至回水管;正在二次泵体例中,则是通过调剂次级泵的转速来餍足负荷侧的需求。同时,低级泵总水量多出次级泵总水量部门由均衡管流回。

  表面上说,假使把次级泵除去,将图1b的一次泵体例直接改为水泵变流量运转,相信比二次泵体例更为节能,同时体例也会变得较为轻易,如此做是否可行?激发了很多同业的思索。

  当冷水机组侧为定流量运转时, 平日冷水温差把持正在5~6℃,此时相当于蒸发器管理内的水流速正在2.4~2.8 m/s之间,冷水机组的效果和水泵的耗功率都到达较佳值。关于冷水机组变水量运转的央浼,目前很多冷水机组临盆厂家并没有提出太多的贰言,有的厂家材料还给出了蒸发器和冷凝器的水流速能够正在1.07~3.66m/s之间变革的数据。

  当供水温度低于5.6℃时,蒸发器内水流速最低值为1 .45m/s,相当于最幼流量正在额定流量的28%~40%之间。为了平和起见,央浼运转时冷水机组的流量不得幼于其最幼流量,以是平日的做法是正在机组冷水进、出水管口之间设压差把持器,当流量减幼、压差消浸到整定值时,冷水机组自愿停机。平日国产离心式冷水机组的压差整定值为10kPa,按蒸发器总阻力正在50~100kPa 之间变革来揣度,对应于10kPa整定值时的最幼流量应正在额定流量的31.6 %~44.7%之间变革。

  以是,冷水机组运转时,央浼的流量下限务必高于压差扞卫所对应的最幼流量,不然不起扞卫感化,再有能够显现局限冰冻。从行使上来看,蒸发器流量过大或过幼都是不对理的。过大会对管道酿成冲洗腐蚀,过幼会使传热管内流态造成层流而影响冷水机组本能并有能够补充结垢速率。

  综上所述,将冷水机组的下限流量定为其额定流量的50%~60%是有肯定真理的。只管下限流量越幼,水泵的运转能耗越幼,但平和是首要研讨的要素且体例归纳能耗也能够并不所有如斯(与冷水机组的类型以至差异的厂家品牌等要素相合)。

  即式(1)中G是肯定的,c为常数,以是冷水机组的供冷量只与水温差相合,因此离心式、螺杆式和摄取式冷水机组才略计划成固定的出水温度以调剂供冷量。定速离心计重要采用导流叶片调剂,蒸汽或热水摄取式机组则遵照负荷的变革调剂热媒流量,变速离心计正在负荷变革的全进程中同时调剂压缩机转速与导流叶片(分差异的区域采用差异的格式),直燃机则是由燃烧器追踪高压产生器温度,同时调剂溶液泵转速使溶液的轮回量永远随负荷变革,后两者的特色都是正在负荷变革进程中调剂两个参数(或修筑),宗旨都是为了删除能耗。总的来看,上述冷水机组的一个配合特色是:遵照负荷侧需冷量的变革,维系出水温度稳定,调剂容量。

  从空调水体例自身来看,因为大大都表冷用具有非线性热工特质,使妥善供水量删除时冷水温差平日并不是固定稳定的。以是,假使要冷水机组处于变流量工况下运转,进出机组的水温差和水流量都将产生变革。这时, 务必遵照及时的温差和流量来揣度及时的冷量需求以把持冷水机组造冷量。

  假使仍是依据前述的定流量格式通过机组出水温度来调剂供冷量,将与现实需求无法对应,以至有能够导致造冷量把持的担心靖。

  别的一个要提防的题目是变流量冷水机组运转时其油冷却器的冷却。普通油冷却器的出口油温为30~45℃,平日采用冷水举行冷却。当负荷删除时, 关于机组定流量运转来说, 油冷却器的冷却是有包管的(水量恒定);但假使机组采用变流量格式运转,则务必向成立厂商提出包管油冷却器冷却水量的央浼,由于不管供冷量巨细,油冷却器的发烧量根本上变革不大。当其冷却水量无法包管时,油冷却器应采用冷媒冷却的格式。

  当气氛统治机组正在定风量格式下运转时,跟着需冷量的删除,电动两通阀将自愿合幼,从而删除流过的水量,但同时表冷器水温差将加大。当气氛统治机组变风量运转时,平日前半程由送风温度把持电动两通阀,通过室温把持终端安装的风量来到达对风机总送风量的把持;当送风量降至下限时(后半程),则由回风(或室温)直接把持电动两通阀。正在工程中,也有少少没有创立终端安装的变风量体例,其把持格式平日是前半程由室温直接把持风机风量,后半程与定风量体例无别。关于风机盘管而言,其两通电动阀平日采用位式把持形式,掀开时为计划流量,合上时流量为零。正在一个大工程中,能够有上述多种空调风体例方式并存,其对水体例总冷量与流量特质的归纳感化大致有3种状况,如图2所示。图2中弧线反响气氛统治机组扫数采用定风量格式运转的状况,弧线反响多种风体例并存且定风量体例占较幼比例的状况,弧线透露冷量与水流量呈线b体例中,假定冷水泵能够举行变速运转,冷水机组与冷水泵逐一对应创立,冷水机组与冷水泵的运转台数把持也逐一对应,那么关于节能来说是有利的。不过,假使特质弧线差异,采用的把持格式差异,对体例的影响是所有差异的。

  冷量与水流量特质为弧线时,冷水机组和水泵台数的把持假定采用总供水流量Gz来把持冷水机组的运转台数。以3台泵为例,平日以总流量的1/3,2/3行动台数转换的流量点,即:33%Gz,66%Gz,研讨把持的滞留区(重要是避免修筑正在该点经常举动)为8%Gz,则各转换点的举动下限为:25%Gz,58 %Gz 。

  不过,从图2能够看出,当流量低落至58%Gz时,体例的需冷量弘大于2台冷水机组的额定供冷量(66 %Gz),假使这时阻止1台机组运转会酿成供冷量不敷,其结果是供水温度升高,表冷器冷却才华低落,必定央浼开大与表冷器相结合的电动两通阀,从而导致用户侧水体例压差低落而央浼提升正正在运转的2台冷水泵的转速。这时造成了一个补充流量进程,当这2台泵流量赶过额定流量(因为电动两通阀的络续开大,体例阻力降至计划值之下是所有能够的)时,体例总流量已赶过66%Gz,此时必要启动第3台机组,这时刚停运的机组又从新启动,经常的启停彰彰倒霉于修筑安靖的职业且容易影响修筑的行使寿命。

  当流量低落至58%Gz时, 因为用户侧的需冷量弘大于2台冷水机组的额定供冷量,以是冷水机组不行阻止运转。同时,因为流量已降至冷水机组的下限流量值,故此时水泵不宜再消浸转速,因此这时冷水机组只可定流量运转,同时应通过压差旁通阀使多余的水流量旁通,直到用户侧的需冷量低落至58%时(图2中对应的用户侧的供水总流量为33%Gz,此时水泵的总流量照旧为58 %Gz),才阻止1台机组及相应的水泵。之后,逐步合上压差旁通阀以使得用户侧供水总流量到达33%Gz的央浼。全豹进程如图3所示。

  冷量与流量特质为弧线时,冷水机组和水泵台数的把持由图2可知,当用户侧的需冷量删除至58%时,用户侧必要的流量约莫为73%Gz,大于2台泵的额定供水量。假使这时用冷量来行动机组台数把持的凭据, 则阻止1台机组和相应的水泵后,会导致总供水量不敷。只管表冷器所配的电动两通阀会开大,央浼补充供水流量,但此时正正在运转的2台水泵流量一经到达额定值,电动两通阀的开大只会使体例水阻力消浸而导致水泵的职业点向低扬程、大流量偏向挪动(右移),首要时能够酿成水泵电机过载而产生事件。

  以是,与弧线的状况相反,这时应采用流量来把持运转台数。惟有当体例必要的流量降至58%Gz时(图2中,此时对应的体例需冷量为45 %),才略阻止1台机组和相应水泵的运转。2台向1台转换进程以此类推。

  关于弧线的状况,因为冷量与流量的相合呈线性特质,以是无论用冷量仍是流量格式来把持修筑的运转台数都是可行的。

  前面已述,水泵的启停台数与冷水机组逐一对应。关于水泵的转速,平日的思绪是遵照用户侧水途的压差通过变频器来举行调剂。从表面上讲,水泵流量的变革与频率的变革呈线性相合,但正在实测中出现,因为水泵出口止回阀的感化,正在低流量时,二者不是线性相合,而是随频率的消浸越来越向下弯曲,越发是低转速时此点更为超越。变频器的最大频率普通不应赶过额定频率10%(55Hz),哪些时时彩信誉好最幼频率则与冷水机组的类型和水体例的央浼相合,假使统一冷水机组正在差异运用场地时其流量调剂下限也是差异的。正在本文中,流量的变革周围为50%Gz~100%Gz,此周围内流量与频率的变革根本上呈线%Gz时,对应的水泵变频器频率近似为25Hz 。同时,变频器正在低负荷时的效果将低落,也不宜无尽度地夸大频率变革周围,只消能餍足流量调剂的变革周围即可。

  水泵转速调剂平日采用压差把持。假定部门负荷率为qi,相应负荷率下整年运行时候百分数为ti。以国内某地夏日空调散布次序(见表1)并连系图2中的弧线来举行了解。

  关于弧线%Gz时, 冷量变革至额定值的75%~80%。由表1可算出,水泵低负荷运行的总时候比例为35.3 %~21.4 %,流量调剂下限越大和弧线 越向上凸,这个时候比例就越幼,由此带来的水泵变速总的节能成效是有限的。以是,正在此状况下,是否采用水泵变速把持计划应举行较细致的技巧经济比力。也许采用冷水大温差供、回水计划是一个较好的采用(也应举行技巧经济比力)。假使是弧线%Gz时,冷量也变革至额定值的50%~60%,由表1可算出低负荷运行的总时候比例为70.8%~55.4%,节能成效分明高于前者。关于弧线%Gz时,冷量已低于额定值的50%~60%,由表1可算出低负荷运行的总时候赶过了70%,是节能成效最好的。

  正在图2中,3台冷水机组正在运行进程中,假使流量已降至50%Gz~60%Gz,当负荷陆续低落时,就不行再调剂水量。流量调剂的下限信号发出后,冷水机组由变流量运行转换成定流量运转,务必阻止采用用户侧供、回水压差来把持水泵变速的格式,而改用压差把持供、回水管之间的旁通电动两通阀,同时复兴采用冷水机组出水温度举行容量把持的程序。以是,计划采用低级泵变速把持时,压差旁通电动阀是必不成少的。

  上述把持没有涉及到冷水机组的供水温度把持。关于一次泵体例而言,当冷水机组采用变流量计划时,不行够像定流量运转那样维系供水温度稳定来调控造冷量,由于因为变流量运转,其供水温度也是络续变革的。对应于某一个冷量,是厘革供水温度仍是厘革流量以及正在变流量进程中供水温度若何变革才略适合需求,是此节要议论的题目。

  正在冷水机组变流量运转时,其供水温度传感器不复兴把持调剂感化,它的重要用处是监测水温并通过设定水温的上、下限对冷水机组起联锁扞卫感化。

  以离心式冷水机组为例,平日创立供水温度低限扞卫:当设定供水温度为7℃时,其低限水温平日为4℃;当供水温度设定为5℃时,其低限水温平日为2℃。一朝供水温度降至低限温度时,冷水机组将会自愿停机以避免机组内水流速较缓的区域结冰,这也即是冷水机组不行正在很低的供水温度下运转的来因(蓄冰体例除表)。当然,除了低限水温扞卫表,冷水机组也再有其他的自愿扞卫的功效,如:

  油压或油压差过低、电机线圈温渡过高、电机过载、轴承温渡过高、冷水或冷却水断流、冷凝压力和蒸发压力之差过低(有些机组)或冷凝压力过高或蒸发压力过低、油温过上等。

  关于非全天延续行使的空调体例(如为办公室供职)来说,夜间或节假日机组阻止运转后,体例内冷水温度会上升(停机时候较长时有能够会上升到与边际的处境温度无别);日间平日会正在上班前开机,将体例内的冷水温度逐步消浸至负荷侧所需的温度,正在这个降温进程中,平日并不必要冷水机组扫数进入运转,而是通过负荷预测格式来确定其运转台数。做法是:上班初度开机时,1台低级泵(及相应的冷水机组)全速运行,压差旁通阀平常职业,待体例内的水温降至设定值的高、低限之内时,再让水泵作变流量运转,这时有以下4种状况。

  这种状况阐明负荷侧的冷量供应是足够的,供水温度低于或供水流量高于现实需求。因为供水温度已到达高限,不行够再提升,以是此时应采用的本事是消浸水泵的转速,减幼供水量。只管由此也会带来供水温度的低落,但最终会到达一个均衡状况———供水量低于额定流量且供水温度正在高、低限周围内,既节能又有利于冷水机组的运转。

  这种状况阐明负荷侧的冷量供应不敷。因为水阀一经全开,阐明水泵流量一经到达额定流量(全速运行),以是发作供冷量不敷的来因是供水温渡过高。处分的本事是增大冷水机组的造冷量,使水温消浸以餍足负荷侧的冷量需求。

  这种状况阐明冷水机组的供冷量是足够的。从了解上看,能够通过两个主见来处分。一是消浸水泵的转速,删除供水流量;二是调剂并删除冷水机组的造冷量,提升供水温度。从节能角度看,这两种主见各有利弊,前者因消浸水泵转速而节能,但冷水机组处于低供水温度而使造冷效果低落;后者虽提升了冷水机组的效果,但水泵的运转能耗比前者大。从现实运转来看,采用前者且对冷水机组的容量不举行调剂时,流量的低落肯定导致供水温度的进一步低落,这彰彰是不行给与的(供水温度一经降至低限), 以是,采用后者彰彰更为合理。当然,假使颠末细致的揣度后以为维系冷水机组最低限供水温度的同时消浸水泵流量的格式更有利于节能的话,则也能够正在消浸水泵转速的同时调剂冷水机组的造冷量,或者为了平和起见,先得当调控造冷量以使水温有所上升并维系(例如高于低限水温1~2℃)的同时调剂水泵流量。

  这种状况证据此时负荷侧冷量不敷的来因不是冷水机组的供冷量不敷(此时冷水机组处于部门负荷运转状况)而是冷水流量不敷,以是应提升水泵的转速,加大流量。只管流量加大的同时水温会提升,但这是能够通过冷水机组的容量调剂来处分的,结果会到达一个供应与需求的均衡点。假使水泵一经全速运行且水温已到达额定值而负荷侧的电动两通阀照旧处于全开状况,则下一步务必再进入1台冷水机组。

  了解表冷器特质和体例特质是最根柢的职业,由此才略够得出差异的台数把持计划。就图1b体例而言,平日的做法是:通过用户侧的供、回水压差来把持水泵的转速,通过用户侧的需冷量来调剂冷水机组的造冷量或运转台数,使供水温度维系正在设定的高、低限周围内,当供水温度逾越这一周围时,对冷水机组的造冷量举行再调剂或遵照供水温度(而不是供、回水压差)对水泵举行再调剂。

  当流量降至额定值的50%~60%时,不行陆续消浸流量,以是流量信号将使冷水机组由变流量运转变为定流量运转,同时用户侧供、回水的压差把持由对水泵的转速把持改为对旁通电动阀的把持,单机造冷量调剂由用户侧需冷量把持改为出水温度把持。

  以上的把持应采用功效完备的DDC把持体例,同时DDC体例还务必与冷水机组自带的微机把持体例举行需要的联网(数据通信和把持),彼此应协作一概,才略竣工上述各类运转工况的转换及相应的把持需求。

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