冷凍水系統(tǒng)的基本形式:
(1)系統(tǒng)特點和主要區(qū)別—以水流經(jīng)的管道的物理長度而不僅僅是原理圖來區(qū)分。
(2)水力平衡目標(biāo):各支路(末端)的設(shè)計水流阻力相同而不是水流經(jīng)的管道的物理長度相同。
(3)同程系統(tǒng)的平衡機(jī)理——當(dāng)各末端的水流阻力相差較小時,如果水流經(jīng)的管道的物理長度相同,則各末端之路的水阻力容易實現(xiàn)自然的平衡。如果末端支路阻力相差懸殊時,同程系統(tǒng)也并不具有水力自然平衡的優(yōu)點。
因此,采用同程只是手段而不是目的,并非任何時候同程都一定是最好的解決方案。
(4)水利平衡計算的原則:《暖通規(guī)范》6.4.9條—各并聯(lián)環(huán)路的設(shè)計水阻力相對差額不大于15%(不分同程與異程)。
2、開式與閉式:
(1)開式系統(tǒng)中的“吸水真空高度”(有的水泵資料中稱為“凈吸揚程”)
水泵運行安全要求:防止水泵吸入口汽化,必須保證水泵吸入口的水壓力大于水的氣化壓力。
要求吸水池水面的高度應(yīng)大于水泵吸水管的阻力。在冷卻水系統(tǒng)中,一些實際工程由于冷卻塔的安裝標(biāo)高不夠,出現(xiàn)了水泵吸入口為負(fù)壓的現(xiàn)象(吸入口軟接頭向內(nèi)收縮)。
(2)開式系統(tǒng)蓄水箱容量的確定:
確定原則:蓄存所有的系統(tǒng)水容量并附加一定的安全系數(shù);
《規(guī)范》規(guī)定:按照系統(tǒng)循環(huán)水量的5~10%計算;(6.4.2條)
*應(yīng)取上述兩者中的較大值作為最終結(jié)果。
(3)特點:
系統(tǒng)內(nèi)的水(冷、熱水)是不與大氣相接觸。
頂部設(shè)置開式膨脹水箱的系統(tǒng)也是閉式系統(tǒng)。
(4)閉式系統(tǒng)的設(shè)計要求
實際運行可靠要求:系統(tǒng)中任何一點不宜出現(xiàn)負(fù)壓,否則有可能將空氣吸入系統(tǒng)之中,由于管道系統(tǒng)封閉,空氣不容易排除。因此對系統(tǒng)定壓點和定壓值有要求。
系統(tǒng)安全要求:設(shè)備工作壓力需要考慮定壓和水泵揚程兩個因素。
3、分區(qū)兩管制:
系統(tǒng)原理:系統(tǒng)的機(jī)房側(cè)(冷、熱源部分)為四管制,各末端設(shè)備為兩管制,與末端設(shè)備的連接管道按照不同的干路(分區(qū))采用兩管制;
采用原則:各區(qū)域存在明顯的區(qū)域性冷、熱供應(yīng)要求的分別時間段。
4、定流量與變流量系統(tǒng)
(1)區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)——以①用戶側(cè)(而不僅僅是末端)的系統(tǒng)水流量是否處于②實時變化的特點來區(qū)分。
在多臺并聯(lián)水泵的系統(tǒng)中,如果僅僅因為水泵臺數(shù)變化導(dǎo)致的流量變化,不能稱為“變流量系統(tǒng)”。
(2)定流量系統(tǒng)
末端采用電動三通閥實時控制水流量的系統(tǒng);末端無任何自動控制水流量裝置和措施的系統(tǒng)。
定水量系統(tǒng)適合于冷水機(jī)組不超過兩臺的小型空調(diào)水系統(tǒng)。
(3)一次泵變流量系統(tǒng)
系統(tǒng)特點:末端采用兩通閥實時控制水流量,使得用戶側(cè)的系統(tǒng)水量實時發(fā)生變化。
實施要求:
(a)末端水量實時控制;
(b)保證冷水機(jī)組運行的最小安全流量。
實施方式:
(a)系統(tǒng)供、回水設(shè)置壓差旁通閥控制—目前最常用方式;
(b)水泵采用變速控制(通常是變頻調(diào)速—因此也稱為一次泵變頻調(diào)速系統(tǒng)或冷水機(jī)組變流量系統(tǒng))。
(3)一次泵變流量系統(tǒng)
推薦采用水泵與冷水機(jī)組一一對應(yīng)連接(“先串后并”方式)。
優(yōu)點:運行可靠、節(jié)省投資。
缺點:機(jī)房布置管道略有增加。
—“先并后串”方式涉及問題:
(1)大小搭配的平衡閥配置;
(2)電動蝶閥選擇及連鎖程序;
(3)一次泵變流量系統(tǒng)
壓差旁通閥設(shè)置:
(a)原則:保證冷水機(jī)組的最低安全運行流量。
(b)常見做法:保證冷水機(jī)組的運行流量恒定。
(c)流量計算:
#按照(a),應(yīng)為冷水機(jī)組的最低安全運行流量;
#按照(b),應(yīng)為一臺水泵的設(shè)計流量。
(d)控制壓差值:根據(jù)系統(tǒng)水力計算的結(jié)果確定。
(e)閥門口徑:應(yīng)根據(jù)對流通能力的計算后選擇,不能等同于機(jī)組或水泵的接管管徑。
(4)二次泵變流量系統(tǒng)
主導(dǎo)思想—設(shè)計的出發(fā)點
(a)冷水機(jī)組在運行過程中水流量不發(fā)生變化;
(b)協(xié)調(diào)冷源側(cè)與用戶側(cè)水量的供需矛盾(對于非線性水系統(tǒng))
(c)盡可能節(jié)省水泵的運行能耗。
(d)降低次級泵裝機(jī)容量(針對不同環(huán)路阻力相差較大的系統(tǒng))
系統(tǒng)特點:將用戶側(cè)和冷源側(cè)的運行控制參數(shù)和環(huán)路完全分開。用初級泵(一次泵)來滿足(a)的要求,用次級泵(二次泵)來滿足(b)的要求。
(4)二次泵變流量系統(tǒng)
實施要求:
(a)末端水量實時控制,用戶側(cè)變流量運行;
(b)冷水機(jī)組運行流量不變;
(c)次級泵組供水量需要符合用戶側(cè)的需求;
(d)兩級泵串聯(lián),需要做好壓力平衡——初級、次級泵揚程必須計算確定。
實施方式:
(a)系統(tǒng)供、回水設(shè)置壓差旁通控制(次級泵采用定速泵);
(b)水泵采用供、回水壓差變速控制(次級泵變頻調(diào)速);
(c)設(shè)置盈虧管,平衡初級泵組和次級泵組的水流量差。
盈虧管設(shè)計原則:
(a)盈虧管內(nèi)水的流向:理論上允許雙向流。但實際上,如果回水流向供水,將導(dǎo)致系統(tǒng)供水溫度上升,形成“惡性循環(huán)”:供水溫度升高—末端冷量不夠—閥門自動開大—次級泵供水量增加—更多的回水流向供水—供水溫度繼續(xù)升高。
因此,實際運行過程中,宜使得運行中的任何時候盈虧管的流向都是:供水管—回水管。只有系統(tǒng)啟動過程時水由回水管流向供水管(先啟動一臺次級泵)。
(b)最大水流量計算:
*在線性水系統(tǒng)中,盈虧管的最大水流量為一臺初級泵與一臺次級泵的設(shè)計流量差值;
*在非線性水系統(tǒng)中,盈虧管的最大可能的水流量為:全部初級泵組的設(shè)計總流量與一臺次級泵的設(shè)計流量差值;
(c)盈虧管作為兩個環(huán)路的平衡管,在設(shè)計狀態(tài)下,要求兩端壓差為零(無流量)。因此,初級泵和次級泵的揚程應(yīng)根據(jù)此要求進(jìn)行詳細(xì)的計算確定。
(d)典型問題:次級泵揚程過大(未詳細(xì)計算),盈虧管水倒流(回水流向供水)。
供、回水壓差控制:
(a)采用壓差旁通閥、次級泵定速方式—此方式與一次泵系統(tǒng)的壓差旁通閥控制原理相同,不能實時節(jié)省次級泵能耗(運行臺數(shù)轉(zhuǎn)換時節(jié)能);
(b)采用壓差旁通閥、次級泵轉(zhuǎn)速控制方式—可實時節(jié)省次級泵能耗且不會對主機(jī)的運行產(chǎn)生影響。由于水泵必須設(shè)置最小流量限制,因此當(dāng)水泵降低至最小流量時,壓差旁通閥開始起作用—同(a)。
(c)壓差旁通閥流量確定:
*在(a)方式中,為一臺次級泵的設(shè)計流量;
*在(b)方式中,為一臺次級泵的最小運行流量;
*次級泵的最小運行流量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)特點、水泵特性等因素來分析后確定。
節(jié)能機(jī)理——與一次泵系統(tǒng)相比較
(a)理論依據(jù)1:在全年運行的絕大多數(shù)時間段內(nèi),用戶側(cè)需流量小于冷水機(jī)組需要的流量。因此,降低用戶側(cè)的供水量(改變次級泵的運行臺數(shù)或者變頻)可以實現(xiàn)次級泵的運行能耗節(jié)省。
(b)理論依據(jù)2:在多環(huán)路系統(tǒng)中,如果各環(huán)路的水阻力存在明顯的差別,那么各環(huán)路獨立配置次級泵后,某些環(huán)路需要的總揚程(初級泵+次級泵)小于一次泵系統(tǒng)的揚程,水泵的總安裝容量和運行能耗都有所降低。
(c)《暖通規(guī)范》6.4.4條:中小型工程宜采用一次泵系統(tǒng);系統(tǒng)較大、阻力較高,且各環(huán)路負(fù)荷特性或阻力特性相差懸殊時,宜在空氣調(diào)節(jié)水的冷熱源側(cè)和負(fù)荷側(cè)分別設(shè)一次泵和二次泵。
(d)由于變頻器價格的降低,目前主流設(shè)計主張采用次級泵變頻調(diào)速方式。
水系統(tǒng)分區(qū)(與分環(huán)路):
1、定義:
(1)水系統(tǒng)分區(qū)—水壓力不相關(guān),構(gòu)成兩個獨立的水系統(tǒng)(最終冷源有可能是一個,也有可能是多個)。
(2)水系統(tǒng)分環(huán)路—水壓力相關(guān),構(gòu)成幾個特定的并聯(lián)水環(huán)路,冷源裝置公用,在同樣的工況(供冷或供熱)下,通常各環(huán)路的實時供水水溫相同。
2、分區(qū)與分環(huán)路的設(shè)計原則:
(1)甲方要求—在同一建筑區(qū)域內(nèi),使用性質(zhì)完全不同的建筑,可根據(jù)要求設(shè)計為不同的水系統(tǒng)(分區(qū))。
(2)技術(shù)要求—考慮系統(tǒng)情況(如開式與閉式系統(tǒng)、冷熱供應(yīng)要求、水系統(tǒng)工作壓力等等)進(jìn)行系統(tǒng)分區(qū)。
(3)使用性質(zhì)基本相同的同一區(qū)域內(nèi)的建筑或房間,可通過不同的分環(huán)路設(shè)計,采用閥門等措施進(jìn)行控制和管理。其優(yōu)點是可以綜合利用冷熱源,通過輸配系統(tǒng)實現(xiàn)冷熱源的實時優(yōu)化供應(yīng)。
3、高、低分區(qū)
(1)分區(qū)原則——設(shè)備承壓能力(關(guān)鍵點)、經(jīng)濟(jì)性
(2)分區(qū)方法
高、低區(qū)完全為獨立系統(tǒng)(獨立冷、熱源設(shè)備)—優(yōu)點是設(shè)計簡單,空調(diào)水溫可以相同等;缺點是由于冷熱源設(shè)備(主機(jī))上樓,對施工安裝和運行噪聲的控制不利且綜合能效可能有影響;
高、低區(qū)通過中間的換熱器來分開(冷、熱源通常集中在低區(qū))—優(yōu)點是:有利于能源的綜合利用,運行管理相對方便等;缺點是:二次水供水溫度達(dá)不到一次水供水溫度的要求,需要增大末端換熱面積,末端型號可能加大。
高、低區(qū)負(fù)擔(dān)的范圍—在采用中間的換熱器來分區(qū)時,低區(qū)盡可能用足設(shè)備承壓。降低高區(qū)對中間換熱器面積和末端換熱面積的總需求,減少高區(qū)投資,提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和運行節(jié)能。
注意高低區(qū)系統(tǒng)都必須設(shè)置定壓、補(bǔ)水系統(tǒng)和裝置。
高、低分區(qū)通常適合于超高層建筑(高度大于100m)。
冷卻水系統(tǒng):
1、與機(jī)組的連接方式:與冷凍水系統(tǒng)一樣,一一對應(yīng)連接。
2、旁通閥的設(shè)置:
(1)設(shè)置條件——需要對冷水機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度進(jìn)行控制的場所:
一般電制冷機(jī)的冷卻水進(jìn)水溫度要求不低于19℃,個別冷水機(jī)組可以做到不低于12.8℃;
吸收機(jī)不得低于23℃,否則容易引起溶液結(jié)晶;
冬季需要運行冷水機(jī)組的場所;
冷卻水溫越低,冷水機(jī)組的COP值越高,因此,只要在機(jī)組允許范圍,可以盡可能的低溫。
(2)水流量確定—小于一臺冷卻水泵的設(shè)計水量。
3、防止水泵電機(jī)過載運行
(1)超流量原因:
a)不設(shè)旁通閥的情況
在水泵運行臺數(shù)減少時會發(fā)生超流量運行的情況—管道阻力系數(shù)沒有變化,水泵運行臺數(shù)變化造成。設(shè)計臺數(shù)越多越明顯。圖a點至b1點。
b)設(shè)旁通閥的情況
在旁通閥調(diào)節(jié)過程中,將出現(xiàn)水泵超流量運行的情況(無論水泵運行臺數(shù)是否會發(fā)生變化)——由于旁通閥調(diào)節(jié),使得管道阻力系數(shù)降低。圖a點至a1點,b1點至b2點。
(2)解決方式:在保證計算準(zhǔn)確的前提下,適當(dāng)增加水泵配電機(jī)的容量。
4、防止冷卻塔“抽空”
(1)“抽空”原因:部分冷卻塔不運行時產(chǎn)生。
(2)防止措施:
每個冷卻塔出水管增加電動蝶閥
不運行的冷卻塔進(jìn)出水電動蝶閥同時關(guān)閉。要求出口閥關(guān)閉嚴(yán)密。
缺點:增加投資,如果閥門不嚴(yán),依然可能存在同樣現(xiàn)象。
每臺冷卻塔集水盤設(shè)置連通管:管徑盡可能做大,最小不小于一臺冷卻塔的接管尺寸。
冷卻塔安裝高度提高:利用回水管本身就是連通管的特點,增加自然水頭,防止抽空。
平衡閥—之一:分類及功能
1、靜態(tài)手動平衡閥
機(jī)理:手動改變開度,初調(diào)試用,一次調(diào)試后鎖定開度。
關(guān)鍵要求:(1)調(diào)節(jié)性能好,(2)具有鎖定功能。
*帶流量(壓差)測量孔—通常稱為“平衡閥”、“手動平衡閥”、“靜態(tài)平衡閥”……。
*不帶流量(壓差)測量孔——通常稱為手動調(diào)節(jié)閥。
2、定流量閥—某些廠家稱為“動態(tài)平衡閥”
機(jī)理:按照設(shè)定值,在運行過程中,始終自動保持設(shè)定的流量不變。
關(guān)鍵要求:(1)自力式控制水量的能力,(2)調(diào)節(jié)性能。
3、動態(tài)電動平衡閥—與風(fēng)系統(tǒng)中的“壓力無關(guān)型VAV末端”相似。
機(jī)理:(1)在壓差改變的情況下,自動維持改變前的水流量不變;
(2)在壓差不變、控制參數(shù)發(fā)生變化的情況下,根據(jù)控制參數(shù)改變流量。
關(guān)鍵要求:(1)壓差無關(guān)功能,(2)調(diào)節(jié)性能。
平衡閥—之二:用途
1、靜態(tài)手動平衡閥
當(dāng)水系統(tǒng)個環(huán)路設(shè)計無法通過管道和設(shè)備配置來實現(xiàn)設(shè)計狀態(tài)下的水力平衡時采用。因此,這是為滿足設(shè)計狀態(tài)下的流量要求而設(shè)置的——初調(diào)試功能。在系統(tǒng)運行過程中,其典型特點是阻力系數(shù)不發(fā)生改變(開度不變)。
2、定流量閥
只能在需要定流量的場所使用?赡軋鏊簾o溫度自控的采暖系統(tǒng),定水量空調(diào)水系統(tǒng),變水量系統(tǒng)中需要定水量的場所—定水量一次泵、二次泵系統(tǒng)中的次級泵、冷卻泵、冷水機(jī)組冷水與冷卻水進(jìn)口(或出口)、冷卻塔等。
不能應(yīng)用的場所:變流量水系統(tǒng)的用戶側(cè)—包括分、集水器支路,各空調(diào)機(jī)組和末端風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備的進(jìn)口或出口。
3、動態(tài)電動平衡閥
可以替代末端常用的電動二通調(diào)節(jié)閥。性能及功能較好,但價格昂貴。
平衡閥—之三:設(shè)計要求
對于靜態(tài)手動平衡閥和定流量閥——應(yīng)注明各閥的設(shè)計水流量,否則無法調(diào)試或設(shè)定。
對于動態(tài)電動平衡閥——設(shè)計要求與電動二通調(diào)節(jié)閥相似:提出流量系數(shù)、閥門調(diào)節(jié)性能等要求。
因為平衡閥本身存在較大的阻力,靜態(tài)手動平衡閥不能隨意設(shè)置,否則導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加。因此首先強(qiáng)調(diào)的是“設(shè)計自身的平衡”。
定流量閥一定要根據(jù)系統(tǒng)情況(定、變流量)來設(shè)置。
平衡閥—之四:幾種典型錯誤設(shè)計
(1)手動平衡閥(靜態(tài)閥)
不分清系統(tǒng)各環(huán)路阻力情況,在每個環(huán)路(甚至每個末端)上隨意設(shè)置。
在如圖所示的系統(tǒng)中,最遠(yuǎn)點為最不利環(huán)路,在每個環(huán)路甚至每個支路都設(shè)置平衡閥的結(jié)果是:環(huán)路水阻力至少增加了兩個平衡閥的全開阻力。如果頂層空調(diào)機(jī)組末端的水阻力大于其他層,此現(xiàn)象更為明顯。
在采暖系統(tǒng)中,由于采暖環(huán)路水阻力本身較小,許多支環(huán)路本身是可以通過良好的設(shè)計來平衡的,隨意增加閥門的結(jié)果將導(dǎo)致新的不平衡的出現(xiàn)。
(2)定流量閥(靜態(tài)閥)——在變流量側(cè)設(shè)置定流量閥
在變水量空調(diào)系統(tǒng)的末端上增加定水量閥(名為在動態(tài)條件下保證水利平衡),結(jié)果是:空調(diào)機(jī)組電動閥的調(diào)節(jié)性能由設(shè)想的線性調(diào)節(jié)方式變成了開關(guān)調(diào)節(jié)方式—低負(fù)荷時,隨著電動閥的關(guān)閉,定流量閥不斷開大,起不到實時的流量控制作用。
在變水量空調(diào)系統(tǒng)分集水器供(回)支管上設(shè)置定流量閥—由于壓差控制器通常設(shè)置與機(jī)房側(cè),這種設(shè)置與末端設(shè)置定流量閥的結(jié)果相同。
更典型的錯誤是:在每個支管和末端都設(shè)置定流量閥。
平衡閥—之五:機(jī)房優(yōu)化設(shè)計
原設(shè)計想法:對于多臺機(jī)組設(shè)計,但只有部分機(jī)組運行時,為了保證每臺機(jī)組的分配水量,設(shè)置定流量閥。尤其是當(dāng)機(jī)組采用大小容量搭配時,此方式看起來有利于不同容量機(jī)組的水量分配。
優(yōu)化后:將“先并后串”方式改為“先串后并”方式,減少了相應(yīng)的閥件,降低了水流阻力,系統(tǒng)的穩(wěn)定性也得到足夠的提高,經(jīng)濟(jì)性突出。—為設(shè)計人員帶來的“不方便”是:機(jī)房內(nèi)管線布置相對略多,需要設(shè)計更為精心。
幾個討論的問題:
1、機(jī)組大小搭配系統(tǒng)
(1)單臺機(jī)組容量確定—一般的民用建筑
首先確定大機(jī)組的最小容量(防止發(fā)生喘振)比Ro:
離心機(jī):20%~30%,螺桿機(jī):15%~25%,吸收機(jī):20%~30%。
確定采用的大機(jī)組臺數(shù)(小機(jī)組通常一臺)N:根據(jù)機(jī)房情況,通常不少于兩臺。
根據(jù)計算的總冷量Q的需求,計算小機(jī)組的容量Q1和大機(jī)組容量Qo:
計算原則:小機(jī)組的額定冷量滿足大機(jī)組的最小容量要求。
計算公式:N×Q1/Ro+Q1=Q
小機(jī)組容量:Q1=Ro×Q/(N+Ro)
大機(jī)組容量:Qo=Q1/Ro
系統(tǒng)可滿足的最低負(fù)荷率Rs。
由于小機(jī)組一般采用螺桿機(jī),假定其最小容量比為R1,則系統(tǒng)最小能滿足的供冷量為:R1×Q1;
系統(tǒng)可滿足的最低負(fù)荷率:Rs= R1×Q1/Q=R1×Ro/(N+Ro)。
(2)單臺機(jī)組容量確定——對低負(fù)荷Qmin有特定要求的建筑。
通常這是指建筑的最低負(fù)荷率低于按照前述(1)計算的情況。
首先確定最小負(fù)荷率Rs=Qmin/Q
確定采用的大機(jī)組臺數(shù)N:
如果采用一臺小機(jī)組,可根據(jù)前面的計算公式:
Rs=R1×Ro/(N+Ro),得出:N=(R1-Rs)×Ro/Rs
*如果上述計算出來的N數(shù)量過多,機(jī)房無法布置或者系統(tǒng)不合理,則需要采用多臺小機(jī)組來滿足要求,小機(jī)組的數(shù)量n的確定需要與大機(jī)組統(tǒng)一協(xié)調(diào)考慮,原則之一是:n×Q1=Ro×Qo。由下式計算出N與n的關(guān)系:
N×Rs/(Ro×R1)+n×Rs/R1=1
(3)壓差旁通閥的流量確定
*機(jī)組為同型號(同容量)時
對于機(jī)組定流量系統(tǒng),按照一臺機(jī)組的額定流量來確定;對于機(jī)組變流量系統(tǒng),按照最小冷水機(jī)組流量來確定。
*機(jī)組為不同型號(不同容量)時:
a)安全要求:按照大機(jī)組的額定流量確定;
b)調(diào)節(jié)要求:只有小機(jī)組運行時,需要按照小機(jī)組的額定流量來控制。
個人觀點:以安全考慮為主來選擇,同時,對小容量運行情況下的閥門Kv值進(jìn)行校核。
通常閥門的理想可調(diào)比為30,在旁通閥應(yīng)用中,實際可調(diào)比可達(dá)到20~25左右,因此最小可控流量為5%~4%。由于閥門的最佳調(diào)節(jié)性能處于30%~70%之間,因此,如果最小旁通流量的30%能夠大于按照大機(jī)組選擇流量的5%(即最小流量不小于17%—相當(dāng)于冷水機(jī)組的小、大容量比為17%),則認(rèn)為系統(tǒng)可行(一般工程可以滿足)。如果此條件不成立,則建議另外并聯(lián)一個小口徑電動閥門。
2、一次泵變頻變水量系統(tǒng)的控制
關(guān)鍵點:
(1)設(shè)計人必須確保冷水機(jī)組適應(yīng)變水量的運行,并且能夠清楚掌握機(jī)組最小水量的限制值;
(2)水量變化的速率是影響冷水機(jī)組的另一個關(guān)鍵因素。只有緩慢的流量變化才是可接受的。因此此方法不適用于短時間內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的峰谷值相差較大的水系統(tǒng)中。
目前的三種控制方法:流量(或冷量)控制、壓差控制、溫度控制。
不同的參數(shù)控制方法,需要根據(jù)不同的系統(tǒng)特點來采用。
同一個系統(tǒng)中,不同的時段(或者流量段)也可能要采用不同的控制方式。
如果水系統(tǒng)為線性系統(tǒng),采用壓差控制或者流量控制都是可行的。
3、二次泵的兩種組合方式(分環(huán)路和泵組方式)
(1)分環(huán)路設(shè)置二次泵
a)適用情況:各環(huán)路設(shè)計阻力相差較大的系統(tǒng)
b)優(yōu)點:可以降低一些環(huán)路的二次泵揚程
c)缺點:系統(tǒng)二次泵較多,控制復(fù)雜,投資可能偏高,綜合能效比相對較差。
d)典型問題:如果所有環(huán)路要求的二次泵揚程都相同,則此方式必要性不大(這也是目前發(fā)現(xiàn)的一些二次泵系統(tǒng)設(shè)計的問題之一)。
(2)二次泵組集中設(shè)置
a)使用情況:各環(huán)路設(shè)計阻力相差不大、且水系統(tǒng)非線性較強(qiáng)。
b)優(yōu)缺點:與(1)相反。
4、二次泵組臺數(shù)選擇與轉(zhuǎn)速的控制
(1)不宜少于兩臺水泵
(2)二次泵組總水量不應(yīng)大于一次泵的總水量
(3)有條件情況下,加大單臺容量、減少臺數(shù),有利于節(jié)能
(4)對于兩臺二次泵,建議采用各自配變頻器,在50%~100%流量之間同時變頻調(diào)速,低于50%流量時,運行一臺二次泵。
(5)對于需要四臺(及以上)的二次泵組(通常是由于流量過大而需要臺數(shù)較多),個人建議:可采用一臺變速泵+多臺定速泵的方式(需要對水系統(tǒng)的水利工況進(jìn)行詳細(xì)分析,防止變速泵的工作性能受到較大的影響)。
(6)對于三臺二次泵組,需要分析水利工況。如果33%負(fù)荷時的水泵效率下降不大,可采。4)方式;反之,建議(5)方式。
(7)不論何種方式,都需要根據(jù)系統(tǒng)情況設(shè)定二次泵的最低轉(zhuǎn)速(或最低流量)。
5、水泵轉(zhuǎn)速控制與旁通閥的聯(lián)合控制
(1)壓差控制旁通閥是必須配備的——水泵設(shè)定最低運行流量
二次泵變速系統(tǒng):
設(shè)置壓差旁通閥的目的:當(dāng)水泵調(diào)速到最低轉(zhuǎn)速要求時(此要求由水泵和系統(tǒng)的特性來決定),不能繼續(xù)降速,為了適應(yīng)末端繼續(xù)降低流量的要求,這時應(yīng)采用壓差旁通閥控制方式。因此目的是保證系統(tǒng)正常供水并保護(hù)水泵。
一次泵變頻調(diào)速系統(tǒng):
設(shè)置壓差旁通閥的目的:當(dāng)水泵調(diào)速到最低轉(zhuǎn)速要求時(此要求由冷水機(jī)組來決定),不能繼續(xù)降速,為了適應(yīng)末端繼續(xù)降低流量的要求,這時應(yīng)采用壓差旁通閥控制方式。由于水泵本身對最小運行流量的限制通常比冷水機(jī)組更低,因此目的是保護(hù)冷水機(jī)組。
(2)聯(lián)合控制方式(邏輯)
在水泵“最大轉(zhuǎn)速—最低限制轉(zhuǎn)速”之間時,進(jìn)行水泵的轉(zhuǎn)速控制。
* 二次泵系統(tǒng)通常采用壓差控制水泵轉(zhuǎn)速
* 一次泵系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制分不同的情況(前面已提到)
當(dāng)水泵調(diào)速到最低轉(zhuǎn)速要求時,壓差控制的對象改為旁通閥。
* 此后的控制方式與普通的壓差旁通控制相同
(3)旁通閥選擇
旁通閥流量不等于一臺泵的設(shè)計流量!
旁通閥應(yīng)按照水泵最低轉(zhuǎn)速時的流量來選擇!
典型錯誤:部分工程采用了全流量旁通閥,導(dǎo)致控制失效。