二次泵系統(tǒng)和一次泵變流量系統(tǒng)優(yōu)缺點、設計要點和控制邏輯

1、.WORD完美格式.一次泵變流量系統(tǒng)（VPF）1、控制方式冰機控制負荷測定：蒸發(fā)器的流量和溫差冷量調節(jié)：與活塞機組的介躍調節(jié)不一樣，離心冷水機組的控制是根據實際需求負荷的大小來控制壓縮 機的運行狀態(tài)，最終通過改變導葉開度的大小來控制。改變導葉開度的大小，可調節(jié)制冷劑循環(huán)流量，控制蒸發(fā)溫度，調節(jié)制冷量，最終達到加載、卸載，控制出水溫度 的目的。這種調節(jié)可 實現無級連續(xù)調節(jié)，可精確調節(jié)到負荷要求，精密控制出水溫度。模糊邏輯 根據溫度誤差（與 設定值的偏差）和變化速度求出所需的加載/卸載量，從而將冷水溫度控制在設定的范圍內。 導葉電機根據420mA的電流輸入信號，每0. 3燦增加或減小導葉的開啟度

2、，這樣的調節(jié)足 以保證經導葉調節(jié)后流量的連續(xù)性，實現無級調節(jié)。加載時，導葉開啟度增大；卸載時導葉開度減小。高精度的導葉連續(xù)調節(jié)可精確控制水溫在土0. 3 C以內。見圖2?？刂葡到y(tǒng)根據溫度偏差值和溫度變化速度來確定是否需要加載、卸載或保持容量不變。見表1。加載卸載和保持判斷裝與設定值的偏差負零11:冷水 溫度變化 速度負卸載卸載保持零卸載保持加載保持加莪加載在接近系統(tǒng)的安全閾值時，會進行加載或卸載限制。圖 3示出了出水溫度控制的循環(huán)。.技術資料.專業(yè)整理.圖3:出水溫度控制循環(huán)圖“一一”代表系統(tǒng)控制“一->”代表控制系統(tǒng)實施操作后有可能引起的現象如圖3所示，系統(tǒng)控制和實施控制操作后而需要的

3、進一步控制形成封閉循環(huán)。控制操作的實施最終通過導葉開并增大或減小來完成。 控制系統(tǒng)經過綜合使導葉維持在某一開啟度進行制冷或達到安全限而關機。例如機組剛開機過程的加載過程 ，在電流限制的同時導葉由小逐漸開大 ，冷水溫度不斷下降， 達到制冷的目的。當機組達到負荷后，出水溫度已達到或低于設定點的溫度，這時進行卸載過程，導葉逐漸關小，出水溫度基本維持不變，電流逐漸減小，最終維持在部分負荷運行。 如果負 荷過低，使機組導葉關小到某一值時，排氣溫度達到保護限，控制導葉不能繼續(xù)關?。ɑ驅~ 已關到最小），則導葉維持該狀態(tài)運行，出水溫度將進一步下降，當下降到低于出水溫度設定 點3 C以下時，則機組由控制系統(tǒng)控

4、制進行安全關機。或進入再循環(huán)運行模式控制。冰機加減機：加機（4種方式？）：1 .冷凍水系統(tǒng)供水溫度 Tsi高于系統(tǒng)設定溫度 Tss并持續(xù)一段時間2 .壓縮機運行電流百分比（適用于出水溫度精度要求高的場合，需要注意機組出力和運行電流不符合的情況）3 .計算負載4 .如運轉中主機已達最大流量，則須加開一臺主機（發(fā)生機率不高）。減機：1.依壓縮機電流百分比2 . flow* AT3 .系統(tǒng)流量如圖2.L 1所示，三臺冷凍機，等臺額定流最為進出水溫度設定為7V/12 V,當負荷上升時.水泵跟蹤末端負荷,加大轉速,坤加流量.使系統(tǒng)供水溫度上 升到8C,超過設定值7£,則持續(xù)一段時間，另一臺冷凍

5、機被加上去，可以看出， 當加機師只有一臺機組運行時.機組蒸發(fā)器流量會現加到1.25G型大于機組額定流 晨Gm可她水泵和機組的控制是分開的*當另一臺機組加上去后，各自承擔50% 的流心加機的另一種控制方法是，通過機房通用控制器獲得壓縮機運行電流當額定電 流之比把1和設定值進行比較,一般設定值為90%.當大于設定值，并且持 續(xù)一段時間，則另一卡機組會投入使用.減機控制以壓縮機電流為根據，將每臺機組運行電流百分比/%的和除以運行 機組臺數減一，如果得到的商小于設定值4%（%）,則關一臺機組.按以下公式 計5y；%</o%件70例：2臺機第運行，壓縮機電流為頻定電流的40%/iJ 40% + 4

6、0% = SO%90%27在這種情況下關閉一臺機蛆.加減機邏輯：冷凍站管理器將監(jiān)測供回水總管的溫度，同時監(jiān)測冷機的負荷。當水系統(tǒng)的計算冷負荷達到運行冷機額定制冷量的80% （可調），并持續(xù)20分鐘（可調），則冷凍站管理器將增開站房內下一個可用的運行時間最短的制冷單元。當水系統(tǒng)的冷負荷低于運行冷機的總名義額定制冷量的20%并才e續(xù)20分鐘（可調），冷凍站管理器將根據啟動順序或者運行時間，選擇關閉適當的制冷單元?，F有配置會監(jiān)視系統(tǒng)內末端機電設備的運行、故障等狀態(tài)，從而對制冷單元的啟用選擇和制冷單元之間故障切換有實時準確的判斷。水泵控制水泵控制依據：壓差為主（用戶側壓差控制，最好是最不利處用戶，各回

7、路都是并聯(lián)，有區(qū)別嗎），溫差為輔的空調冷凍水控制。（應該是壓差控制或溫差控制？）水系統(tǒng)采取溫差控制，水泵調節(jié)處于上動狀態(tài)，負荷的變化反映到供原水溫蒙, 引起溫差的變化，水泵側根據溫差調節(jié)轉速，改變流展，而壓差控制的系統(tǒng)，用戶 根據負荷調節(jié)水置，用戶的調節(jié)反映到£差上，水泵再根據壓善調節(jié)水量，水泵處 在被動狀態(tài).冷水變流最采取定溫差控制和聚不利端壓差控制，展節(jié)能效果不同，后者存齊 電動二通爆的節(jié)流作用，套引起整個系統(tǒng)管路特性曲線發(fā)生變化，節(jié)能效果比前者 玄顯然整個系統(tǒng)變水量程強相等，由于調節(jié)的是不同的用戶，最不利端壓差控制 的節(jié)能效果也會不同，節(jié)能率很難確定.通過安裝在冷凍水管供回水壓

8、差傳感器測量供回水之間的壓差，與設定壓差比較，采用PID運算策略，調節(jié)冷凍水泵轉速滿足系統(tǒng)流量 ： 水泵加減臺數方案：目前，確定泵組運行臺數的一般原則為臺數最少原則，即單臺泵可以滿足使用需求， 則不使用多臺泵；在多臺泵并聯(lián)的泵組系統(tǒng)中， 兩臺泵可以滿足使用需求， 則不使用三臺泵， 以此類推。傳統(tǒng)的加減載模式為當運行中的泵組均升至最大頻率時，則將泵的數量加載一臺；運行中的泵組均降至（設定）最小頻率時，則將泵的數量減載一臺。在加載或減載泵時，加載泵的頻率由零開始逐漸增加，其他泵的頻率由最大頻率逐漸減小，直至所有泵的頻率達到最優(yōu)運行頻率為止；減載泵時，剩余泵的頻率由最小頻率逐漸上升，直至所有泵的頻率

9、達到最優(yōu)運行頻率為止。在實際應用中，即使有的并聯(lián)泵組運行臺數的確定不遵從臺數最少原則，也多與其它 相關設備開啟的臺數相關聯(lián)。比如中央空調冷凍水系統(tǒng)，開啟冷水機組的臺數與開啟水泵的 臺數相同，這種由機組數決定水泵數的被動模式不能保證泵組的效率最高，因此不是最優(yōu)方法?，F有技術中變頻泵組臺數的確定方法一般效率低，耗能高，無法滿足目前節(jié)能減排的需求。另外，傳統(tǒng)模式下的變頻泵組在加載和減載時，與正常變速控制邏輯（即泵組正常工作下滿足壓差、流量或溫度等需求的控制邏輯）銜接困難，泵組頻率的震蕩幅度大，工作點的確定耗時長，一般需要5分鐘甚至更長時間，嚴重影響泵組的使用性能、可靠性以及壽命， 同時降低泵組的工作

10、效率。旁通閥控制回水總管流量控制或冰機前后壓差控制2、一次泵變流量系統(tǒng)應用中需注意的問題：2.1、 冷水機組的流量變化范圍為防止蒸發(fā)器結冰、水流由湍流變?yōu)閷恿?、水?對銅管的沖蝕，一次水流量必須在一定范圍內。因此需要選擇最小流量盡可能低的冷水機組。蒸發(fā)器最小流量由蒸發(fā)器的類型、回程以及管束尺寸決定。通常機組效率越高，機組蒸發(fā)器流量變化的范圍就越窄。目前離心機的最小流量一般都能達到設計流量的30%左右。冷水機組最小允許水流量：一般要小于設計流量的50% （目前離心機最小允許流量可以達到設計流量的30%本項目離心機是多少？本項目沒有相關參數，據了解約克和特靈的最小允許流量可以達到設計流量的30%2

11、.2、 冷水機組的允許冷水流量變化率由于蒸發(fā)器中水流量的較快變化能引起控制不穩(wěn)定和壓縮機的回液與停機，應盡量選擇可允許流量變化率值高的機組。在一般的一次泵變流量系統(tǒng)中，允許流量變化率應取25%-30 %,這意味著加載一臺7水機組后（假定流量變化50%）,大約1. 5min系統(tǒng)就可以穩(wěn)定運行。冷水機組能承受的水流量變化率，即每分鐘的水流的改變量， % full flow/min : 一般推薦 2530% （目前各生產廠商推薦的流量變化率差異較大，每分鐘2%-30%不等，本項目離心機是多少？本項目沒有相關參數，據了解約克和特靈的最大流量變化率可以達到50%2.3、 注意水系統(tǒng)流量的測量與旁通控制供

12、回水干管上加設一旁通調節(jié)閥，該閥是保證冷水機組蒸發(fā)器側的流量不低于其最小流量要求，確保冷水機組的正常運行。閥的調節(jié)是依據檢測的流量信號而進行，因而對流量的檢測必須準確。一般選擇測量精度較高的電磁流量計為宜，同時應注意定期標定、校正；此外，閥的調節(jié)需快速，為 滿足流量與閥門的開度成線性關系以及考慮到閥門的實際流量特性，選擇等百分比特性的調節(jié)閥為宜。2.4、 注意系統(tǒng)周轉時間。一般情況下冷水機組廠家會提供一系統(tǒng)周轉時間，設計時應對整個水系統(tǒng)周轉時間進行計算，校核是否大于廠家所給的值。若系統(tǒng)周轉 時間長，說明該系統(tǒng)利于機組控制的穩(wěn)定，否則.需 采取改 善措施。2.5、 精確的控制系統(tǒng)3、系統(tǒng)優(yōu)缺點特

13、點：1 .與二次泵系統(tǒng)關鍵區(qū)別是旁通管的作用改變（二次：調節(jié)供回水壓差；一次：保證機組的最小流量）2 .冷凍水流量的控制和冷量的控制是分開獨立的3 .流量計和控制系統(tǒng)是必不可少的優(yōu)點：1節(jié)能2降低初投資3減少機房面積缺點與問題（設計與運行中的問題）：1系統(tǒng)實施、調試增加難度2蒸發(fā)器水流量突然變化加機的時候容易出現問題3使用同型號同壓力降的機組時 ，系統(tǒng)運行會比較好4需要更加復雜的控制系統(tǒng)5需要同時控制機組的負荷調節(jié)和水量調節(jié)閥6更加復雜的旁通控制7冷水機組分級啟?？刂茝碗s8可能出現的故障9事用控制器。（配合第能）pumpJIM序控制。10需精碓的PID控制11需要更精型的控制系統(tǒng)及冰水主檄、控

14、制及12更辰的W。13完整的教育制|穗。一次定流量二次變流量系統(tǒng)1、控制方式二次泵系統(tǒng)的負荷調節(jié)3二族聚系統(tǒng)的負荷調節(jié)二次泵谷娓一八殳水量系統(tǒng)，通過改變宿步水量實由奸用戶的負荷調節(jié).常見住變水量調節(jié)方法 有臺城調節(jié)和變速調節(jié)兩種，3.1 臺數調書傳統(tǒng)一頗系統(tǒng)的臺數調節(jié)較多系用差壓控制二次票系統(tǒng)的臺數調節(jié)主要采用流量控制，在控制 精度較高的場合多采用負荷控制中差壓控制是利用水泵并聯(lián)特性曲線，設定一個供圜水壓力的波動葩圍，當負荷變化引起管網流量改 變時，供回水壓力也隨之被罰，當超過計不限值時塢某i當低于設定下限值時遍泵。信青控制是承據橋管內水靠的方向和大小控制水泵再用時應冷機的開停。當用戶勺荷下降

15、.二次流量減少時，一次流量過剝，橋管內水由怏水琉向回水.當流量大于單泵盤量110%8也關閉一臺持機及相應水至:當用戶負荷熠加I f流量出現不足.橋管內將水逆向流動.當流量大于單泵鑄量2的的.開啟-臺水泵及相應的19機.提前開啟冷機的目的是為避免二次供水溫度巴期航大波動.Moo6MTOMW*lnao圖4風機盒管海冷量與流量關系圖4為空謂系埼常見末端鰭風機盤管的制存量與帝蚩的關系圖IL由于末常設蓋熱特性具由m理卻主 特點陽，當流量需求磔一臺水泵時，井三喏、味香用戶負荷也榻至一W好禮容量”因此.在控制要求較 高的場合應采用灰荷控制。負荷控制是通過檢測TUQI供日水管廠的溫差和流量計算得到需I量，當需

16、送 量降至屜當于一臺冷成的容量網停一臺水泵及相應的冷機.較之滯量控制，負荷控制可有效斛決水力、想 力工布不批詢市問旃13.2 變速取二次泵臃克服的限力包括管網，盤管、平衡閥及控制閥等口在定速變水學系抗口當流量減少時,省網、息管及平衡閥為壓7J用也同匚九但僧拜票抵超不僅沒有降低，反而迎有所建加，二者之間的壬值就必沏由控制網（-M）來負擔.見綱飛因此.定速變水星系疣的節(jié)能效臬并不明顯”在極佃員荷時，控制網會因壓差過大失控，使過量痔水通過盤管.手-苜以登本后系統(tǒng)控制福上的壓關電化窠用水泵變速調節(jié)可以克服上述算調L當員茴盜少時,通過改變水泵轉速使揚程和流量遍少,可以莪得明顯麗激果.意志變疑器效率和電機

17、苴燃等因素,變速調節(jié)應有一個最低轉速限制CF為額定轉速的3OWJ o當負荀變化范圍較大時.常采用多奈并聯(lián)變速調節(jié)實現節(jié)能運行。圖6是幾H不同運行方式下的泵功窣隨負荷變化的曲涉.運水量系統(tǒng)水泵運行工況點不變.泵功率不受I單泵定速系統(tǒng)僅靠二通閥的節(jié)疣調節(jié)，水泵止率變化不大，多家芟送奉沅在低史荷時仍苜維持較大的節(jié)潛力“圖6不同運行方式下的水泵功率對叱4水泵變速調節(jié)的控制曲線根據布,燒注+和限工況點小水災功率與耳轉伸由三次方成王比，在忽晚群衍稱時，系統(tǒng)曲W壯的點為相似工況點，*齪相假定律.在變速受水量系兼中，水泵變速調節(jié)常采用叵壓差控制T控制曲線與系統(tǒng)曲線不重含.因此，水泵功率與轉速也不*齪三次方定律

18、.圖1是水泵變速調節(jié)恒定壓差控制時各好無間的關系，水泵據程由恒定壓差和可支嵯兩部分組成. 恒誑差即壓差侍感器控制回路,由盤管、平衡閥和控制閥組或，其苞不隨流量變化改變I可變壓差為輔 配管網壓降與部漆量平方成正比.由管網曲線向上平招-M亙定壓差即存控制曲線。由圖可以看出.怛尾LL差越小.系統(tǒng)的節(jié)戲果就祗好。固1水泵變速調節(jié)的連制曲線懊*明咨堂副旨出的是.圖才中控制曲線是倡解戶向荷比兩變化條件下得到的一條平均曲線.例如,當系統(tǒng) 流量溫少50g寸，系統(tǒng)內省比戶流量需求均為5的。,在實際巾，用尸負荷是捷告自需求確定的，各用戶 流量爽化也很少能何引旱帶一致.下面以HU為例，計篁系撫在不同負荷令布不同控制

19、方式下所需的水泵揚程.為笥化分析.計庠中 假置用戶,計向荷相等.且用蓋曼弋首用戶負荷變化.計算冬果見表1及圖以12 kPa 3kPj 3kP« 6kPj 3kP1 3kP>4DEI> 小 p M7-工-一一-IHHJ %-© 'I!nuir X TTJBax1！ ！* KJrBXL12 kPj 3kPj3k PjOkPi 3k Pj 3hPi圖8帶有S個相同瑋端的交調水系納圖不同劾荷仝汗不同構制方式下水系書需訪標程（單位：kPa）去流量用戶6處定.壓至用P 1處定壓差負荷集中于近 謊戈尚集中十加端比例負荷0 mJ/ h4S.OO48.004S,0084.

20、0043 mhli區(qū)“58 5749 6?84.66閭m”h5皿Hbf54.6651667135 m3/h5524835563.009000180 m- . t63.67925274.6794.6S225 n? / h78 JI1W.4S8967100.972扣提 ,匕1OK.UCKJS.U01UE.OOLUKIK)圖9中，QP為水泵曲或QQ為系統(tǒng)/知0AN為江端定壓茅、負荷集中于近端的空制曲線j OCK為五端定JE差、負荷集中T近端的控制曲蛟：OBN為比例負荷變叱國網控視曲線：由曲線QANC。組成的到司E域二力訴靖定正若把半時系統(tǒng)工同點的變化范圍 ODM為武希古史養(yǎng)柱制曲多丸通過上述分析計算

21、，可以得出以下結愴，泵統(tǒng)詢寶壓差E，水泵揚程需求僅取決于負荷大小而與貢荷分布無太；遠清定璘對，水泵技 程需求不僅與負荷太小相關.還與負荷分布有關.除用戶全開或全關兩種工況外，遠端定壓差時系手翹引理需學校國;時小，系統(tǒng)運行較為節(jié)靛，這 是因為,濡定E當時，系統(tǒng)具與最大的司空標程*®系統(tǒng)i僦定壓差時，用戶算荷集中于逋瑞時系綴澹需求分比利負荷時小，負荷集中于謂時系 統(tǒng)物桂需求較比例負荷時大，這是囚為遠端負荷需要的輸送能耗大-結論在空周變水量系統(tǒng)設“中國內常耒用分集水器壓差旁攔判的一次泵臬統(tǒng)，邸|律采用節(jié)僑管的 二次泵系統(tǒng).本文對二次泵系統(tǒng)聆良負荷調節(jié)及壓差控制策略進行了探討，得出以下結論I

22、二次短系統(tǒng)通過幅橋管，不僅有或地解決了符機定流量負荷受流量的矛盾，而且實現了系生珞部 分水。工況5函，同國具有分布式花泵水力粽定在好的特點¥當件令系疣容量較大且負荷交代范圍較寬時,采用多泵并聯(lián)變速運ff可有效闡施行能耗在低負 荷時系線仍於保持較高的效亞.水泵周速采用迅湍恒定壓差控制時，系統(tǒng)具有最大的可變痂住，運ffS玩物山«5差當剎要小。E 端壓差控制的掘呈需求不僅與負有大"南關，還與負荷分布有關。冰機控制冷量調節(jié)：同上（出水溫度是檢測一次側還是二次側？）用于單機的冷量調節(jié)應該是一次 側冰機加減機（臺數控制，一般說的加減載也是是臺數加減？）：1流量調節(jié)（常采用）：

23、WU5S1淅管內玲水逆向磕動,目當端量大于單禁流量加7時，開啟一臺水泵及才腑的冷機<> 溫機控制:當需冷量降至（單臺冷水腌額定制冷功率當前運行臺致福1;由持2分斜時， 停止一臺冷機及才as水泵。2負荷調節(jié)（控制精度較高場合）：但是，由于末端設備熱特性具有非線性特點，當漪量需求澗至一臺水泵時，并非意味著用戶員 荷也減至一臺冷機容量，因此，在實現溫機控制應采用負荷控制-負荷控制是通過檢測一次側供回水管上的溫差和流量計算得到需冷量，3二次側供水溫度供水溫度，或旁通水流方向當旁通水流量支援供水時，也就是旁通管內的水流方向是從回水側流向供水側，加機；或，當二次側供水溫度大于設定值時，表明投入

24、的主機數量不夠，加機旁通水流方向和水流量當旁通管內的水流是從供水側流向回水側，并且旁通水流量達到一臺主機水流量的110%,減機；一次泵控制方式流量調節(jié)（常采用）：地機控制用管內玲水逆向淘Lg當鐮量大于單禁流量加7時，開啟一臺水泵及才眠的冷機- 瀛機控制:當需冷量降至（單臺冷水腌額定制冷功率苴帝國行臺數福D 的持2分斜時， 停止一臺冷機及才as水泵。負荷調節(jié)（控制精度較高場合）：二次水泵控制控制方式：壓差控制。設定一個供回水壓力波動范圍，當負荷變化引起管網流量改變時，供回水壓力隨之波動，當超過設定上限值且水泵頻率達到時減少泵的運行臺數，當低于設定下限值時增加泵的運行臺數。旁通管無閥，一般有流量計，溫度壓力顯示等低溫差綜合癥二次泵定流最和-次泵變流量系統(tǒng)最常見的問題是“低溫差除合癥”，所謂訂低 溫差琮合癥”是指,回水溫度低，導致