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模块化风冷热泵机组水流量控制技术

发表时间:2020-08-26 09:34:45
模块化风冷热泵机组水流量控制技术

模块化风冷机组是独立风冷热泵机组的组合。模块化空调机组是目前商用空调市场上一种很好的机型。它的优点是可以根据客户的负荷改变模块单元的数量,或者允许客户在使用过程中增加更多单元,这样客户可以根据自己的资金和使用情况灵活地购买和使用单元。

在模块化风冷机组结构中,每个模块都有相同口径的进出水管。模块只需连接水管,安装非常方便。由于模块化机组的特殊形式,其进出水管的流速不确定,给模块化机组的水流量控制带来一定的困难。为了保证模块单元的可靠运行,必须保证每个模块都得到适当的水流。不当的水流可能导致模块机组的蒸发器冻结、冷凝压力过高、压缩机“咬缸”等故障。一般来说,模块化机组的冷却能力很大。一旦出现上述问题,品牌声誉将受到很大影响。因此,模块化机组的水流量控制和保护是非常重要的。适当的水流量检测方法和检测部件可以保证机组只有在系统水流量大于允许的水流量时才能工作,这在很大程度上可以避免空调主机的故障。

模块单元在模块之间共用进出水管。在模块间连接水管时,如果模块数量比较少,主管路可以采用不同的程序布局;如果模块数量较多,_采用相同的程序布局,以保证各模块之间的水流一致。

模块单元的管径一般较大。如果电焊过程中产生的大量焊渣不能有效清除。焊渣一旦进入换热器,危害极大,可能造成换热器局部堵塞。如果机组换热器采用铜焊板式换热器或套管式换热器,由于这两种换热器不能进行机械清洗,如果采用管壳式换热器,则更容易清除焊渣。如果换热器内的焊渣不能有效清除,则水侧换热器的局部水流量将减少,此时,制冷剂侧的制冷剂流量将基本保持不变,这可能导致水温逐渐下降,甚至低于水的冰点。随着堵水侧流量的减小,相邻制冷剂侧不会完全蒸发,回气管会结霜甚至结冰,压缩机容易产生液锤。如果换热器局部堵塞程度较轻,此时系统整体水流变化不大,水流保护开关不工作。而且防冻保护传感器(插入换热器检测水温)检测不到_温度点,所以防冻保护无法工作,可怕的事情发生了——换热器被冻坏,直到整个制冷系统报废。为了防止焊渣等杂质堵塞换热器,除了在施工过程中规范施工外,在厂家冷水机组的设计过程中也可以避免这种情况的发生。

模块化风冷机组水管系统主机厂一般采用镀锌无缝钢管。

目前,模块化机组的控制方式有两种:一种是每个模块一个水流信号,另一种是只有一个主模块一个水流信号。这两种方法在模块化单元制造商中使用。每个模块一个水流信号的水流控制方法,能真实反映模块的水流情况;如果只有主模块与水流信号相连,不能真实反映每个模块的水流情况,这种方法可以降低生产商的成本,但它不是每个模块的理想选择。

目前,模块化机组水流量检测有两种简单、实用、低成本的检测方法,一种是目标式流量开关,另一种是压差式流量开关。下面比较两种检测方法的安装和使用特点。

靶流开关是将靶板安装在水管内,水管内的水流冲击靶板使其弯曲变形,从而驱动微动开关向模块单元控制器输出控制信号,通知单元可以随水流启动。

由于模块化机组主水管的水流速度在变化(增加或减少使用端数),目标型流量开关安装困难。目标流板的安装一般有三种情况:一是无动作,二是卡在管道上部无法恢复,三是正常。由于管径和安装人员的经验,安装非常好。管径越大,目标水流开关一次安装精度越高。

一般来说,靶膜不起作用的原因是靶膜的安装深度不够,所以需要重新拧入或更换靶膜。许多安装工人遇到这种情况,如果不能迅速解决,往往会使船用锻钢阀门的水流开关短路或调整动作调整螺钉,使模块单元失去水流保护。

如果卡在管道中无法恢复,往往是由于靶流板太宽,在_次动作时卡在管道上部(这种情况在小直径制冷剂水管中更常见),安装人员找不到,此时,流量开关也失去功能。如果安装间隙不够,即使当时可以工作,由于管道生锈或结垢造成的实际管径也会变小,这也可能导致水流开关卡在管道中,无法有效运行。

由于模块单元领域中模块的数量不确定,以及主水管的流速也不确定,给目标流量开关的安装带来了很大的困难。主水管流速的变化导致目标流量开关的摆动动作频繁复位。另外,当水系统与空气混合时,水中的空气冲击目标流量板,导致流速下降,为了防止这种误差,单元控制器通常会延迟对流量信息的处理。同时,在正常使用条件下,目标水流开关的目标流板在水流压力下长期处于弯曲变形状态,容易产生疲劳损伤,特别是流速大于3m/s时,其寿命将大大缩短。

如果每个模块都需要流量信号,则不适合安装目标流量开关。目前,各模块机厂家的换热器均就近接入模块机的主水管。无法提供安装目标流量开关所需的小直管距离,这使得一些厂家不得不放弃理想的水流保护方法,即每个模块都需要一个水流信号。

根据暖通空调设备的阻力和流量曲线,设计了压差式水流开关。我们知道,暖通空调设备的换热器、滤水器、水泵、阀门等设备都有其阻力和流量性能曲线。通过检测装置两端的水压差,并与装置设定值进行比较,可以准确控制流量。

压差开关的另一个设定值可在现场进行调整,以指示模块单元的压差过大(即模块单元内部的结垢或堵塞)。具体方法是在正常水流情况下,调整压差开关的设定点调整螺钉使其关闭或输出指示灯亮,然后缓慢拧入使压差开关打开或输出指示灯熄灭,再转动适当圈数(根据厂家指导)。也就是说,如果模块机组的进出水管与换热器的压差大于设定值,则会发出报警信息,提醒用户清洗换热器和换热管。

差压式流量开关具有流量控制准确、对系统无附加阻力、对管径无要求、对水流无干扰等特点。它可以替换任何类型的目标类型的流开关

与目标型流量开关相比,暖通空调水系统的流量控制可以避免泵汽蚀造成的虚假流量(实际流量较大,但水中有空气,但实际流量不大)。因此,可广泛应用于组合式空冷热泵机组的铜焊板式换热器、套管式换热器和管壳式换热器的水流量控制,并具有部分防冻保护功能。

对于组合机床使用的钎焊板式换热器、套筒式换热器或管壳式换热器,其压差和流量曲线可能不同。如果每台模块化机器使用一个固定的设定点,则打开压差

关,可在工厂测试,以确保配置的压差开关保护流量值合适。

如果模块单元仅接收来自主模块的水流信号,则可以使用可调双设定点压差开关。根据单元机组进出水管的压降和流量曲线,调整压差整定值。另一个设定点可作为换热器堵塞或结垢的指示器。具体安装位置见上图。

在单元机组水系统中,为了保证单元机组运行的稳定性,单元机组侧水系统通常采用定水量系统。末端水系统采用变水量系统,降低水泵能耗,实现末端之间的冷量传递。这对后期的温度控制、设备的初期投资和降低运行成本都是非常有益的。

为了满足模块单元侧定容控制和终端侧变容控制,通常采用压差旁路控制方式,即终端侧的水量变化(即负荷变化,因为终端容量与实际负荷相同),导致主管道压差随发生变化。根据水泵的性能曲线,如果主水管的供水和回水之间的水压差保持恒定,则水泵的流量也得到保证,进入机组的水量也不会改变。

在模块单元的各个模块上使用压差开关或在主模块上使用压差开关,取得了良好的效果,特别是当主水管流量因模块的增减而发生变化,水管内有少量空气时,压差开关工作非常稳定,不会出现类似目标流量开关的浮动情况。经过反复的测试动作和复位,流量值清晰,性能优于目标流量。

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