简要了解冷冻水一次泵变流量系统VPF
年冷冻机房能耗kw.h
冷冻机房系统回顾:
冷冻水一次泵定流量;
冷冻水一次泵定流量,二次泵变流量;
冷冻水一次泵变流量。
一次泵定流量,用户侧变流量(CPF):
一次泵定流量,二次泵变流量(Decouple)
加/减冷冻机,在保证供水温度的前提下,旁通管内的水流总是从供水侧到回水侧或者是零。
假如在T4处设一个流量传感器F,则可以计算旁通流量M:
加机时水流方向的判断:
热平衡:T1(F-M)+T3*M=T2*F
M>0时,也就是(T2-T1)/(T3-T1)>0
也就是T2-T1>0
减机时水流方向和水流量的判断:
热平衡:F*T4+M*T3=(F+M)*T5
M=F*(T4-T5)/(T5-T3)
T5-T3>0,同时M>110%*一台主机的蒸发侧水流量时
设计时,T1,T5不需要设传感器。
前两种系统的问题?
部分负荷,能耗浪费;
水泵与冷冻机一一对应,不灵活。
蒸发器侧变流量,用户侧变流量(VPF)
二次泵和一次变流量系统技术比较:
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二次泵系统 |
一次泵变流量系统 |
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一次泵 |
一机一泵 |
无,因此:减小冷冻机房, 减少管道、管线等; |
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二次(输送)泵 |
由二次侧阻力降选泵(盘管、控制阀、管道等) 最不利末端压差进行控制 二次侧节能 |
全程阻力降选泵(蒸发器,盘管、控制阀、管道等) 同左 全程节能 |
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旁通管 |
没有阀门等阻碍物 设计为最大单台冷冻机流量 |
压差旁通阀 设计为最大单台冷冻机的最小允许流量(额定冷量差额<50%) |
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加/减载依据 |
二次侧供水温度(旁通水流方向)/旁通水流量 |
电流量 |
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流量测定 |
旁通流量 |
蒸发器流量(或蒸发器压差) |
一次泵变流量的可行性来自…?
1.冷水机组性能保证
2.自控系统设计
流量和温差的关系:Tons=gpm×DT
当流量减少50%,DT加倍,在这种情况下,冷冻机的控制会卸载压缩机,或者…冷冻机在安全保护下关闭。
多机瞬时流量变化(增加一台机组时)
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运行的冷冻机台数 |
流量变化 |
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1 |
50% |
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2 |
33% |
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3 |
25% |
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4 |
20% |
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5 |
17% |
当隔离阀打开时,%流量变化率=1–(运行机组台数)/((运行机组台数+1)
一次泵变流量系统:
设计工况:
一次泵变流量部分负荷:
二次泵系统部分负荷:
系统流量<冷冻机最低流量限制:
机房控制原理:怎样加冷冻机?怎样减冷冻机?
加一台冷冻机依据:
系统供水温度:当冷冻水系统供水温度TS1高于系统设定温度TSS,持续一段时间;
压缩机运行电流%RLA:运行机组的工作电流相对额定电流的百分率>95%(可变),适用于出水温度精度要求高的场合,需要注意机组出力和运行电流不符合的情况。
加机逻辑:
减机的逻辑判断:
举例:2台机组运行在40%RLA
关闭一台机组后,剩余一台机组运行在80%RLA
判断是否关闭一台机组?
冷冻机超量供水:
1.产生额外冷量(由于%RLA控制)
2.降低冷冻机、冷却水泵、冷却塔运转时间
冷冻机与水泵单独控制
降低初投资
定流量水泵VS变流量水泵之耗电量
一次泵变流量系统的技术关键:
冷冻机的最小流量/变化率限制
冷冻水泵的最低频率
旁通调节阀最低流量控制
高性能的自控系统
机组变流量性能指标:
蒸发器允许的最低流量
可允许的流量变化率
冷冻机的蒸发器最小流量:
选择尽可能低最小流量的冷冻机
最小流量取决于:
蒸发器类型、回程、管束尺寸
和所要求的机组效率、温差一起决定
最小流量的范围(离心机)
500Ton:设计流量的25~35%
750Ton:设计流量的25~45%
1000Ton:设计流量的25~60%
可允许流量变化率:
一次变流量系统中冷冻机选型的重要参数
冷冻机处理/应对流量变化的能力
定义为“每分钟相对设计流量的变化率”
可允许流量变化率越高越好
1台冷冻机开启到2台冷冻机开启引起的流量变化:
具有2%/分钟可允许流量变化率的机组需要30分钟达到稳定;
具有10%/分钟可允许流量变化率的机组需要5分钟达到稳定;
具有30%/分钟可允许流量变化率的机组只要1.6分钟达到稳定。
一次泵变流量的安全性:
最小流量的保证–旁通管
保证最小流量的方法:
流量的精确测定;旁通管及旁通控制阀。
跳出思维定式:
水泵的作用是输送冷冻水
冷冻机的作用是制造冷冻水
水泵和冷冻机的控制可以分开!
水泵的台数≠冷冻机的台数。
