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1、1:冷水机组2:冷冻水泵3:压差旁通阀4: 压差控制器5:电动二通阀6:末端设备图一:变水量冷冻水系统图冷冻水压差旁通系统的选择计算林钺(99-01-20)在冷冻水循环系统设计中,为方便控制,节约能量,常使用变流量控制。因为冷水机组 为运行稳定,防止结冻,一般要求冷冻水流量不变,为了协调这一对矛盾,工程上常使用冷冻水压差旁通系统以保证在末端变流量 的情况下,冷水机组侧流量不变。系统 图如图一。在这种系统设计中,压差旁通系统 的作用是通过控制压通旁通阀的开度控 制冷冻水的旁通流量,从而使供回水干 管两端的压差恒定。根据水泵特性我们 可得知,泵送压力恒定时,流量亦保持 恒定。显然旁通阀3的口径要满
2、足最大旁 通水量的要求。如一图,当末端负荷减 小时,电动二通阀5关小,供水量减小, 而旁通水量增加。当旁通水量持继增加, 直到系统负荷减小到设计负荷的一半, 则冷水机组1关闭一台,冷冻水泵2同 样关闭一台,供回水压差减小,旁通阀3 再度关上。因此旁通阀的最大旁通水量 就是系统负荷减小到一台冷水机组停机 时所需的旁通水量。表面上看,最大旁通水量就是一台 冷水机组的额定流量,其实不然,因为 冷冻水量并不一定会与负荷同比例匹 配,而应考虑末端设备的热特性与控制 方式,如下:1、采用比例或比例积分控制的空 调器。控制器精确控制二通阀的 开度以调节盘管出力。根据盘管 热特性(如图二),当负荷减小 时,所
3、需流量减小速率更快,当 负荷为50%时,水流量仅需13% 左右,即旁通水量需87%。2、风机盘管一般均采用二位控 制,二通阀全开或全闭,即水流 量在设计工况下换热。当负荷减 小时,水流量同比率减小。甚而 小负荷时,风机盘管可能转至小图二:盘管负荷随水流量变化图档运行,风量减小,水温差减小,水流量增大,而旁通水量减小。在一般系统中,这两种情况均会出现,此时就需综合考虑空调器与风机盘管水量的比例, 部分负荷时间,来选择旁通阀旁通水量。在一些典型的场合如商场,旁通水量甚至会超 过一台冷水机组(共三台机组时)额定水量的两倍。旁通阀口径的选择计算,在许多文章均有论及,此处简述如下:G = Kv * 0G
4、流量。m3/hKv流通能力,与所选择的阀门有关。P阻力损失。Bar例:一台制冷量500RT的冷水机组,额定冷冻水量302m3/h,接管口径250mm。旁通水量取350m3/h,供回水计算压差为2bar (约2x105Pa)。DN125旁通阀流通能力 250,计算如下:G = 250 x 克=353(m3/h)350所以采用DN125旁通阀即可满足要求。旁通阀都具有高流通能力,所以一般其口 径可比冷水机组接管口径小二个规格。压差控制系统的控制方式有比例控制(Honeywell),输出比例变化的电阻信号,有 三位控制(Johnson,Erie),输出进、停、退信号。比例控制的精度较高,价格也高, 需根据不同的精度要求选配。两种方式所配套的执行器也不同。旁通阀执行器与阀门需根据不同的系统压差,配套不同系列的阀门,例如某品牌 VBG阀门+VAT执行器适用的最大工作压差为2bar,而DSGA阀门+MVL执行器的最 大工作压差则为8bar。若定货时未指明,厂商一般均会按较高压差配套。总之,在压差旁通系统的选型中,要认真考虑各种因素,阀门特性,压差,流通能 力,执行器都需考量。在有的工程中,只是简单地按冷水机组口径选择旁通阀径,往往 会造成浪费。