一次泵变流量系统课件.ppt

1、Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 1冷冻水一次泵变流量机房系统冷冻水一次泵变流量机房系统Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 2ChillerCooling TowerWater PumpsAnnual Chiller Plant Energy Consumption年冷冻机房能耗年冷冻机房能耗kwh1970s2000sCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 3内容提要内容提要一次泵蒸发器侧一次泵

2、蒸发器侧定定流量，用户侧流量，用户侧变变流量流量二次泵蒸发器侧二次泵蒸发器侧定定流量，用户侧流量，用户侧变变流量流量一次泵蒸发器侧一次泵蒸发器侧变变流量，用户侧流量，用户侧变变流量流量Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 4一次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量一次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量末端二通调节阀与室温传感器旁通管设压差旁通阀加/减冷冻机，供水温度回水温度DP问题：主机部分负荷问题：主机部分负荷 VS 水泵满负荷，水泵耗能浪费！水泵满负荷，水泵耗能浪费！500 m3/h300 m3/h200 m3/hCopyright

3、2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 5空调箱两通控制阀变频器压差传感器冷水生产侧冷水分配侧旁通管Chiller#2Chiller#1SUPPLYDEMAND末端二通调节阀与室温传感器，闭环旁通管，无压差旁通阀加/减冷冻机，供水温度，或旁通水流方向旁通水流量旁通水流方向和水流量问题：问题：主机部分负荷主机部分负荷 VS 一次侧水泵满负荷一次侧水泵满负荷二次泵二次泵-蒸发器侧定定流量，用户侧变变流量Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 6二次泵二次泵蒸发器侧定定流量，用户侧变变流量加加

4、/减冷冻机，减冷冻机，供水温度，或旁通水流方向供水温度，或旁通水流方向当旁通水流量支援供水时，也就是旁通管内的水流方向是从回水侧流向供水侧，加机；或，当供水温度大于设定值时，表明投入的主机数量不够，加机旁通水流方向和水流量旁通水流方向和水流量当旁通管内的水流是从供水侧流向回水侧，并且旁通水流量达到一台主机水流量的110%，减机；Minimal pressure drop in bypass pipe负荷侧负荷侧冷水生产侧冷水生产侧负荷侧负荷侧冷水生产侧冷水生产侧Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 7三个环路：三个环路：1.室温

5、与末端两通阀室温与末端两通阀2.末端最不利压差与水泵变频器末端最不利压差与水泵变频器3.最小流量时：最小流量时：蒸发侧流量或压差与旁通阀蒸发侧流量或压差与旁通阀一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 8一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量DP问题：主机部分负荷问题：主机部分负荷 VS 水泵满负荷，水泵耗能浪费！水泵满负荷，水泵耗能浪费！三个环路：三个环路：1.室温与末端两通阀室温与末端两通阀2.末端最不利压差与水泵变频器末端最不利压

6、差与水泵变频器3.最小流量时：最小流量时：蒸发侧流量或压差与旁通阀蒸发侧流量或压差与旁通阀FMVFD300 m3/h300 m3/hCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 9二次泵系统二次泵系统一次泵变流量系统一次泵变流量系统二次泵和一次变流量系统技术比较二次泵和一次变流量系统技术比较一次泵1 机1泵无,因此:减小冷冻机房 减少管道、管线等 由二次侧阻力降二次侧阻力降选泵（盘管、控制阀、管道等）最不利末端末端压差进行控制 二次侧节能二次（输送）泵 全程阻力降全程阻力降选泵（蒸发器，盘管、控制阀、管道等）同左同左 全程节能旁通管 没

7、有阀门等阻碍物 设计为 最大大 单台冷冻机流量 压差旁通阀 设计为最小最小单台冷冻机的最小允许流量（额定冷量差额50%）加/减载依据二次侧供水温度（旁通水流方向）/旁通水流量电流量流量测定旁通流量蒸发器流量（或蒸发器压差）Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 10冷水机组性能保证冷水机组性能保证CH530控制器的控制性能控制器的控制性能自控系统设计自控系统设计冷冻水一次泵变流量的可行性冷冻水一次泵变流量的可行性Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 11UCP2Fe

8、edback7 C?UCP 2CH 530CH 530Feedback7 C?FeedforwardCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 12机组变流量性能指标机组变流量性能指标蒸发器允许的最低流量蒸发器允许的最低流量可允许的流量变化率可允许的流量变化率Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 13可允许流量变化率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

9、”可允许流量变化率越高越好可允许流量变化率越高越好1台冷冻机开启到台冷冻机开启到2台冷冻机开启引起的流量变化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Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 14多机瞬时流量变化（增加一台机组时）多机瞬时流量变化（增加一台机组时）运行的冷冻机运行的冷冻机台数台数流量变化流量变化150%233%325%4 20%517%*当隔离阀打开时

10、时%流量变化率=1 (运行机组台数)/(运行机组台数+1)Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 15Capacity Controlw/o Water Flow Compensation304050607080901001101201300:00:000:10:000:20:000:30:000:40:000:50:00Time(hour:min:sec)Water Temp degF-500.00-300.00-100.00100.00300.00500.00700.00900.001,100.001,300.001,500.

11、00Water Flow gpmEvaporator Water FlowEvap Entering Water TempEvap Leaving Water TempChiller offChiller offChiller on50%Flow ReductionCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 16With CompensationCapacity Controlwith Water Flow Compensation304050607080901001101201300:00:000:10:000:20:000:30:

12、000:40:000:50:00Time(hour:min:sec)Water Temp degF-500.00-300.00-100.00100.00300.00500.00700.00900.001,100.001,300.001,500.00Water Flow gpmEvaporator Water FlowEvap Entering Water TempEvap Leaving Water TempCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 17主机控制器的革命主机控制器的革命节约初投资节约初投资 水泵占用空间 水泵的配电线

13、路 冷冻水管路节约运行费用节约运行费用 水泵耗电一次泵蒸发器侧变变流量，用户侧变变流量Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 18Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 19一次泵变流量系统的技术关键一次泵变流量系统的技术关键冷冻机的最小流量限制冷冻机的最小流量限制冷冻水泵的最低频率冷冻水泵的最低频率旁通调节阀最低流量控制旁通调节阀最低流量控制高性能的自控系统高性能的自控系统Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.

14、Page 2012C1000 m3/h7C1000 m3/h12CD DP1500 m3/h2500 m3/h3一次泵变一次泵变流量系统流量系统设计工况设计工况12C7C12C7C12C7CT4T3T1T27C旁通阀流量计关闭DDC设定最小流量远端压差Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 2112C700 m3/h7C700 m3/h12CD DP1350 m3/h2350 m3/h3一次泵变一次泵变流量系统流量系统部分负荷工况部分负荷工况12C7C12C7C12C7CT4T3T1T27C旁通阀流量计关闭DDC设定最小流量远端压

15、差Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 2212C100 m3/h100 m3/h9.5CD DP12200 m3/h3一次泵变一次泵变流量系统流量系统系统流量系统流量机组最大允许流量，系统设定温度TSS=机组设定温度TCS 压缩机运行电流RLA%w运行机组的工作电流相对额定电流的百分率90%w适用于出水温度精度要求高的场合w需要注意机组出力和运行电流不符合的情况Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 2512C600 m3/h7C600 m3/h12CD DP30

16、0 m3/h1300 m3/h2off312C7CTR1TR2TS2TS17C旁通阀加机原理加机原理关闭流量计设定最小流量机组设定温度TCSDDC系统设定温度TSSCH530机组设定温度机组设定温度TCS=系统设定温度系统设定温度TSS60%RLA7C12C60%RLA以系统供水温度以系统供水温度TS1为为依据依据Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 2612C470 m3/h7C470 m3/h12CD DP470 m3/h1off2off37CTR1TR2TS2TS17C旁通阀加机原理加机原理关闭流量计压缩机运行电流压缩机运

17、行电流RLA%90%CH530DDCRLA%90%压缩机运行电流设定最小流量95%RLA以压缩机运行电流以压缩机运行电流RLA为依据为依据12CCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 27减机的控制原理减机的控制原理减一台冷冻机依据减一台冷冻机依据:系统流量(gpm)系统负荷(ton)压缩机马达运行电流(RLA)1)%RLA(%运行机组台数运行机组设定Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 28减机的逻辑判断减机的逻辑判断举例举例2台机组运行在台机组运行在 35%RL

18、A关闭一台机组后，剩余一台机组运行在关闭一台机组后，剩余一台机组运行在 70%RLA判断是否关闭一台机组判断是否关闭一台机组?1235%35%80%70%?80%YesCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 2912C360 m3/h7C360 m3/h12CD DP180 m3/h1180 m3/h2off312CTR1TR2TS2TS17C旁通阀关闭流量计12C7C35%RLA7C35%RLA减机原理减机原理以运行电流以运行电流为依据为依据DDCCH530CH530CH530Copyright 2008 Parenteral

19、Drug Association,Inc.Page 30Trane自动控制系统Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 311978年，年，Trane开发楼宇控制系统，侧重于空调系统的控制；开发楼宇控制系统，侧重于空调系统的控制；如冷水机房群控，空调区域控制如冷水机房群控，空调区域控制1993推出推出Tracer Summit，迄今已有超过，迄今已有超过10,000个工程采用，个工程采用，包括各种类型工程，例如：工厂、写字楼、宾馆、医院等包括各种类型工程，例如：工厂、写字楼、宾馆、医院等Copyright 2008 Parenter

20、al Drug Association,Inc.Page 32冷水机房群控系统可独立运行冷水机房群控系统可独立运行Ethernet/ARCNET LANAH541CH530ZN521MP581BCUBCUCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 33机房群控系统控制范围机房群控系统控制范围Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 34机房群控系统功能机房群控系统功能Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 35

21、UC P2UC P2BASBACnetModbusFMSCopyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 36机房运行安全性机房运行安全性设备互为备用，自动切换设备互为备用，自动切换各设备自动轮循，平均运转时间，减少故障可能性各设备自动轮循，平均运转时间，减少故障可能性控制系统监测冷冻机的所有运行数据，实现故障提前诊控制系统监测冷冻机的所有运行数据，实现故障提前诊断断Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 37监测冷水机组所有数据并产生报表纪录监测冷水机组所有数据并产生报表纪录

22、Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 38减少管道上传感器、压差开关的安装减少管道上传感器、压差开关的安装设备故障的预先处理设备故障的预先处理供水温度的精确控制供水温度的精确控制Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 39Trane监控系统与其他自控公司比较监控系统与其他自控公司比较 Trane 其他牌其他牌使用使用 Windows(中文中文)操作系统操作系统 动态图形界面动态图形界面 在线参数设定，修改在线参数设定，修改 原厂服务（与冷水机组同一品牌）原厂服务（与

23、冷水机组同一品牌）x读取所有主机讯息读取所有主机讯息 x冷水机组警报、故障原因详细显示）冷水机组警报、故障原因详细显示）x原厂提供冷水机组最佳化管理软件原厂提供冷水机组最佳化管理软件 x资料报告，追踪资料报告，追踪 带有可编程软件带有可编程软件 冷冻机的运行数据、报警资料、参数趋势在冷冻机的运行数据、报警资料、参数趋势在Trane电脑上显示，电脑上显示，其它自控公司形似神不是其它自控公司形似神不是-无法读取冷冻机所有数据，无法监控冷冻机无法读取冷冻机所有数据，无法监控冷冻机的运行的运行Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 40上

24、海华虹NEC冷水机房群控/BA接口新芝电子（上海）有限公司冷水机房群控上海惠浦(HP)计算机公司冷水机房群控/BA接口上海朗讯(LucentLucent)电子有限公司 冷水机房群控/BA接口上海贝尔阿尔卡特冷水机房群控上海飞利浦(PhillipsPhillips)电子有限公司冷水机房群控上海台积电 冷水机房群控上海日月光 冷水机房群控上海广达F3 冷水机房群控上海捷普电子有限公司冷水机房群控上海克鲁勃(KruppKrupp)不锈钢风柜控制上海移动通信冷水机房群控远纺工业（上海）有限公司冷水机房群控上海宝山钢铁厂冷水机房群控上海当纳利印刷有限公司冷水机房群控上海造币厂 冷水机房群控/BA接口上海城市规划展示厅 冷水机房群控上海家化大厦冷水机房群控/蓄冰系统上海中保大厦冷水机房群控/系统节能上海华敏世纪广场冷水机房群控上海汇亚大厦冷水机房群控上海长海医院冷水机房群控Copyright 2008 Parenteral Drug Association,Inc.Page 41谢谢大家谢谢大家 Thank you