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【榆林市帅星热力工程建设】分享:板式换热机组温度控制原理及功能详解

2024-06-19

1、板式换热器机组的定义

板式换热机组由板式换热器、温控阀组、循环泵、电控柜、底座、管道、阀门、仪表等组成。 板式换热器机组可以配备膨胀水箱、水处理单元、水泵变频控制、温控阀、远程通讯控制等,这些部件共同组成一个完整的板式换热器机组。今天,小编主要就说说它的功能之一:控温原理。

2、板式换热机组控制系统

板式换热器机组控制系统由具有测量和控制功能的控制器、控制柜、传感器和执行部件、通讯系统等组成。 控制器通过与其相连的传感器和执行器完成板式换热器及构成板式换热器单元的其他设备的数据采集和控制功能。

3、板式换热机组温度控制水平

1级:温度控制; 分析:

1、传感器传输室外温度;

2、二次网供水温度、回水温度;

3、一次网供水温度、回水温度。

执行器是一次网络的电动调节阀。 该级板式换热器机组温度控制原理的作用如图1所示:


本级板式换热机组控温功能详解

1、电动调节阀安装在一次网回水管上:室外气候补偿的二次网供水温度或回水温度或二次网供回水平均温度控制电动调节阀。主网调节阀;

2、二次网供水温度或供回水平均温度等控制参数控制精度±2℃;

3、直接手动设定二网供水温度来控制一网电动调节阀;

4、直接手动设置值班加热运行模式;

5、对于一些集中供热管网,一次网回水温度预计不会高于**值。

例如,北京一次热水管网回水温度不能高于60℃。 如果温度太高,直接将回水送回电厂也是一种能源浪费。 因此,根据一网回水温度辅助调节一网电动调节阀,保证回水温度不高于60℃;

二次网供热控制包括直接控制,采用控制策略并提供修正值。 其中,直接控制和控制策略是相互排斥的。 也就是说,一种控制形式的激活将导致另一种控制形式的失败。

下面介绍“通过室外气候补偿控制二网供水温度或回水温度或供回水平均温度来控制一网电动调节阀”的控制策略的具体实施过程二级网络。” 该控制策略是一种基于经验的模糊控制方法。

1)下图2是以二次供水温度为调节目标的板式换热器机组阀门调节策略:

二次供水温度与设定值偏差(℃)

主阀开度变化

0~1

无需调整

1~2个

2%

2~5个

4%

5~10个

8%

>10

12%

分析:一次阀门处于自动控制状态时,板式换热机组首先采集二次网供水温度当前值。 当与设定值偏差大于1℃时,板式换热器机组将按上表相应开度启动。 度数变化(由客户设置)调节阀门的开度。 另外,一次阀的调节周期(即调节多长时间)可由客户自行设定,以适应不同尺寸的板式换热器机组。

2)以二次供回水平均温度为调节目标,其功能同上,只是控制目标由二次给水温度变为二次供回水平均温度。

2.1)室外温度补偿(经验法),板式换热机组室外温度补偿调节策略如下图所示。 随着室外温度的变化,改变二次供水温度设定值,并以此设定值作为调节目标,调节一次阀门。 板式换热机组室外温度补偿调节策略(图3):

室外温度范围(℃)

二次供水温度(℃)

阐明

室外温度范围(℃)

二次供水温度(℃)

阐明

<-6

70

3~6

58

-6~-5

模糊区域

6~7

模糊区域

-5~-2

66

7~12点

54

-2~-1

模糊区域

12~13日

模糊区域

-1~2

62

>13

50

2~3个

模糊区域

当室外温度进入模糊区时,二次供水温度设定值保持不变。 这主要是为了减少阀门动作,保护执行机构。

2.2)室外温度补偿(公式法):根据板式换热机组设定的设计参数(设计室外温度T′w、室内温度T′n、供水温度T′g、回水温度T′h、散热器参数B等),计算出不同室外温度(Tw)下合适的平均二次供回水温度(T2p),并以此平均温度作为调节目标来调节一网蒸汽阀:

式中,T2g、T2h为设计给水温度和设计回水温度; Tn、Tw分别为设计室内温度和设计室外温度; 以上用于控制板式换热器二次网的平均温度。 对于二次侧供水温度的控制,也有相应的公式,有需要的客户可以参考相关书籍。 第二级:温度+压力控制; 本级板式换热器机组包括:传感器传输室外温度、二网供回水温度、一网供回水温度、二网供水压力和回水压力、二网循环水泵旁路压力、供水流量计、供水罐水位、电磁阀信息。 执行机构为一次网电动调节阀、二次网循环水泵变频器、补水泵变频器。 下图5为板式换热器机组的温度+压力控制原理:


除了以上全方位的控温功能外,还有:

1)二网循环水泵的运行频率根据二网供水压力或供回水压差进行控制。 受压点可位于板式换热器机组的供回水管上。 如果条件允许,可以对系统最不利的用户是给水和回水管道;

2)根据供水压力(指二网回水压力或二网循环水泵进出口旁路压力)控制二网供水泵的运行频率。 供水压力裕度为2~5mH2O;

3)当板式换热器机组系统超压时,电磁阀打开放水,供水管道应设置电磁阀;

4)直接设定二网循环水泵的运行频率;

5)逻辑控制程序:当板式换热器机组系统出现故障或断电时,主网电动调节阀应自动关闭; 通电时的启动顺序为:

控制器上电->补水泵(如需要)->二级网循环水泵->**电动调节阀缓慢打开; 系统故障时顺序为:一次网电动调节阀关闭->二次网循环水泵关闭->补水泵关闭; 远程关闭阀门:直接关闭即可; 二网循环水泵远程开关:要关泵,先关闭一网电动调节阀,再打开一网电动调节阀。

6)无论何种方式,只要二网水流停止,一网电动调节阀就会自动关闭;

7)当一次网为高温水换热机组或蒸汽换热机组时,换热机组停电时,应关闭一次网电动调节阀,并设置安全阀位于二次网回水管上,防止溢流。 压力汽化、安全阀的超压压力设定应考虑换热机组散热器的承压能力。

第三级:温度+压力控制+热量计;

本级板式换热器机组包含:传感器传输室外温度、二网供水温度和回水温度、一次网供回水温度、一次网供回水压力、二次网供水压力和回水压力、二网循环水泵旁路压力、一网热量表、二网供水流量表、儿媳网补水流量表、补水箱水位、循环水泵、补水泵启停及运行状态执行机构为一次网电动调节阀、二次网循环水泵变频器、补水泵变频器。 在一次管网供水管道上安装热量计。 除上述温度+压力控制外,还具有热量计测量功能。 下图6为板式换热机组温度+压力控制+热量计控制原理:


第四级:温度+压力控制+热量计+通讯系统原理

传感器传输室外温度、二网供回水温度、一网供回水温度、一网供回水压力、二网供回水压力、二网循环水泵旁路压力、一网热量表。 、二网供水流量计、二网补水流量计、补水箱水位、循环水泵和补水泵运行启动、停止及状态信息。 执行机构为一次网电动调节阀、二次网循环水泵变频器、补水泵变频器。 板式换热机组控制部分可通过通信线路以主动和被动方式与监控中心进行数据通信。 通信协议应该是标准的、开放的。

4. 生活热水应用中板式换热器机组的控制

1、对于生活热水板式换热器机组,监测参数为:

1)热侧供水压力;

2)热侧回水压力;

3)热侧供水温度;

4)热侧回水温度;

5)热侧供水流量;

6)冷侧供水压力;

7)冷侧回水压力;

8)冷侧供水温度;

9)冷侧回水温度;

10)生活水箱水位;

11)冷侧生活热水消耗量;

12)给水泵状态及频率;

13)生活热水循环泵状况;

五、板式换热机组温度控制及调节方案

根据二网生活热水供应温度,调节一网进入生活热水处的板式换热器或回水管上的电动调节阀,从而改变一网进入板式换热器的流量交换器,保持二网生活热水恒定。 供水温度。 根据生活给水泵出口处实测压力值与设定压力值的比较偏差,通过变频器调节给水泵的运行频率,以保证不利水的流出水头值生活热水点是恒定的。 即使给水泵不启动,安装在冷侧回水管上的小循环泵也必须保持运行。 在某些特殊情况下,板式换热器机组还配备生活热水储罐。 这时就需要检测其水位和温度,并在软件中设置充排水策略,对板式换热机组进行现场控制。 电磁阀的开启和关闭条件。


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