变频调速在中央空调冷却泵中的应用-李强
变频调速在中央空调冷却泵中的应用
摘要
本论文在分析和比较了国内外中央空调自动控制系统的发展现状和特点的基础上，结合变频调速在中央空调系统中的工作原理与我国城市中央空调的需求现状，设计了一套以变频调速技术为基础的中央空调冷冻泵自动控制系统。该系统综合运用软启动器、变频调速技术以及自动控制技术，通过调节水泵电机的供电频率，控制电机转速以调节流量实现了中央空调恒温参数的自动控制，保证了中央空调系统随时维持在最佳运行状况。
基于变频器为主体构成的中央空调冷冻泵系统不仅能够最大程度满足需要，也提高了整个系统的效率，延长系统寿命、节约能源、而且能够构成复杂的功能强大的中央空调控制系统。随着变频器的飞速发展，高度智能化，系列标准化是未来中央空调设备适应恒温调度和整体规划要求的必然趋势。
关键字：变频器；中央空调；调速；冷却泵
题目（英译）：
Abstract:
The present paper in analyzed and has compared the domestic and foreign central air conditioning automatic control system development present situation and in the characteristic foundation, the union frequency conversion velocity modulation in the central air-conditioning system principle of work and our country city central air conditioning demand present situation, has designed a set take the frequency conversion velocity modulation technology as the foundation central air conditioning freezing pump automatic control system. This system synthesis utilizes the soft starter, the frequency conversion velocity modulation technology as well as the automatic control technology, through the adjustment water pump electrical machinery power supply frequency, controlled the electrical machinery rotational speed to adjust the current capacity to realize the central air conditioning constant temperature parameter automatic control, had guaranteed the central air-conditioning system maintained as necessary at the best movement condition.
Can the greatest degree meet the needs not only based on the frequency changer for the main body constitution central air conditioning freezing pump system, also enhanced the overall system efficiency, the extension system life, the frugal energy, moreover has been able to constitute the complex function formidable central air conditioning control system . Along with the frequency changer rapid development, intellectualizes highly, the series standardization will be the future central air conditioning equipment adapts the constant temperature dispatch and the whole plan request inevitable trend.
Key word: ?
一、引言
（一）论文研究背景及意义
据统计，中央空调的用电量占各类大型建筑总用电量的60%以上，其中，仅水泵的耗电量约占到空调系统耗电量的20%～40%，存在巨大的能源浪费，而世界正在提倡节能减排，因此采用新技术降低系统能耗和减轻空调系统向外界所释放的能量就成为当务之急。
在传统的设计中，中央空调的制冷/制热机组、冷冻水/冷温水泵、冷却水泵、冷却塔风机的容量基本是按照建筑物最大制冷/制热负荷的需求来选定的，且留有充足余量。无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，虽然可满足最大的用户负荷，但不具备随用户负荷动态调节系统功率的特性，而在大多数时间里，用户负荷是较低的，这样就造成很大的能源浪费。近年来节能降耗被国家摆到空前重要的位臵。而国家供电紧张形势依然没有根本缓解，电价不断上调，造成中央空调系统运行费用上升，因此如何控制空调系统的电能费用己经成为越来越多的中央空调系统经营管理者所关注的题。
因此采用变频调速技术节约低负荷时主机系统和水泵、风机系统的电能消耗，还对空调系统所释放的能量进行回收利用，具有极其重要的经济和社会意义，寻找一种节能效果明显，性能稳定可靠的控制系统成为当务之急，因而中央空调的节能改造便成必然。
本论文对中央空调实施改造，达到能耗最低，节能减排的目的，使整个中央空调系统处于最佳运行状态。
（二）中央空调空调控制系统的现状
在变频调速技术用于中央空调控制系统之前，中央空调系统的控制方法主要存在以下问题：
1.冷却水系统的不足
从设计角度考虑，冷却水泵电机的容量是按照最大换热量（即环境气温最高，且所有场所的空调都开足）的情况下，在取一定的安全系数来确定的。而通常情况下，由于季节和昼夜温差的变化以及开机数目的不足，实际换热量远小于设计值，因此，电机容量远大于实际负荷，出现了大马拉小马的情况。
在从冷却水流量来考虑，冷却水的作用是要及时将冷凝器中的热量带走以保证制冷机能正常工作。从节能的角度看，只要能保证制冷机正常工作，冷却水的流量越小，所做的无用功就越少，节能也就越明显。根据流量公式Q=SV，过去由于转速不能调，只能通过调节节流阀来改变管道横切面积S的方式来调节流量Q，节流阀的存在对水流产生阻力，从而产生节能损耗，并且会引起机械振动和产生噪音。
2.冷冻水系统的不足
冷冻水泵的作用是将经制冷机降温的冷冻水通过输送管道送到中央空调的
各出风口处的风机盘管组件中，对环境起降温作用，冷冻水的流量与冷冻水泵的转速成正比，当冷冻水泵转速高时，冷冻水的流量大，流速也快。因此，当冷冻水流过风机盘管组件时，还没有充分的时间将所携冷量全都释放完，就又返回到制冷机去了，因此冷冻水泵电机做了很多无用功，这些都是不必要的能耗。若能够调节冷冻水泵电机的转速，根据实际热负荷的大小来调节冷冻水的流量（实际上是调节交换冷量的大小）和流速，以便让冷冻水在风机盘管组件中有充分的时间释放与热负荷大小相当的冷量，冷冻水泵电机的功耗可大大降低。
3.水泵频繁开启的不足
通过水泵开启台数的控制，造成电机起停频繁，对设备长期安全运行带来不利影响，起动电流通常为额定值的5倍左右，电机在如此大的电流冲击下，进行频繁的起停，对电机、接触器触点、空气形状触点产生电弧冲击，也会给电网带来一定冲击，起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会对机械传动、轴承、阀门等造成疲劳损伤。
（三）设计任务
一栋办公大楼要配备空调系统，要求对其冷却泵进行变频节能改造，其中冷却泵的拖动电机为75kw，冷却塔为7.5kw，一台运行一台备用，冷却泵电机采用Y/△启动方式，全年恒速运行，所需电源均由大楼的配电房供给，采用继电接触控制实现机组的自动和手动控制操，系统选用一台PLC对水泵电机变频器等进行控制协调。
根据用户的要求，对该座办公大楼的中央空调系统的冷却泵进行变频节能改造，需要配臵一台变频器，依次对三台电动机进行变频控制，保留由市电供电，星——三角形启动的常规控制方式，变频柜与原有的电器柜之间有电气互锁作用，并具有自动和手动转换功能，当变频器发生故障时，能自动切换到市电进行工频运行，在停机时如果系统突然失去转矩，靠系统的摩擦转矩克服系统的惯性滑行停车，也给拖动系统带来问题，比如水泵的水锤现象等。
同样，当变频方式运行而某一台水泵发生故障时，能够自动切换到另一台水泵进行变频运行。
当负荷改变时，应该依据蒸发器的进出水温度差来决定流量的增减。在夏季供冷期间，当进出水温度差小于标准允许温差值时，应减小变频器的输出频率，即时降低水泵的允许速度减少流量，使实际检测温差值逼近标准温差允许值，但泵的速度减少时，应考虑能够保证冷却循环水在管网中的顺畅流动，因此，应设定一个对应的泵的转速低限（变频器输出低限），在此速度下变频器的输出转速将不在降低，采用“一控多”的方式，当一台水泵不能满足水温控制时变频器变
频调入第二台水泵工作，如果还不满足则第二台转入工频运行，接入第三台运行，当回水温度不再高时及变频器频率下降时，则减少水泵的运行台数。
二、变频调速在中央空调冷却泵系统中的工作原理
（一）中央空调系统的组成
中央空调系统的组成框图如图2-1所示。由图2-1可以看出，中央空调的冷水机组主要有两个水循环系统构成，即冷却水循环系统和冷冻水循环系统，压缩机（图1-2）不断地从蒸发器中抽取制冷剂蒸汽，低压制冷剂蒸汽在压缩机内部被压缩为高压蒸汽后进入冷凝器中，制冷剂和冷却水在冷凝器中进行热交换，制冷剂放热后变为高压液体，通过热力膨胀阀后，液态制冷剂压力急剧下降，变为低压液态制冷剂后进入蒸发器，在蒸发器中，低压液态制冷剂通过与冷冻水的热交换吸收冷冻水的热量，冷冻水通过盘管吹出冷风以达到降温的目的，温度升高了的循环水回到冷冻主机又成为了冷冻水，而变为低压蒸汽的制冷剂，在通过回气管重新吸入压缩机，开始新的一轮制冷循环。而冷却水在与制冷剂完成热交换之后，由冷却水泵加压，通过冷却水管道到达散热塔与外界进行热交换，降温后的冷却水重新流入冷冻主机开始下一轮的循环
图2-1中央空调系统的组成框图
1.冷冻水系统
(1)冷冻机组
这是中央空调的“致冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”，降温为“冷冻水”。
(2)盘管风机
安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水盘管冷却了的冷空气吹入房
间，加速房间内的热交换。
(3)冷冻水循环系统
由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。
从冷冻机组流出、进入房间的冷冻水简称为“出水”；流经所有的房间后回到冷冻机组的冷冻水简称为“回水”。
2.冷却水系统
(1)冷却塔
冷冻主机在制冷过程中，必然会释放热量，使机组发热。冷却塔用于为冷冻主机提供“冷却水”。冷却水在盘旋流过冷冻主机后，将冷冻主机降温。
(2)冷却塔风机
用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。
(3)冷却水循环系统
由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷却机组进行热交换，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。冷却泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水送回到冷冻机组。如此不断循环，带走了冷冻机组释放的热量。
流进冷冻机组的冷却水简称为“进水”,从冷却机组流回冷却塔的冷却水简称为“回水”。
图2-2 制冷压缩机系统的原理图
（二）变频调速的节能调速原理
水泵装臵的主要特性
1、扬程特性
(1)定义
以管路中的阀门开度不变为前提，表明在某一转速下，供水扬程与流量间关
系的特性HG=(Q),称为扬程特性，如图2.3中的曲线所示。
a) 全速时
b) 不同转速时
图2.3 水泵装臵的扬程特性
(2)物理意义
扬程特性反应了用户用水量的大小对供水扬程的影响，即用户的用水流量
越大，则管道中的摩擦损耗以及增大流速所需的扬程也越大，故供水扬程越小。
所以，扬程特性说明：供水扬程是全扬程减去损失扬程的结果，即
L G H H H -=0 (2-1)
式中
H——供水扬程（M）
G
H——全扬程（M）
H——损失扬程（M）
L
(3)扬程特性与转速有关
水泵的转速下降，其供水能力也下降，扬程特性将下移，如图2.3b中的曲线2所示。
2.管阻特性
(1)定义
以水泵的转速不变为前提，表明阀门在某一开度下，供水扬程与流量间关系的曲线)
,称为管阻特性曲线，如图2.4a中的曲线1所示。
H
(Q
G
a)阀门全开时
b)不同开度时
图2.4 水泵装臵的管阻特性
(2)物理意义
管阻特性实际上是管道系统的负载特性，它说明了：为了在管路内得到一定的流量，水泵必须提供的扬程。
管阻特性的起始扬程等于静扬程(A H )。其物理意义是：如果供水扬程小于
静扬程的话，将不能向用户供水。所以，管阻特性表明:为了得到一定流量所需
的供水扬程是静扬程加上损失扬程的结果，即
L A G H H H += (2-2)
式中 A H ——静扬程（M ）
因此，静扬程也可以认为是水泵装臵的“空载损失扬程”。
(3)管阻特性的近似表达式
管道系统在的流量和供水扬程间的关系服从于柏努利方程，其近似表达式
为
2Q K H H R A G += (2-3)
式中 Q ——流量
R K ——管阻系数，其大小和管路结构及阀门开度等有关。
(4)管阻特性与阀门的开度有关
当阀门关小时，管阻系数将增大，管阻也增大，在扬程相同的情况下，流量
将减小，故管阻特性上扬，如图2.4b 中的曲线2所示。
3.供水系统的工作点
扬程特性曲线1和管阻特性曲线2的交点，称为供水系统的工作点，如图
2.5中的N 点，在这一点上，供水系统既满足了扬程特性，也符合管阻特性，供
水系统处于平衡状态，系统稳定运行。这时，流量为Q N ，扬程为H N 。
图 2.5 水泵装臵的工作点
4.泵的转速调节
根据异步电动机原理
)s 1(/60-=p f n (2-4)
式中 n ——转速
f ——频率
p ——电机磁极对数
s ——转差率
由上式可见，调节转速有3种方法，改变频率f 、改变电机磁极对数p 、改
变转差率s 。在以上调速方法中，变频调速性能最好，调速范围大，静态稳定性
好，运行效率高。因此用改变频率来改变转速的方法最方便有效。
5.变频器在泵类负载中具有以下几个特点：
(1)过载能力较低
这是因为水泵在运行过程中很少发生过载的原因。
(2)具有闭环控制和PID
调节功能 水泵在具体运行时常常需要进行闭环控制，
如在供水系统中，要求进行恒压供水控制；在中央空调系统中，要求恒温控制、恒温差控制等，故此类变频器大
多设臵了PID 调节功能。
(3)具有“1控X ”的切换功能
为了减少设备投资，常常采用由
1台变频器控制若干台水泵的控制方式，为此，许多变频器专门设臵了切换功能。
6.在冷却水泵系统中的节能调速原理
变频调速是通过改变供给电动机的供电频率，
来改变电机的转速，从而改变负载的转速的。我们知道，电机的转速：
p s f n /)1(50-= (2-5) 其中f 为供电频率，P
为电机的极对数，S 为转差率。因此，改变f 可以改变电机的转速的。
变频调速具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点。
以风机和水泵流体机械来说明转速与节能的关系，
流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之间的变化有如下的关系：
2
121n n Q Q =
或 1212n n Q Q = (2-6) 2
21
21??
?
? ??=n n H H 或 21212???? ??=n n H H (2-7) 3
2121??
?
? ??=n n P P
或 31212???? ??=n n P P (2-8) 上述式子中Q1、H1、P1
分别代表转速
n1时的流量、压力、功率,Q2、H2、P2、分别代表转速n2时的流量、压力、功率。
即流量与转速的一次方成正比，
压力与转速的平方成正比，
功率与转速的三次方成正比。
由此可见，当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将
降低很多。例如：当转速降派到80％时，流量减少到80%，而轴功率却下降到额定功率的（80％）3≈51％：若流量需减少到40％，则转速相应减少到40％，此时轴功率下降到额定功率的（40%）3≈6.4％。
变频调速器是利用电力半导体器件的通断工作将工频电源变换成另一频率的电能控制装臵。异步电动机用变频调速器的原理是将交流顺变成直流，平滑滤波后再经过逆变回路，将直流变成不同频率的交流电，使电机获得无极调速所需的电压、电流和频率。
变频器按主电路主要分为电压型和电流型：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路的滤波是电感。
(三) 调速系统的控制依据
1.通过温差控制
中央空调系统的外部热交换由两个循环水系统来完成。循环水系统的回水与进（出）水温度之差，反映了需要进行热交换的热量，因此根据回水与进（出）水温度之差来控制循环水的流动速度，可以控制系统热交换的速度。
由于冷却塔的水量是随环境温度而变的，其单侧水温不能准确反映冷冻机内产生热量的多少，所以对于冷却泵，以进水回水间的温差作为控制依据，实现进水和回水的恒温差控制也是合理的，温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度；温差小，说明冷冻机组产生热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以节约能源。
2. 控制系统
检测冷却水回水温度组成闭环控制系统,如图2-6所示。
图2-6 PID调节的闭环控制系统示意图
该方案如图2-7所示，其在保证冷却塔有一定的冷却水的情况下，通过控制变频器的输出频率来调节冷却水流量，当中央空调冷却水出水温度低时，减少冷却水流量；当中央空调冷却水出水温度高时，加大冷却水流量，从而保证中央空
调机组正常工作的前提下达到节能的目的。
图2-7冷却水系统控制方案图
(1)制冷模式下冷却水系统的闭环控制
该方案在保证末端设备冷却水流量供给的情况下，确定一个冷却水泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定。变频器冷却水泵的频率调节是通过安装在冷却水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减来实现，控制方式是：冷却回水温度大于设定温度时，频率无级上调。
(2)制热模式下冷却水系统的闭环控制
该模式是在中央空调中热泵运行（即制热）是冷却水泵系统的控制方案。同制冷模式模式控制方案一样，在保证末端设备冷却水流量供给的情况，确定一个冷却泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定。变频冷却水泵的频率调节是通过安装在冷却水系统回水主管上的温度传感器检测冷却水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减开实现。不同的是：冷却回水温度小于设定温度是，频率无级上调；冷却水回水温度越高，变频器的输出频率越低。
变频器控制系统是通过安装在冷却水系统回水主管上的温度传感器来检测冷却水的回水温度，并可直接通过设定变频器参数使系统温度在需要的范围内。
另外，针对以往改造的方案中首次运行是温度交换不充分的缺陷，变频器控制系统可增加首次起动全速运行功能，通过设定变频器参数可使冷却水系统充分交换一段时间，然后再根据冷却水回水温度对频率进行无级调速，并且变频器输出频率是通过检测回水温度信号及温度设定值经PID运算而得出的。
经多方论证，冷却水系统闭环控制可以采用冷却水回水温度组成闭环系统进行调节，与冷却管进、出水温度差调节方式比较，这种控制方式的优点有：只需要在中央空调冷却管出水端安装一个温度传感器，简单可靠。
当冷却水出水温度高于温度上限设定值时，频率直接优先上调至上限频率工作。
当冷却水出水温度低于温度下限设定值时，频率直接优先下调至下限频率。
而采用冷却管进、出水温度差来调节很难达到这点。
当冷却水出水温度介于温度下限设定值与温度上限设定值之间时，通过对冷
却水出水温度及温度上、下限设定值进行PID调节，从而达到对频率的无级调速，
闭环控制迅速准确。
节能效果更为明显。冷却水出水温度低于温度上限设定值之间时，采用冷却
管进、出水温度差调节方式有将出水温度低这一因素加入节能考虑范围，而仅仅
由温度差来对频率进行无级调速；而采用上、下限温度调节方式则充分考虑这一
因素，因而节能效果更为明显，通过对多家用户市场调查，平均节电率提高5%
以上，节电率达到20%～40%。
具有首次起动全速运行功能。通过设定变频器参数中的数值可使冷冻水系统
充分交换一段时间，避免由于刚起动运行时热交换不充分而引起的系统水流量过
小。
综上述分析，按照中央空调工作的环境和要求，以及节能方面的考虑，采
用第二种方案-检测冷却水回水温度组成的闭环系统控制。
（四）冷却系统变频改造过程
1.冷却机循环水系统介绍
冷冻机组的冷却循环水系统如图2-8所示。冷冻机组的冷却循环水系统主要由冷冻机组、冷水泵、冷却塔组成。冷却水经冷却泵加压后，送入冷冻机组的冷凝器，届时，由冷却水吸收冷凝剂蒸汽的热量，使冷凝剂冷却、冷凝。冷却水带走制冷剂热量后，被送入冷却塔，静布水器，通过冷却塔风机降温，降温后的冷却水通过出水管，流入冷却水泵，经过加压后再送入冷冻机组的冷凝器。
图2-8 冷冻机组冷却循环水系统图
2. 冷却塔变频节能改造原理
冷却塔是冷冻机组的冷却水最主要的交换设备之一，它主要靠冷却塔风机对
冷却水降温，风机过去是靠交流接触器直接启动控制，风机的转速也是恒定的，
不能调速，因此，风机的风量也是恒定的，不能调节。为了使冷冻机组进口冷却水温度保持在28～32℃之间，我们在冷却塔水泵的出口，即冷冻机组的冷却水进口管道上安装一个温度传感器，采集冷却水温度，通过给出一路模拟信号给变频器经变频器自身的PID进行调节如图2-9所示，变频器给出适当的电压和频率给冷却塔电机调节冷却塔风机转速和输出功率，这样形成一个闭环反馈系统，维持冷却水温度，冷却水温度降低时，减小风机转速，放慢热交换的速度，从而减慢冷却水温度的降低。
图2-9 冷却塔变频改造示意图
（五）冷却泵和风机的变频改造
冷却泵用于冷却水在系统中的循环。在冷却水循环系统中，水流进制冷机组（简称为“进水”），和其冷凝器进行热交换，带走制冷机组制冷过程中产生的热量，再有冷却泵送上冷却塔（简称为“回水”），在进行喷淋冷却后又流进制冷机组，并如此反复循环。
在冷却水循环系统中，由于冷却塔的水温是随环境温度而变化的，其单侧温度不能准确地反映制冷机组内产生的热量的多少。所以，对于冷却泵的变频改造，应以回水和进水的温度差作为依据，实现恒温差是比较合理的。温差大，则说明制冷机组产生的热量多，应该通过变频器提高冷却泵的转速，以加快冷却水的循环速度，带走更多的热量；温差小，则说明冷冻机组产生的热量少，就可以通过变频器降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以节约能源。
冷却塔的散热风扇主要是是用来加快冷却水在喷淋过程中的散热程度，对于风扇的变频控制可以采用开环的方式，根据季节、天气变化通过变频器手动改变风扇的转速。天热的时候转速调高一点，天凉的时候，转速调低一点，配合冷却泵的变频调节，达到最佳的节能效果。
冷却泵和风扇的变频改造方案如图2-10所示。
图2-10 冷却泵和散热风机的变频改造
三、中央空调调速系统的设计
（一）系统的设计方案
1. 1控X方案（X为水泵台数）
由于变频器的价格偏高，故许多用户常采用由一台变频器控制多台水泵的方案，即所谓1拖X方案。其工作过程如下：
首先，由1号泵在变频控制的情况下工作；
当用水量增大，1号泵工作频率上升，当已经达到额定频率而水压仍不足时，经过短暂的延时后，将1号泵切换为工频工作。同时变频器的输出频率迅速将为0HZ，然后使2号泵投入变频运行；
当2号泵也达到额定频率而水压仍不足时，又使2号泵切换为工频工作，让3号泵投入变频运行。
反之，当用水量减少时，则先1号泵退出工作，然后2号泵依次退出工作，完成一次加减泵的循环。
此方案所需设备费用较少，但因只有一台水泵实行变频调速，故节能效果较差。
2 .“1控1”方案
即每台水泵都由一台变频器来控制。这时，需指定一台作为主泵，系统的工作过程如下：
首先起动1号泵（主泵），进行变频控制；
当1号泵变频器的输出频率上升到50HZ，而水压仍不足时，2号泵起动并升速，使1号泵、2号泵同时进行变频控制；
当1号泵的变频器的输出频率又上升到50HZ，水压还不足时，3号泵起动并升速，使3台泵同时进行变频控制。
当1号泵变频器的输出频率下降到下限频率（如30HZ），而水压仍偏高时，2号泵减速并停止，进入1号泵、3号泵同时进行变频控制的状态；
当1号泵变频器的输出频率再次下降到下限频率，而水压仍偏高时，3号泵也减速并停止，又进入1号泵单独工作的状态。
为了均衡三台泵的工作情况，可以进行切换，使三台泵轮流担任主泵，但主控变频器则不变。
此方案的一次性投入费用较高，但节能效果十分显著。
从投资、机动性、使用环境、使用要求方面考虑，“1控X”的方案比较适合而且满足要求，因此选用第一种方案1控X方案。
（二）主电路接线图
本设计采用PLC对冷却水泵电机进行控制。其中采用了一台变频器对三台电机进行变频的调速控制。主电路主要由熔断器、断路器、电磁继电器无线电噪声滤波器、变频器和异步电动机组成。其主电路如图4-1所示。
图3-1 主电路图
电机有两种工作模式即：在工频电下运行和在变频电下运行。KM1、KM3、KM5分别为电动机M1 、M2 、M3工频运行时接通电源的控制接触器，K M0、KM2 、KM4分别为电动机M1、M2、M3 变频运行时接通电源的控制接触器。
（三）相关器件的选型及接线
本设计冷却泵选用的三台电动机均为75KW，采用的是一台变频器控制其冷却泵电动机变频控制。现将此电动机的参数计算如下：
由可知：
1. PLC的选择及接线
水泵M1、M2，M3可变频运行，也可工频运行，需PLC的6个输出点，变频器的运行与关断由PLC的1个输出点，控制变频器使电机正转需1个输出信号控制，报警器的控制需要1个输出点，输出点数量一共9个。控制起动和停止需要2个输入点，变频器极限频率的检测信号占用PLC2个输入点，系统自动/手动起动需1输入点，手动控制电机的工频/变频运行需6个输入点，控制系统停止运行需1个输入点，检测电机是否过载需3个输入点，共需15个输入点。系统所需的输入／输出
-30MR-D型PLC。
点数量共为24个点。本系统选用FX
os
其接线如图3-2所示。Y0接KM0控制M1的变频运行，Y1接KM1控制M1的工频运
行；Y2接KM2控制M2的变频运行，Y3接KM3控制M2的工频运行；Y4接KM4控制M3的变频运行，Y5接KM5控制M3的工频运行。
X0接起动按钮，X1接停止按钮，X2接变频器的FU 接口，X3接变频器的OL 接口，X4接M1的热继电器，X5接M2的热继电器，X6接M3的热继电器。
为了防止出现某台电动机既接工频电又接变频电设计了电气互锁。在同时控制M1电动机的两个接触器KM1、KM0线圈中分别串入了对方的常闭触头形成电气互锁。频率检测的上/下限信号分别通过OL 和FU 输出至PLC 的X2与X3输入端作为PLC 增泵减泵控制信号。
图3-2 PLC 的接线图
2.变频器的选型
(1)二次方率负载及其特性
泵类负载属于二次方率负载，存在以下特性：
①转矩特性
负载的转矩与转速L N 的二次方成正比，即L N
2
L T L N K T = (3-1)
②功率特点
负载的功率L P （单位为KW ），转矩L T 与转速L n 之间的关系是
9550L L L n T P = (3-2) 将式3-1代入上式即可得负载的功率L P 与转速L n 的三次方成正比，即 32
9550L P L L T L n K n n K P == （3-3） 式子T K ——二次方率负载的功率常数
(2)根据泵类负载的机械特性及其功率特性，应选择风机泵类专用变频器，其主要特点如下
①风机、泵类负载一般不容易过载，所以这类变频器的过载能力较低，为120%/1min （通用变频器为150%/1min ），因此在进行功能预臵时必须注意，由于负载的转矩与转速的平方成正比，当工作频率高于额定频率时，负载的转矩有可能大大超过变频器额定转矩，使电动机过载，所以，其最高工作频率不得超过额定频率。
②配臵了进行多台控制的切换功能。
③配臵了一些其他专用的控制功能，如“睡眠”、“唤醒”的功能，PID 调节功能。
(3)变频器容量的计算
变频器容量的计算台变频器供电单台连续运行时变频器容量的计算
连续恒定负载运行时所需的变频器容量的计算公式 KW KP P M CN 65.11785.075.0751cos ??=≥
αη （4-4）
A KI I M CN 75.178=≥ （4-5）
式3-4、3-5中M P 是负载所要求的电动机的轴输出功率，单位是KW ；
η是电动机的效率，通常是0.85； αcos 是电动机的功率因数，通常是0.75；
M I 是基准频率时（通常是工频）时电动机的额定电流单位是A ；
K 为电流波形的修正系数，PWM 方式时通常取1.0-1.05；
CN P 是变频器的额定容量单位是KW ；
CN I 是变频器的额定电流，单位为A 。
单机供电连续运行时式子4-4、4-5两者是统一的，根据上式的计算结果和表3-1，选择FR-A540L-90K 可满足要求。FR-A540变频器的管脚如图3-3所示。
表4-1 三菱A 系列变频器的规格
图3-3FR-A540的管脚说明
简述变频调速水泵工作原理
水泵，众所周知，它是用来输送液体动力元件，国民经济许多部门要用到它。其品种规格繁多，对它分类方法也各不相同，按其工作原理可以分为三大类：叶片式水泵，容积式水泵，其他类型水泵。 目前市场主要产品为离心泵，是叶片泵一种，亦为应用最为广泛泵型。此种泵工作原理是靠叶轮高速旋转时叶片拨动液体旋转，使液体获离心力而完成水泵输水过程，这种泵称为离心泵。其应用领域涉及生活热水供水、污水排水、工业应用、商业建筑暖通空调循环、冷却水输送等各个方面。离心泵是一种重要设备，它运转需要消耗大量动力！据统计，全世界20%电能是消耗水泵系统上。而事实上，采取必要技术措 施及控制手段，其中30%-50%能耗是可以节省下来。 一：定速泵与变速泵： 传统供热、空调系统，是按单独质调节运行方式选择循环水泵，选泵原则是泵流量不能小于外网所需流 量，一般外网理论流量 1.1?1.2倍，扬程按管路及用户总阻力 1.05?1.10倍进行选择，这时对应轴功率已大于100%。可见按定流量运行方式，水泵运行电耗是很大。带来调节效果十分理想。 水泵按定流量运行方式，当部分负荷状态下，系统所需流量降低，为适应其流量变化，需减小阀门开度调节以改变系统特性曲线，即消耗多余压头，浪费了大量电能！ 改变阀门开度完成对水泵运行点调节，我们还可以采用改变泵转速方法： 由可以看岀：当泵转速改变后泵性能曲线将同时改变，而转速将随频率］Hz ］改变而改变。对循环水泵性能分析可知：水泵流量、扬程和轴功率均与水泵叶轮转速之间存着一定比例关系： 如由此可以看岀，水泵扬程与电机转速平方成正比，水泵轴功率与电机转速立方成正比。即当水泵流量 降低20%时候，电机转速应降低20%，水泵电耗将降低50% ;当水泵流量降低50%时候，电机转速就降低50%，水泵电耗降低87.5%。当系统需要流量降低时，降低转速，相应水泵流量降低，水泵轴功率降低, 节约电能效果显著。，采用变速调节，也避免了采用阀门调节时不必要阀门压头损耗。 二：速度控制原理： 当流量降低时，控制器将检测压力信号（传感器电机电流或转速状态）。此时，控制器将向变频器发岀一个信 号，使其降低输岀（较低频率）直至压力回到要求水平（设定点）。反之，当流量再次升高时，控 制器将检测到压力降低。控制器将向变频器发出一个信号，使其提高输出（较高频率）直至压力回到要求
空调循环泵的选择
空调循环泵的选择 1、循环水泵容量过大的原因如下： 1.1 设计冷负荷偏大 设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而，空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此，建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负荷。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。 1.2 系统循环阻力偏大 在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。 1.3 系统静压问题
空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。 1.4 系统水力平衡问题 由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之，自然也就使水泵容量增大。 2、水泵特性曲线及最佳工作点 2.1 水泵的流量——扬程特性曲线 水泵的流量——扬程特性曲线一般有三种类型：平坦型、陡降型、驼峰型。用于空调水循环系统的水泵应具有平坦特性，其零流量与最大流量之间的扬程变化范围不应大于10%-15%；陡降特性的水泵由于其最大流量与最小流量间的扬程变化太大，故不宜选用；驼峰特性的水泵也不可采用，因为在两台水泵并联运行时可能引起负荷和扬程的周期变化，而当这一变化的频率等于系统的自振频率时便产生危险的“振荡现象”，而此现象将对系统的正常运行造成一定影响。
中央空调运行操作规程
中央空调运行操作规程 1.开机前准备工作 1.1检查机组配电柜内电路中的随机熔断管是否完好无损； 1.2检查电机旋转方向是否正确，各继电器整定值是否在说明书规定范围之内； 1.3检测制冷机组系统内的制冷剂是否达到规定的液面要求，是否有泄漏情况； 1.4检查冷冻水泵、冷却水泵、管路是否有异常情况； 1.5检查机组和水系统中的所有阀门是否操作灵活，无泄漏或卡死情况。各阀门 的开关位置是否符合系统运行要求。 2.日常开机前准备工作 2.1启动冷冻水泵、冷却水泵、观察电机转向是否正确； 2.2打开冷水机组电源开关，观察机组控制面板指示灯是否符合启动要求； 2.3检查冷冻水供、回水温度的设定值，根据环境要求是否需要改变此设定值。 3.运行制度 3.1严格按照有关规程要求开停和调节中央空调系统的各个设备，并做好相应的 运行记录。 3.2根据室外气象条件和各部门负荷情况，精心操作，精心调节，保证中央空调 系统安全、经济、正常运行。 3.3按规定认真做好系统和设备的巡检工作和维护保养工作，使其始终处于良好 状态并按要求做好备案记录。 3.4遵守机房的管理制度，保持安全文明生产的良好环境。 3.5严格遵守劳动纪律和上班守则，坚守岗位，上班时间不做与工作内容无关的 事情。 3.6值班时发现空调系统和设备出现异常情况要及时处理，处理不了的要及时报 告主管领导，如果会危及人身或设备的安全则首先采取机组急停等紧急措 施。 3.7努力学习专业知识，刻苦钻研操作技能熟悉设备结构、性能及系统情况，注 意总结实际经验，不断提高运行操作水平。 3.8尊重领导，服从调度和工作安排，完成上级主管交代的工作。
整理版空调冷却水系统
空调冷却水系统空调冷却水系统设计默认分类 2010-01-21 15:17:46 阅读7 评论0 字号：大中小 摘要：空调制冷的冷却水系统一般是开式系统，相对比较简单，因而，经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点，供大家参考。 关键词：冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 空调冷却水系统设计问题的探讨 摘要：空调制冷的冷却水系统一般是开式系统，相对比较简单，因而，经常不被设计人员所重视。本文就冷却水系统的承压、水泵扬程的确定、多台冷却塔的并联、系统的启停顺序、节能控制等问题谈谈自己的观点，供大家参考。 关键词：冷却水承压扬程冷却塔并联变频控制 一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求： 冷却水系统形式主要有两种：水泵前置式和水泵后置式，如图1、2。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口，如图中的A点，系统承压有以下三种情况：系统停止运行时，水泵出口压力为系统静水压力h＝Z；系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h＝Z+HP；正常运行时，水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h＝ Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压，目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式，水泵吸入侧压力在981KPa以上时，要使用机械密封。
冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面，产生的压力高于机组的承压能力时，冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口，以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问：水泵入口负压过大，会产生气蚀。事实上， 冷却塔与冷水机组之间的高差，远大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵还有一个容许吸上真空高度。 笔者的同学曾经设计一个工程，机房在地下，裙房屋顶为人员活动空间，业主要求在120米高的屋面安装冷却塔，系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高，冷凝器不能承受，同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。 解决方法一：选用能承受高静压的设备和管道配件，这将大大增加工程造价。 解决方法二：如图3，设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱，一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱，另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔，然后回流到低温水箱。但要注意：冷却塔处要采取一定的措施，避免停泵时水全部流入低温水箱。水箱要满足冷却塔到机房的充注水量，水箱的水位也不好控制；这样水泵的扬程太高（图中h高度的扬程浪费了），这不是一个经济的做法。 解决方法三：加板式热交换器隔绝高压，但冷却塔选用要有余量，如图4。 笔者认为，对于某些建设方的不合理的要求，设计人员不要迁就。此类工程最好把冷却塔放在放在裙楼上。 二、冷却水泵扬程的确定
空调系统操作规程(标准版)
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 空调系统操作规程(标准版)
空调系统操作规程(标准版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1．0开机前的检查事项 1．1检查冷水机组、水泵的供电电源是否正常（电压在380(1+10%）v内）。 1．2检查润滑油的温度和油位。油温60～70℃为正常。若机组控制箱已经停电较长时间，开机前24小时，必须首先恢复控制箱供电以便加热润滑油。油位不高于上油镜1/2以上，不低于下油镜1/3均为正常。 1．3扇门导叶处于零位。 1．4冷却水泵、冷冻水泵轴封、润滑情况良好，转动部分轻便灵活。 1．5冷却塔风机润滑良好，启动运转正常。 2．0空调系统设备的启动 2．1空调系统各设备的启动顺序为：部分末端设备→冷却塔风机→冷却水泵→冷冻水泵（运行5分钟后）→冷水机组。
2．2启动部分楼层的空调箱（风柜），使空调系统带有一定的负载。 2．3开启待开冷水机组的冷冻水、冷却水阀门（其余冷水机组的冷冻水、冷却水阀门保持关闭）。 2．4冷却水泵、冷冻水泵正常运转5分钟后，方可启动冷水机组，使管道内的水温充分平衡均匀，以利于冷水正常启动。 2．5调节待开冷水机组的阀门，等到冷冻水、冷却水进出水压力达到参考值后（冷冻水、冷却水进/出水压力，波动幅度在0.05～ 0.10Mpa），再开冷水机组。 2．6冷却水/冷冻水泵的启停 2．6．1根据负荷情况选择要投入运行水泵的数量。 2．6．2冷水主机启动前，在水泵控制柜上按下启动按钮，水泵启动，运行指示灯亮。 2．6．3冷水主机停止运行后，在水泵控制柜上按下停止按钮，水泵停止运行，停止指示灯亮。 2．7冷却塔的启停 2．7．1根据负荷情况选择要投入运行冷却塔的数量。 2．7．2在冷却塔控制柜上按下启动按钮，冷却塔启动，运行指示
空调系统水泵
中央空调系统水泵选型设计 摘要：所谓水泵选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算），估算分细致些考虑内容全面些就是精确计算。包括水泵选型索引，水泵扬程简易估算法，冷冻水泵扬程实用估算方法，水泵扬程设计等。 关键词：水泵选型水泵扬程扬程估算设备阻力冷却水量 －－－－－水泵选型索引－－－－－ 所谓水泵选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算），估算分细致些考虑内容全面些就是精确计算。 特别补充一句：当设计流量设备额定流量附近时，上面所提到阻力可以套用，更多是往往都大过设备额定流量很多。同样，水管水流速建议计算后，查表取阻力值。 水泵扬程过大问题。设计选取水泵扬程过大，将使富裕扬程换取流量增加，流量增加才使水泵噪音加大。特别，流量增加还使水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，“换过无数次轴承”小事，有很大可能还要烧电机。 另外“水泵出口压力0.22兆帕”能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题关键。例如将开式系统水泵放100米高顶上，出口压力是0.22MPa，就这个系统将水泵放上向100米高顶上送，出口压力就是0.32MPa了！ －－－－－水泵扬程简易估算法－－－－－ 暖通水泵选择：通常选用比转数ns130～150离心式清水泵，水泵流量应为冷水机组额定流量1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）： Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1为冷水机组蒸发器水压降。 △P2为该环中并联各占空调未端装置水压损失最大一台水压降。 L为该最不利环路管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长比值，当最不利环路较长时K 值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6 －－－－－冷冻水泵扬程实用估算方法－－－－－ 这里所谈是闭式空调冷水系统阻力组成，这种系统是量常用系统。 1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。 2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路比摩组宜控制150~200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。 3.空调未端装置阻力：末端装置类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们阻力是设计提出空气进、出空调盘管参数、冷量、水温差等由制造厂盘管配置计算后提供，许多额定工况值产品样本上能查到。此项阻力一般20~50kPa范围内。 4.调节阀阻力：空调房间总是要求控制室温，空调末端装置水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制一种手段。二通阀规格由阀门全开时流通能力与允许压力降来选择。此允许压力降取值大，则阀门控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时压力降占该支路总压力降百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3，，二通调节阀允许压力降一般不小于40kPa。 以上所述，可以粗略估计出一幢约100m高高层建筑空调水系统压力损失，也即
空调循环水泵的选择
空调循环水泵的选择 1 循环水泵容量过大的问题 循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量常常达到实际需要的2-4倍，造成工程投资和运行费用的严重浪费。其主要原因如下：1.1 设计冷负荷偏大 设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而，空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此，建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负荷。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。 1.2 系统循环阻力偏大 在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。
1.3 系统静压问题 空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。 1.4 系统水力平衡问题 由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之，自然也就使水泵容量增大。 2 水泵特性曲线及最佳工作点 2.1 水泵的流量——扬程特性曲线 水泵的流量——扬程特性曲线一般有三种类型：平坦型、陡降型、驼峰型（如图2.1所示）。用于空调水循环系统的水泵应具有平坦特性，其零流量与最大流量之间的扬程变化范围不应大于10%-15%；陡降特性的水泵由于其最大流量与最小流量间的扬程变化太大，故不宜选用；驼峰特性的水泵也不可采用，因为在两台水泵并联运行时可能引起负荷和扬程的周期变化，而当这一变化的频率等于系统的自振频率时便产生危险的“振荡现象”，而此现象将对系统的正常运行造成一定影响。 2.2 最佳工作点
中央空调运行操作规程
中央空调运行操作规程 一、主要设备参数 （一）冷冻站设备参数 1、溴化锂主机技术参数（2台） 机组型号 BS85IX0.6 冷却水流量 208 m3/h 制冷量 989 KW 冷却水压限 0.8 MPa 冷水出口温度 7 ℃ 额定蒸汽压力 0.6 MPa 冷水入口温度 12 ℃ 蒸汽压限 0.66 MPa 冷水流量 170 m3/h 最大蒸汽耗量 1076 kg/h 冷水压限 0.8 MPa 电 源 380 V 3 N - 50HZ 冷却水出口温度37 ℃ 额定功率 4.3 KW 冷却水入口温度30 ℃ 额定电流 14 A 防护等级 IP22 2、过滤器参数 型 号（口径） DN 50mm 工作压力 1.6MPa 介 质 蒸汽 试验压力 2.4MPa 介质最高温度 185℃ 滤网面积 0.8m2 滤网规格 30目 3、循环泵参数（3台含电机参数） 三相异步电动机 型 号 DY200L-4 B5 电 流 56.8 A 功 率 30 KW 电 压 380 V 转 速 1470 r/min 接 法 △ 绝缘等级 B 防护等级 IP44 重 量 256 kg GNN 型低噪声管道泵 型 号 GDD150-32 效 率 79% 流 量 200 m3/h 扬 程 32 m 功 率 30 KW 速 度 1480 r/min 4、补水泵参数（2台泵含电机） 型 号 Y90S-2 B5 电 压 380 V 功 率 1.5KW 电 流 3.4 A 转 速 2840r/min 接 法 Y 防护等级 IP44 绝缘等级 B 重 量 22kg
VP型立式多级离心泵 型 号 VP 404 流 量 4 m3/h 扬 程 36m 配套功率 1.5KW 转 速 2900r/min 必须汽浑浊余量 1.8m 临界吸上真空压 力 8.3m 重 量 28.4kg 5、分水器与集水器参数 工作压力：0.8MPa 减压阀：型号：2W-200-20 温度 5-80℃ 管径：3/4 MIN: 0 kg/m2 max: 10 kg/m2 AC : 220 v 6、热交换器参数 双螺纹波节管水-水热交换器 管程 壳程 产品编号 08-104 设计压力 1.0 1.0 MPa 容器类别 产品标准 GB151_1999 耐压试验压力 1.25 1.31 MPa 容器净重 645kg 最高工作压力0.95 0.90 MPa 换热面积 9.4m2 设计温度 100 183 ℃ 介质 水 水 7、冷凝水回收器参数 产品编号 08-103 设计压力 0.65MPa 最高工作 压力 0.6 MPa 容器类别 产品标准 GB150_1998 耐压试验压力 0.815 MPa 容器净重 710kg 设计温度 95℃ 容 积 0.42m2 介 质 水 （二）组合风机技术参数 1、组合式空调机组 100000 一台 风 量 100000 m3/h 型 号 ZK100 Y 冷 量 514 KW 余 压 990 pa 电 压 380/50 V/HZ 热 量 502 KW 电 流（送风机）104.4 A 功 率（送风机） 55 KW 长*宽*高 5100*3900*2860 mm
风机水泵的变频调速节能分析
风机水泵的变频调速节能分析 节能降耗、增加效益是全社会应为之努力的方向。我国的电动机用电量占全国发电量 的60％～70％，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。应用于风机、水泵等设备的传统方法是通过调节出口或入口的挡板、阀门开度来控制给风量和给水量，其输出功 率大量消耗在挡板、阀门地截流过程中。另外，由于在通常的设计中为了满足峰值需求， 水泵选型的裕量往往过大，也造成了不应有的浪费。根据风机、水泵类的转矩特性，采用 变频调速器来调节流量、风量，将大大节约电能。下面就分析一下在风机水泵类负载中使 用变频器所能达到的效果。 一，通过变频调速达到的一次节能。 下面以水泵为例来说明，由图1可以看到： 流量Q正比于转速n 压力H正比于n2 转矩T正比于n2 功率P正比于n3 图1 水泵流量、压力、功率曲线…
在普通的水泵流量控制中使用阀门来调节，如图2所示： 图2 阀门控制水泵流量 管道阻力h与流量Q的关系为h正比于RQ2，其中R为阻力系数 电机在恒速运行时，流量为100%情况下（工作点为A），水泵轴功率相当于Q1AH1O 所包容的面积。 电机在恒速运行时，采取调节阀门的办法获得70%的流量（工作点为B），将导致 管阻增大，水泵轴功率相当于Q2BH2O所包容的面积，所以轴功率下降不大。 采用变频调速控制流量时，由于管道特性没有改变，水泵特性发生变化（工作点为C），轴功率与Q2CH3O所包容的面积成正比。故其节能量与CBH2H3所包容的面积成正比， 输入功率大大减小。如图3所示： 图3 变频调节水泵流量
正如前面提到的，轴功率P与转速n的三次方成正比。采用变频器进行调速，当流量 下降到80%时，转速也下降到80%，而轴功率N将下降到额定功率的51.2%,如果流量下降到60%,轴功率N可下降到额定功率的21.6%,当然还需要考虑由于转速降低会引起的效 率降低及附加控制装置的效率影响等.即使这样,这个节能数字也是很可观的,因此在装有风机水泵的机械中,采用转速控制方式来调节风量或流量,在节能上是个有效的方法。 二，变频调速所实现的二次节能 变频调速自动根据负载情况调整输出电压，通过对电机的最佳励磁，有效地降低了无 功损耗，提高系统功率因数，降低电机工作噪音, 延长电机使用寿命。 电动机的总电流(IS)为电机励磁电流(IM)与电机力矩电流(IT)的矢量和, IS和IM夹角的余弦值即为电动机的功率因数; 电机励磁电流决定于加在电机线圈上的电压, 在工频状态下, 交流电压为380V恒定不变, 因此励磁电流也不会改变; 在变频状态下, 变频器自动检测负载力矩, 根据实际负载决定输出电压, 因此在负载较低的时候自动降低输出电压, 以维持最高的功率因数. 由于变频器自动降低了电机励磁电流, 使得输出总电流明显低于工频工作的总电流, 节约了线路中的损耗和无功功率的损失; 这个功能在丹佛斯VLT系列变频器中称为AEO功能(Automatic Energy Optimization, 自动节能功能). 声明：上海津信电气有限公司拥有此篇技术文档的所有权，任何人如需转载，必须表明出处。
空调系统水泵的选型
空调系统水泵的选型 第一步：水泵流量的确定 1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量 L(m3/h)= Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163X(1.15~1.2) 2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。 L(m3/h)= Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163 第二步：水系统水管管径的计算 在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算： D(m)=√L(m3/h)/0.785x3600xV(m/s) 公式中： L----所求管段的水流量（第一步已计算出） V----所求管段允许的水流速 流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。 目前管径的尺寸规格有：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、
DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600 注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。 第三步：水泵扬程的确定 以水冷螺杆机组为例： 冷冻水泵扬程的组成 1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本） 2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（据体值可参看产品样本） 3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O； 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O； 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O； 综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。 注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！ 冷却水泵扬程的组成 1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本） 2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O
中央空调循环水泵选择方法介绍
中央空调循环水泵选择方法介绍 一问题的提出 在中央空调系统中，循环水泵夏季输送冷冻水，冬季输送热水至空调末端装置。工程设计应按照空调系统水流量和系统阻力选择性能良好的水泵。有关暖通空调设计手册都有详细设计计算方法。问题在于实际工程设计时，某些工程师未按照计算方法进行设计计算，而是凭经验想当然，对系统以及某些空调设备、配件等新产品缺乏认真研究，结果导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作，这不得不引起空调设计者的高度重视。 二理论分析 空调系统水流量的大小由负荷及供回水温差确定，系统阻力通过水力计算求得。按流量和阻力选择的水泵，运行时应处于高效区，其工作点为水泵性能曲线和管路特性曲线的交点，如图1中A点。而工程中选择的水泵常常出现两种不正常情况。 1)设计时比较保守，水系统实际流速取值较低，估算系统阻力较大，导致选水泵时扬程加 大，使所选择的循环水泵扬程比设计流量下的系统阻力大得多。如图2： 流量QA是系统设计流量，在此流量下水泵扬程为HB即可。实际选择的水泵扬程为HS。为了保证QA，则要改变管路特性，即通过关小水泵进出口的阀门，使管路特性曲线由Ⅰ变为Ⅱ。显然，ΔP=HB-HA完全通过阀门节流，这是非常不经济的，也是工程中需避免出现的情况，如果冬季运行采用同一套泵工作，由于流量变小，节流更严重，就更不经济，甚至造成水泵工作点不稳定。
2)设计过于自信，对空调系统阻力估算偏小，所选泵扬程小于设计流量下系统阻 力。如图3所示： 设计工作点为A，水泵流量为QA，扬程为HA。水泵实际运行时管路特性曲线不是Ⅰ，而是Ⅱ，运行工作点为B，流量QBA，且B点不在水泵高效区。显然这比第一种情况更为不利。解决的唯一办法只能更换水泵。 三工程实例 例1 甲工程为一单体高层建筑，建筑高度29m，泵房设在主楼地下室。设计选用进口开利离心式冷冻机一台，制冷量为1163 kW，配用2台循环水泵，1用1备，水泵参数见表1。 刚开始调试运动时，发现水泵电机电流过大，水泵出水管振动厉害，且有异常声音。水泵扬程仅为0.28MPa，电机电流I=115A。分析原因，为分集水器压差仅为0.13MPa，所选水泵扬程偏大。此时水泵工作点为低扬程大流量，电机严重超载；水泵气蚀严重，管路抖动厉害，声音异常；关小水泵和冷冻机蒸发器进、出口阀门，保证蒸发器进出口要求的压差Δp=(92±5)kPa，使水泵恢复正常工作。此时测试数据如表2（原泵）。 设计工作点为A，水泵流量为QA，扬程为HA。水泵实际运行时管路特性曲线不是Ⅰ，而是Ⅱ，运行工作点为B，流量QBA，且B点不在水泵高效区。显然这比第一种情况更为不利。解决的唯一办法只能更换水泵。三工程实例 例1 甲工程为一单体高层建筑，建筑高度29m，泵房设在主楼地下室。设计选用进口开利离心式冷冻机一台，制冷量为1163 kW，配用2台循环水泵，1用1备，水泵参数见表1。 刚开始调试运动时，发现水泵电机电流过大，水泵出水管振动厉害，且有异常声音。水泵扬程仅为0.28MPa，电机电流I=115A。分析原因，为分集水器压差仅为0.13MPa，所选水泵扬程偏大。此时水泵工作点为低扬程大流量，电机严重超载；水泵气蚀严重，管路抖动厉害，声音异常；关小水泵和冷冻机蒸发器进、出口阀门，保证蒸发器进出口要求的压差Δp=(92±5)kPa，使水泵恢复正常工作。此时测试数据如表2（原泵）。
水冷柜式空调操作规程(标准版)
水冷柜式空调操作规程(标准 版) The safety operation procedure is a very detailed operation description of the work content in the form of work flow, and each action is described in words. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：YK-AQ-0099
水冷柜式空调操作规程(标准版) 1目的 规范水冷式空调系统的操作流程，明确给排水管理工作内容。 2适用范围 适用于YK大厦水冷式空调系统的操作管理。 3职责 3.1工程部运行班值班人员负责空调系统及机房管理工作。 4工作流程 4.1运行前检查： 4.1.1检查冷却水管的阀门是否处于正常位置，根据水泵入口压力表读数判定冷却水塔是否满水，开启冷却水塔补水浮球阀前端的控制阀。 4.1.2开启排气阀排除管道中的气体，观察水压表的指示是否正
常。 4.1.3检查电压是否处于正常波动范围（342-418伏），以及电源指示灯是否正常。 4.2运行操作规程： 4.2.1检查系统正常后，手动起动冷却水泵，观察水泵转向是否正确。 4.2.2起动冷却水塔风机，空气流动方向应为自下而上。 4.2.3对于安装了联动装置的空调系统，把冷却水塔风机和冷却水泵选择开关置于"自动"位置，按动联动箱的起动按扭，风机及水泵即可相继自动起动。 4.2.4机组运行过程中应经常巡查各仪表指示，高低压、冷却水温差、电源、声音和指示灯指示是否正常，聆听机组运行声音是否正常，如有异常，立即停机，并做好运行记录。 4.3停机操作规程 4.3.1停机时应先停柜机的压缩机和送风机然后让循环水系统运转几分钟后，再停水泵和冷却水塔风机。
水泵变频运行的特性曲线
水泵变频运行的特性曲线(一） 1 引言 水泵冷油泵采用变频调速可以达到很好的节能效果，这在同行业中已经有很多人写了大量的论文进行论述。但其结果却有很多不尽人意的地方,有很多结论甚至是错误的和无法解释清楚的，本文以简易的图解分析法来进行进一步的解释和分析。 2 水泵罗茨真空泵变频运行分析的误区 2。1 有很多人在水泵变频运行的分析中都习惯引用风机水泵中的比例定律流量比例定律Ｑ１／Q２=n1/n２ 扬程比例定律 H１／H2=(n1／ｎ2）2 轴功率比例定律Ｐ1／P2=（n1/ｎ２)３ 并由此得出结论：水泵的流量与转速成正比，水泵的扬程与转速的平方成正比，水泵的输出功率与转速的3次方成正比。 以上结论确实是由风机和水泵的比例定律中引导出来的，但是却无法解释如下问题: (1) 为什么水泵变频运行时频率在30~3５Hz以上时才出水？ (2) 为什么水泵在不出水时电流和功率极小,一旦出水时电流和功率会有一 个突跳,然后才随着转速的升高而升高？ 2。2 绘制水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线 很多人绘制出水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线如图1所示.
图１水泵的特性曲线 图1中，水泵液下排污泵在工频运行的特性曲线为Ｆ1,额定工作点为A，额定流量ＱA，额定扬程ＨA,管网理想阻力曲线R1=Ｋ1Q与流量Q成正比.采用节流调节时的实际管网阻力曲线R2，工作点为Ｂ，流量Q B，扬程ＨB。采用变频调速且没有节流的特性曲线F２,理想工作点为C,流量Q C，扬程H C;这里ＱＢ=Q C。 按图1中所示曲线，要想用调速的方法将流量降到零,必须将变频器的频率也降到零,但这与实际情况是不相符的。实际水泵变频调速时,频率降到30～３５Hz 以下时就不出水了，流量已经降到零。 2．3 变频泵与工频泵并联 变频泵与工频泵并联运行时，由于工频泵出口压力大,变频泵出口压力小,因此怀疑变频泵是否会不出水?是否工频泵的水会向变频泵倒灌？
水泵变频调速节能技术
水泵变频调速节能技术 目录 第一节概论 1.1 水泵的要紧功能和用途 1.2 水泵的性能参数 1.3 水泵的性能曲线 1.4 水泵拖动系统的要紧特点 第二节水泵并列运行分析 2.1. 水泵并联运行的一般情况 2.2 如何作出并联水泵的性能曲线（H-Q）或（P-Q） 2.3 当并联泵中的一台进行变速调节时，如何确定并联运行工况点？ 2.4 静扬程（或静压）对调速范围的阻碍。 2.5. 变频泵与工频泵的并联运行分析 2.6. 高性能离心泵群的变频操纵方案 第三节水泵变频调速节能效果的计算方法 3.1 相似抛物线的求法 3.2. 调速范围的确定 3.3. 节能效果的计算
第四节水泵变频调速和液力偶合器调速节能比较 4.1.液力耦合器的工作原理和要紧特性参数 4.2.液力耦合器在风机水泵调速中的节能效果 4.3.风机水泵变频调速和液力耦合器调速对比计算 4.4.液力耦合器调速和变频调速的要紧优缺点比较 4.5.结论
第一节概论 风机与水泵是用于输送流体（气体和液体）的机械设备。风机与水泵的作用是把原动机的机械能或其它能源的能量传递给流体，以实现流体的输送。即流体获得机械能后，除用于克服输送过程中的通流阻力外，还能够实现从低压区输送到高压区，或从低位区输送到高位区。通常用来输送气体的机械设备称为风机（压缩机），而输送液体的机械设备则称为泵。 1.1 水泵的分类 水泵通常按工作原理及结构形式的不同进行分类，能够分为叶片式（又称叶轮式或透平式）、容积式（又称定排量式）和其他类型三大类。叶片式泵又能够分为离心泵、轴流泵、混流泵和漩涡泵；容积式泵又能够分为往复泵和回转泵，往复泵可分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵，而回转泵又可分为齿轮泵、螺杆泵、滑片泵和液环泵。 1.2 水泵的性能参数 水泵的差不多性能参数表示水泵的差不多性能，水泵的差不多性能参数有流量、扬程、轴功率、效率、转速、比转速、必须汽蚀余量或同意吸上真空高度等7个。 （1）流量以字母Q(q v、q m)表示，单位为（升）l/s、m3/s、
暖通空调系统水泵的使用与选型
暖通空调系统水泵的使用与选型 1、冷水泵: 在冷水环路中，驱动水进行循环流动的装置。我们知道，空调房间内的末端（如风机盘管，空气处理机组等）需要冷水机组提供的冷水，但是冷水由于阻力的限制不会自然流动，这就需要水泵驱动冷水进行循环以达到换热的目的。 2、冷却水泵: 在冷却水环路中驱动水进行循环流动的装置。我们知道，冷却水在进入冷水机组后带走制冷剂一部分热量，而后流向冷却塔将这部分热量释放掉。而冷却水泵就是负责驱动冷却水在机组与冷却塔这个闭合环路中进行循环。外形同冷冻水泵。 3、补水泵: 空调补水所用装置，负责将处理后的软化水打入系统中。外形同上水泵。 常用的水泵有卧式离心泵和立式离心泵，它们都可以用在冷水系统，冷却水系统和补水系统中。对于机房面积大的地方可以用卧式离心泵，对于机房面积较小的地方可以考虑使用立式离心泵。 水泵并联运行情况
水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故建议： 1）选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，一般附加5%～10%的余量。 2）水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过3台。 3）大中型工程应分别设置冷、热水循环泵。 一般，冷水泵和冷却水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取，以保证系统可靠的补水。 4、水泵流量的计算: 1）冷水泵/冷却水泵流量计算公式：L=Q×（1.15~1.2）/（5℃×1.163）式中：Q为制冷主机的制冷量，kW；L为冷水/冷却水泵的流量，m3/h。 2）补给水泵的流量：正常补给水量为系统循环水量的1%～2%，但是选择补给水泵时，补给水泵的流量除应满足上述水系统的正常补水量外，还应考虑发生事故时所增加的补给水量，因此，补给水泵的流量通常不小于正常补水量的4倍。补给水箱的有效容积可按1～1.5h的正常补水量考虑。 5、水泵扬程的确定: 1）冷水泵扬程的组成： 制冷机组蒸发器水阻力： 一般为5~7m H2O； 末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力： 一般为5~7m H2O（具体值可参看产品样本）； 回水过滤器，二通调节阀等的阻力： 一般为3~5m H2O；
空调设计设备选型指南
内容： 1 水冷冷水机空调系统 ☆主要设备 （1）制冷主机（2）冷冻水泵（3）冷却水泵（4）冷却塔 （5）电子水处理仪（6）水过滤器（7）膨胀水箱 （8）末端装置（组合式空调机组、柜式空调机组、风机盘管等） 2 冷、热源的选择 1. 冷、热源系统设计选型注意的几个方面 1.1 各种冷、热源系统的能效特性 1.2 冷、热源系统的部分负荷性能 1.3 冷、热源系统的投资费用 1.4 冷、热源系统的运行费用 1.5 冷、热源系统的环境行为 2. 冷源设备选择 2.1 冷水机组的总装机容量 冷水机组的总装机容量应以正确的空调负荷计算为准，可不作任何附加，避免所选冷水机组的总装机容量偏大，造成大马拉小车或机组闲置的情况。 2.2 冷水机组台数选择 制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。 同一机房内可采用不同 类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。 为保证运转的安全可靠性，当小型工程仅设1台时，应选用调节性能优良、运行可靠的机型，如选择多台压缩机分路联控的机组，即多机头联控型机组。 2.3 冷水机组机型选择 2.3.1水冷电动压缩式冷水机组的机型宜按制冷量范围，并经过性能价格比 进行选择。 2.3.2冷水机组机型选择
电机驱动压缩机的蒸气压缩循环冷水机组，在额定制冷工况和规定条件下，性能系数（COP）不应低于以下规 定。 2.3.3冷水机组的制冷量和耗功率 冷水机组铭牌上的制冷量和耗功率，或样本技术性能表中的制冷量和耗功率是机组名义工况下的制冷量和耗功率，只能作冷水机组初选时参考。冷水机组在设计工况或使用工况下的制冷量和耗功率应根据设计工况或使用工况（主要指冷水出水温度、冷却水进水温度）按机组变工况性能表、变工况性能曲线或变工况性能修正系数来确定。 2.4热源设备 2.4.1热源设备类型 提供空调热水的锅炉按其使用能源的不同，主要分为两大类：（1）电热水锅炉（2）燃气、燃油热水锅炉 电热水锅炉 电热水锅炉的优点是使用方便，清洁卫生，无排放物，安全，无燃烧爆炸危险，自动控制水温，可无人值守。 《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）规定：除了符合下列情况之一外，不得采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源：电力充足、供电政策支持和电价优惠地区的建筑； 以供冷为主，采暖负荷较小且无法利用热泵提供热源的建筑； 无集中供热与燃气源，用煤、油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑； 夜间可利用低谷电进行蓄热、且蓄热电锅炉不在日间用电高峰和平段时间启用的建筑； 利用可再生能源发电地区的建筑； 内、外区合一的变风量系统中需要对局部外区进行加热的建筑.
变频泵控制原理
变频水泵的意思：使用变频器控制普通水泵电机，或者水泵电机是变频电机。但无论是哪种电机，必须要加装变频器控制系统，才可以达到省电目的。 【变频供水工作原理】 根据用户要求，先设定给水压力，然后通电运行，压力传感器监测管网压力，并变为电信号反馈至变频器，经过对反馈值和设定值的分析处理，由变频器来控制水泵的运行，最终达到反馈值和设定值的一致。当用水量增加时，系统压力降低，反馈值小于设定值，变频器输出电压和频率升高，水泵转速升高，出水量增加；当用水量减小时，水泵转速降低，减少出水量，使管网压力维持设定压力值。在多台水泵并联运行时，自动完成水泵的加减，实现水泵的自动恒压供水。 变频水泵是用普通电机，变频水泵不用时电机是低速运行，也可以增加气压罐，副泵，让主泵电机不转动。【节能分析】 以80DL50-20X3泵为例 额定参数：扬程H=60m，流量Q=50m3/h，功率N=15KW，电机转速n=1450r/min 实际需要的参数往往要小于额定参数，假如实际需要压力为H1=45米，那么实际消耗功率计算如下： 实际转速：n1= √H1/H ×n=1256转/分 实际电机功率：P1=（n1/n）3×P=9.7KW 如电机不采用变频控制，电机将以额定功率进行运转，其消耗功率为15KW；如电机采用变频控制时，电机功率仅为9.7KW。 其节能为：(15-9.7)/15=35% 由此分析可知，水泵采用变频调速控制，节能效果越明显，而且根据实际需要任意设定供水压力。 【变频水泵控制柜】 1、变频水泵控制柜的结构及原理 变频水泵控制柜系统通过测到的管道压力，经变频器系统内置的PID 调节器运算，调节输出频率，然后实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号（一般可作为管网压力极限信号）可适时通知PLC的进行变频泵切 换。为防止水锤现象的产生，泵的开关将联动其出口阀门。水锤是在突然 停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤 子敲打一样,所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力，有时会很大，从而破坏阀门和水泵。水锤现象解决办法：①采用变频控制，适当的控制降速时间，应当是控制电机停车时间，也就是让电机软停车！②水泵出口加装缓闭止回阀 变频水泵控制柜工作原理如下: 智能变频恒压供水节能控制柜,变频供水节能控制柜假设整个系统由四台水泵，一台变频器，一台PLC的和的PID（PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于
变频调速泵组和减压阀组
变频调速泵组和减压阀组在高层建筑消火栓给水系统中的应用 0 前言 随着国民经济的发展，我国的高层建筑越来越多，装修档次越来越豪华，相应的消防问题越来越突出。工程设计中，建设单位常因为造价及管理等方面的问题，不愿在主体建筑中设置中间水箱，同时高层建筑消火栓系统中的超压问题一直未能得到圆满解决。如何在满足消防功能的前提下，尽可能满足诸方面的要求，已是高层建筑消防给水设计中所面临的实际问题。 在我国目前的高层建筑中，高度在80～100m之间的建筑占有较大比重，对于这类建筑，为了满足顶部最不利点水压的要求，必然会造成建筑下部消火栓的超压，解决这个问题的方式有多种，但通常多采用分区供水方式。分区供水的方式亦有多种，如并联分区、串联分区方式及无水箱消防供水方式，如图1示。 从图1中可看出，并联分区与串联分区方式皆需设置高位水箱和中间水箱，这势必要加大结构荷载，并占用宝贵的建筑主体面积，这样做显然增加了造价。无水箱供水方式虽然取消了水箱，但由于各分区皆分别设置了独立的消防主泵，因而需要的泵房面积较大。由于这三种方式在分区交界处楼层发生火灾时，上下两分区的消防泵均需同时启动，因而要求较高的设备电负荷。所以，有必要就一种既能满足消防要求、又经济合理的消火栓供水方式进行讨。 1 变频调速泵组和减压阀组成的无中间水箱的分区供水方式 随着科学技术的发展，很多新技术、新产品已使各行各业发生了巨大变化。变频调速泵和减压阀就是近年来在供水系统中得到日益广泛应用的一种新技术。变频调速泵组和减压阀组联合使用，就可获得一种较为理想的消火栓给水管网形式。如图2示。
从图2中可以看出，以减压阀为界整个系统分为上下两区。分区高度应满足《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称“高规”）不大于0.8MPa静压的要求，一般以50m为宜。顶部设有消防水箱，储有10分钟消防水量，水箱设置高度应保证“高规”及“高规修订稿”中所规定的顶层消火栓处7m水柱静压。整个系统运行情况如下：（1）平时由屋顶水箱维持系统静压，由于分区处设有减压阀，可以满足最底层消火栓处静压不大于0.8MPa的要求。 （2）火灾初起消防泵未启动前这段时间，消火栓一经动用，屋顶水箱水就靠重力流入系统上区的消防用水由水箱直接供给。上区下部的消火栓压力仍维持在0.23MPa～0.6MPa之间，但上区上部消火栓却不能满足最低压力0.23MPa。因此，尽管水箱的设置高度满足了“高规”7m静压的要求。但仍宜在顶部数层设置增压措施。下区的消防用水从水箱流出后经过减压阀减压稳压后供给，减压阀的出口压力应使下区顶层消火栓的压力不小于0.23MPa，而使下区底层消火栓压力不大于0.8MPa。 （3）由于系统内高位水箱出水管设置了水流指示器，并且每个消火栓箱均设有自动启动消防泵的按钮，这两种方式都可以使消防泵尽快启动。因而一般消防泵启动时间不超过30秒。消防泵启动后，水通过高压输水环网a b c d 进入分区处。这时，上区可由消防泵直接供水，满足了系统最不利点消火栓用水，同时上区下部水压小于0.8MPa恤。下区消防水由减压阀减压稳压后供给，同样下区顶层消火栓压力不小于0.23MPa，而下区底层消火栓压力不大于0.8MPa，这样整个系统都能维持消防所需的压力及流量. 消防车赶到后,可通过管网上的水泵结合器向系统内并联供水，从而加大了系统的消防能力。 2 该系统的设计要点 2.1 变频调速泵的设计 变频调速泵组是一种能根据实际消防需要自动变压或恒压的变流量供水设备，它采用微机控制，根据火灾发生时供水系统中瞬时变化的流量与其相应的压力两种参数，自动调节水泵的转速和台数，改变水泵出口的压力或流量，以满足消防的需要，从而达到提高供水质量和高效节能的目的。变频调速泵的扬程按下式计算： 式中：为水泵扬程；为消防水池水面与最不利消火栓之高差；h栓为消火栓所需最小出口压力，一般为0.23MPa；从为系统总水头损失。其流量心则根据“高规”表6.2.2确定。 水泵数量一般为二台，一用一备，在流量大于201/s，宜采用三台，在一台流量不够时第二台也投入运行，另有一台备用。 2.2 减压阀的设计