紹模塊式風(fēng)冷熱泵機(jī)組水流量保證的方法、壓差式水流開(kāi)關(guān)在模塊機(jī)水系統(tǒng)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：模塊機(jī)組 風(fēng)冷熱泵 壓差開(kāi)關(guān) 流量控制 靶式開(kāi)關(guān) 流量檢測(cè)

0 概述

模塊式風(fēng)冷熱泵機(jī)組是各個(gè)獨(dú)立的風(fēng)冷熱泵機(jī)組組合在一起使用，目前模塊式機(jī)組是商用空調(diào)市場(chǎng)銷售非常好的機(jī)型。它的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)客戶的負(fù)荷情況改變模塊單元機(jī)組的數(shù)量或允許客戶在使用過(guò)程中再增加機(jī)組，方便客戶根據(jù)自己的資金和使用情況靈活采購(gòu)和使用機(jī)組。在模塊式風(fēng)冷熱泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)上，每個(gè)模塊均有相同口徑的進(jìn)出水管，模塊之間只需將水管對(duì)接即可，安裝非常方便，由于模塊機(jī)這種特殊的形式，模塊機(jī)組的進(jìn)出水管的流速不確定，給模塊機(jī)組的水流控制帶來(lái)了一定的難度。確保每個(gè)模塊得到合適的水流量是模塊機(jī)組可靠工作的必要保證，不適當(dāng)?shù)乃髁靠赡軐?dǎo)致某個(gè)模塊單元機(jī)組蒸發(fā)器結(jié)冰、冷凝壓力高、壓縮機(jī)“咬缸”等故障。對(duì)于模塊機(jī)組一般制冷量比較大，一旦發(fā)生上述故障，品牌的美譽(yù)度將受到非常大的影響。因此模塊機(jī)組的水流量控制及保護(hù)是非常重要的，合適的水流檢測(cè)方法以及檢測(cè)部件可以保證機(jī)組只在系統(tǒng)水流量大于允許的最小水流量下工作，在很大程度上可以避免空調(diào)主機(jī)發(fā)生故障。

1 模塊機(jī)組連接水管的設(shè)計(jì)
1.1 模塊機(jī)組內(nèi)主水管布局設(shè)計(jì)

模塊機(jī)組因各模塊之間共用進(jìn)出水管，當(dāng)連接各模塊之間水管時(shí)，如果模塊數(shù)量比較少，主水管可采用異程式布局；如果模塊數(shù)量較多最好采用同程式布局，這樣可以確保每個(gè)模塊之間的水流量一致。

1.2 模塊機(jī)組內(nèi)主水管水流速控制

模塊機(jī)組各模塊之間共用進(jìn)出水管的管徑不僅取決于每個(gè)模塊制冷量的大小還取決于整個(gè)模塊機(jī)組的最大模塊數(shù)量。通常模塊機(jī)主水管的流速控制在0.5～4m/s之內(nèi)比較合適。因?yàn)槿绻魉俦容^大，模塊之間的水管道沿程阻力較大，容易造成各模塊之間的水流分配不均，適當(dāng)?shù)闹魉芰魉倏梢院雎栽谥魉墚a(chǎn)生的壓降。如果單元模塊的換熱器在額定流量下的壓降為30kPa，模塊內(nèi)部主水管的壓降在2kPa內(nèi)，每個(gè)模塊之間的水流量幾乎相同，但如果模塊內(nèi)部水管的壓降超過(guò)5kPa，模塊機(jī)組之間的水流量偏差將可能超過(guò)10％ 。對(duì)于換熱器在額定流量下壓降越大，需要機(jī)組內(nèi)部的主水管允許的壓降越大、水泵的揚(yáng)程也越大。

1.3 模塊機(jī)組系統(tǒng)水過(guò)濾器的選擇及安裝

模塊機(jī)組的水管管徑一般比較大，從工程造價(jià)上考慮水管材料一般不會(huì)選擇銅管等不易腐蝕的材料，往往選擇一般的無(wú)縫鋼管作為水管。整個(gè)水管路采用無(wú)縫鋼管電焊的方式連接，電焊過(guò)程中產(chǎn)生的大量焊渣如果不能進(jìn)行有效的清除。焊渣一旦進(jìn)入換熱器危害非常大，將可能造成換熱器局部堵塞。如果機(jī)組換熱器使用的是釬焊板式換熱器或套管式換熱器將很難去除，因?yàn)檫@兩種換熱器不能進(jìn)行機(jī)械清洗，如果使用殼管式換熱器將比較容易去除焊渣。如果不能有效清除換熱器內(nèi)的焊渣將導(dǎo)致水側(cè)換熱器局部水流量下降，而此時(shí)冷媒側(cè)冷媒流量基本維持不變，有可能導(dǎo)致水溫逐漸下降甚至低于水的冰點(diǎn)，由于堵塞的水側(cè)流量下降致使與之相鄰的冷媒側(cè)不完全蒸發(fā)，出現(xiàn)回氣管結(jié)霜甚至結(jié)冰的情況，容易是壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊。如果換熱器局部堵塞程度比較輕，此時(shí)系統(tǒng)的整個(gè)水流量并沒(méi)有發(fā)生太大的變化，水流保護(hù)開(kāi)關(guān)不起作用。而防凍保護(hù)傳感器（插入到換熱器內(nèi)部檢測(cè)水溫度）也檢測(cè)不到該最低溫度點(diǎn)，防凍保護(hù)并不能起作用，可怕的事情發(fā)生了－－換熱器凍壞直至整個(gè)制冷系統(tǒng)報(bào)廢。為了防止焊渣等雜質(zhì)堵塞換熱器除在施工過(guò)程中規(guī)范施工外，在廠家的冷水機(jī)組設(shè)計(jì)過(guò)程中也能避免這種情況的發(fā)生。

水過(guò)濾器是模塊機(jī)組共用的部件，是水系統(tǒng)最關(guān)鍵的兩個(gè)部件之一。水過(guò)濾器的選擇適當(dāng)可以有效預(yù)防水管施工過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。適當(dāng)?shù)乃^(guò)濾器目數(shù)和形式是非常關(guān)鍵的，應(yīng)在安裝時(shí)預(yù)留旁通機(jī)組進(jìn)水管的閥門，安裝完成后開(kāi)機(jī)調(diào)試前旁通模塊機(jī)組換熱器進(jìn)行水管路清洗。此時(shí)進(jìn)水水過(guò)濾器內(nèi)最好使用100目不銹鋼沖壓濾網(wǎng)，到末端的水過(guò)濾器目數(shù)應(yīng)大于100目（臨時(shí)使用，調(diào)試好后旁通閥打開(kāi)）。如果系統(tǒng)有備用泵時(shí)同時(shí)開(kāi)啟主備用泵，使水管路內(nèi)的流速最大，開(kāi)啟24小時(shí)后清洗過(guò)濾網(wǎng)。這樣可以將幾乎全部大顆粒雜質(zhì)積聚在水過(guò)濾器內(nèi)，然后再更換60目的水過(guò)濾器即可開(kāi)機(jī)調(diào)試。示意圖如下：


1.4 模塊機(jī)組水管材料的選擇

通常在模塊機(jī)組的水管路系統(tǒng)主機(jī)工廠采用鍍鋅無(wú)縫鋼管，由于鋼管在工程施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)施鍍鋅工藝，天長(zhǎng)日久水管易生銹腐蝕。如果采用鋼管內(nèi)襯耐腐蝕塑料就沒(méi)有管路腐蝕和產(chǎn)生大量電焊焊渣堵塞水管路的情況，雖然增加安裝造價(jià)，但大大降低空調(diào)機(jī)組的維修和維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，在壽命期內(nèi)的綜合費(fèi)用會(huì)大大減少。

2 模塊機(jī)組水流量檢測(cè)的方法
2.1 模塊機(jī)組水流量檢測(cè)

在模塊機(jī)組中的控制上目前有每個(gè)模塊需要一個(gè)水流量信號(hào)和只有一個(gè)主模塊需要水流信號(hào)兩大類，這兩種方法在模塊機(jī)組生產(chǎn)廠都有使用。每個(gè)模塊有一個(gè)水流信號(hào)的水流控制方法可以比較真實(shí)地反映該模塊的水流情況；如果只有主模塊接水流信號(hào)不能真正反映每個(gè)模塊的水流情況，對(duì)于生產(chǎn)廠來(lái)講這種方法可以降低成本，但對(duì)每個(gè)模塊來(lái)講這種控制方法并不理想。

作為模塊機(jī)水流量檢測(cè)上目前主要有兩種簡(jiǎn)單實(shí)用、成本低的檢測(cè)形式，一種是靶式流量開(kāi)關(guān)，另一種是壓差式流量開(kāi)關(guān)，下面比較兩種檢測(cè)方式的安裝和使用特性。

2.2 靶式流量開(kāi)關(guān)的安裝和使用

靶式流量開(kāi)關(guān)是將靶片安裝在水管中，水管內(nèi)流動(dòng)的水沖擊靶流片使之彎曲變形，從而帶動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)輸出控制信號(hào)給模塊機(jī)組控制器，告知有水流可以啟動(dòng)機(jī)組。

由于模塊機(jī)組的主水管的水流速度在變化（增減使用的末端數(shù)量），給靶式流量開(kāi)關(guān)的安裝帶來(lái)一定的難度。通常靶流片安裝有三種狀況：一是不動(dòng)作，二是卡在管子上部不能回復(fù)，三是正常。安裝非常好的情況與水管的管徑和安裝人員的經(jīng)驗(yàn)非常有關(guān)，管徑越大靶式水流開(kāi)關(guān)的一次安裝準(zhǔn)確率越高。

通常靶流片不動(dòng)作是因?yàn)榘辛髌惭b的深度不夠，需要重新旋入或更換靶流片。許多安裝工人遇到這種情況如不能很快解決往往短接水流開(kāi)關(guān)或者調(diào)整動(dòng)作調(diào)整螺釘從而使模塊機(jī)組失去水流保護(hù)。

如果是卡在管子里不能回復(fù)往往是靶流片太寬的緣故第一次動(dòng)作時(shí)被卡在管子上部（這種情況在小管徑冷劑水管中出現(xiàn)比較多），這是安裝商不能發(fā)現(xiàn)的，此時(shí)流量開(kāi)關(guān)也失去了作用。如果安裝間隙不夠即使當(dāng)時(shí)可以工作，由于管子的生銹或結(jié)垢等造成的實(shí)際使用管徑變小，也有可能使水流開(kāi)關(guān)卡在管子內(nèi)不能有效動(dòng)作。

由于模塊機(jī)組在現(xiàn)場(chǎng)的模塊數(shù)量不定，主水管的流速也不能確定，給靶流開(kāi)關(guān)的安裝帶來(lái)很大的難度，主水管上的流速變化造成靶式流量開(kāi)關(guān)的擺動(dòng)動(dòng)作復(fù)位頻繁；另外當(dāng)水系統(tǒng)混有空氣時(shí)，水中的空氣沖擊靶流片造成流速下降，靶流片瞬間復(fù)位發(fā)給機(jī)組錯(cuò)誤流量信息（為防止發(fā)生這種錯(cuò)誤通常機(jī)組控制器延時(shí)處理流量信息）。同時(shí)靶式水流開(kāi)關(guān)的靶流片在正常使用時(shí)長(zhǎng)期受水流壓迫處于彎曲變形狀態(tài)，易疲勞破壞，尤其在流速超過(guò)3m/s以上時(shí)其壽命將大大縮短。

如果每個(gè)模塊都需要流量信號(hào)，就更不適宜安裝靶式流量開(kāi)關(guān)。目前各個(gè)模塊機(jī)廠家的模塊機(jī)的換熱器就近接模塊機(jī)組的主水管，不可能提供安裝靶流開(kāi)關(guān)所需要的前后段最小的直管距離，讓一些廠家不得不放棄每個(gè)模塊需要一個(gè)水流信號(hào)這一理想的水流保護(hù)方法。

2.3 壓差式流量開(kāi)關(guān)的安裝和使用

壓差式水流開(kāi)關(guān)是根據(jù)HVAC設(shè)備的阻力和流量的曲線設(shè)計(jì)的。我們知道HVAC設(shè)備的換熱器、水過(guò)濾器、水泵及閥門等裝置都有其阻力與流量的性能曲線，通過(guò)檢測(cè)其兩端的進(jìn)出水壓差，并與該裝置的預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行比較，就可以準(zhǔn)確控制流量。

壓差式與靶式流量開(kāi)關(guān)相比它是一種精確的流量控制方式，它具有準(zhǔn)確的流量控制值。它可以直接安裝在機(jī)組內(nèi)也可以在現(xiàn)場(chǎng)安裝。如果在機(jī)組內(nèi)安裝從壓差開(kāi)關(guān)連接兩根銅管至換熱器的進(jìn)出口，測(cè)量其進(jìn)出口的壓差，即反映出流量。而用戶現(xiàn)場(chǎng)不需要安裝和接線，也就避免了靶式水流開(kāi)關(guān)的安裝不準(zhǔn)確導(dǎo)致機(jī)組故障的隱患。如果安裝在現(xiàn)場(chǎng)可以使用雙設(shè)定點(diǎn)可調(diào)的壓差開(kāi)關(guān)，從模塊的主進(jìn)出水管引出?6.35的銅管用管螺母接到壓差開(kāi)關(guān)上即可。如果現(xiàn)場(chǎng)具有便攜式超聲波流量計(jì)測(cè)量主水管的流量更好，可以調(diào)整壓差開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)螺絲設(shè)定好你需要的保護(hù)流量值，如果現(xiàn)場(chǎng)不具備此條件，也可以根據(jù)工廠提供的不同模塊組合下的主進(jìn)出水管的流量和壓差值曲線，設(shè)定到合適的壓差值以實(shí)現(xiàn)精確控制流量。

而壓差開(kāi)關(guān)的另外一個(gè)設(shè)定點(diǎn)可以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整用作模塊機(jī)組壓差過(guò)大（即模塊機(jī)組內(nèi)部結(jié)垢或堵塞）指示。具體方法是在正常的水流量下，調(diào)整壓差開(kāi)關(guān)該設(shè)定點(diǎn)調(diào)整螺絲使其閉合或輸出的指示燈亮，然后緩慢旋進(jìn)使壓差開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或輸出指示燈滅后再1～2圈即可。即如果模塊機(jī)組進(jìn)出水管和換熱器之間的壓差大于設(shè)定值即可發(fā)出報(bào)警信息提示用戶清洗換熱器及管路。