陳延凡

摘? 要：一次泵變流量系統(tǒng)近年來作為一項節(jié)能技術(shù)潛力較大的空調(diào)水系統(tǒng)而被廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)的定流量系統(tǒng)不同，它通過變頻技術(shù)提高了整個水環(huán)路流量操控的靈活性，在節(jié)能方面也有著極大的優(yōu)勢。在另一方面，盡管該系統(tǒng)有多種優(yōu)點，然而缺少了科學(xué)合理的設(shè)備操控也會產(chǎn)生制冷機銅管凍裂的安全隱患。本文以合肥卷煙廠黃山精品線動力車間的一次泵變流量系統(tǒng)安全運行所做的改進和研究為重點，結(jié)合安全管理、設(shè)備操控等方面介紹和分析一次泵變流量系統(tǒng)運行中涉及的一些安全問題及解決方案。

關(guān)鍵詞 ：一次泵變流量系統(tǒng);安全運行;節(jié)能

1 一次泵變流量系統(tǒng)簡介

隨著科學(xué)的發(fā)展，變頻技術(shù)的使用也越來越廣泛，不管是工業(yè)設(shè)備還是家用電器都會使用到變頻技術(shù)。變頻調(diào)節(jié)是通過改變電機的供電頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速，從而使水泵的轉(zhuǎn)速得以改變的技術(shù)。在如今的空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計中，變流量節(jié)能的概念也已深入人心。尤其在國內(nèi)多年的變流量設(shè)計或者改造工程中，一次泵變流量系統(tǒng)逐漸獲得認可，動力車間也結(jié)合實際需求，使用了相對安全高效的一次泵變流量系統(tǒng)。

所謂一次泵變流量系統(tǒng)，指的是整個水環(huán)路的流量能夠按照末端實際需求進行流量調(diào)節(jié)變化的系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的一次泵定流量系統(tǒng)（水環(huán)路的流量由制冷機和水泵開啟數(shù)決定）和二次泵變流量系統(tǒng)（僅未端水路的流量變化，制冷機側(cè)水流量仍然保持不變）相比，有著許多不同之處。比如，在一次泵變流量系統(tǒng)中，通過制冷機側(cè)的水流量可以完全隨末端實際需求變化而改變，水泵也能夠在變頻技術(shù)的改變下把流量降低。與一次泵定流量系統(tǒng)僅靠設(shè)備開啟臺數(shù)控制水流量相比，具有更高的靈活性和更廣的控制范圍。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)處在部分負荷狀態(tài)時，節(jié)能效果尤其明顯，相對一次泵定流量或者二次泵變流量系統(tǒng)來說，除了有更好的節(jié)能效果外，一次泵變流量系統(tǒng)節(jié)省了一組水泵和相應(yīng)配件的設(shè)備配置，降低了設(shè)備投資費用的同時也減少了對冷凍機房的空間需求。

我廠使用的一次泵變流量系統(tǒng)是典型的主管壓差控制的系統(tǒng)，在實際使用過程中，該系統(tǒng)顯露的主要優(yōu)點有：（1）減少了水泵數(shù)量設(shè)置，節(jié)省了制冷站面積，降低了設(shè)備投資;（2）通過選用大型、高效的一次泵代替了二次泵系統(tǒng)中原有的小型、低效、低揚程的一次泵，從而得以提高水泵的性能;（3）降低了系統(tǒng)中水泵組的能耗。簡而言之，就是具有節(jié)能降耗的顯著優(yōu)勢。

2 一次泵變流量系統(tǒng)安全運行的有效措施

2.1強化設(shè)備安全管理

針對現(xiàn)狀，動力車間著重從2個方面開展安全管理工作。一是安全預(yù)防，預(yù)防工作重在消除潛在的安全隱患，從源頭避免產(chǎn)生危險，這也符合“安全第一，預(yù)防為主”的核心要求。在實際工作中，動力車間每月開展系統(tǒng)整體查漏、壓力檢測活動，同時要求機電維修工分別進行閥門、執(zhí)行器等相關(guān)部件的維護保養(yǎng)。具體采取管理措施：（1）制定設(shè)備的保養(yǎng)、點檢指導(dǎo)書和基準書，使得設(shè)備的保養(yǎng)、點檢工作有據(jù)可依;（2）規(guī)范操作規(guī)程，將具體的操作方式分解到每一個部位，讓所有的操作人員提高操作設(shè)備的規(guī)范程度;（3）安全員專員管理，制作粘貼警告標識、疏散圖等，梳理并亮化危險源，制定現(xiàn)場處置方案;（4）組織開展消防演練，開展內(nèi)部安全教育培訓(xùn)，提高人員安全意識。

二是安全控制：（1）制冷劑與冷卻泵安全聯(lián)鎖啟動控制。啟動時按照先開冷凍泵、冷卻泵，后開冷凍機程序開機，并以反向程序停機。（2）冷卻水系統(tǒng)冷卻塔6組，其中三組電動閥保持常開狀態(tài)，這樣保證制冷機開機時冷卻水系統(tǒng)的散熱安全。（3）控制箱安全警示及線路標識可視化管理。

2.2 一次泵變流量系統(tǒng)運行中的安全操控

2.2.1必須選擇與變流量系統(tǒng)相適應(yīng)冷水機組

在選擇冷水機組時，為防止蒸發(fā)器結(jié)冰，水流由湍流變?yōu)閷恿?、水流對銅管的沖蝕，一次水流量必須在一定范圍內(nèi)。因此需要選擇最小流量盡可能低的冷水機組。通常機組效率越高，機組蒸發(fā)器流量變化的范圍就越窄。目前離心機的最小流量一般都能達到設(shè)計流量的30%左右，根據(jù)我廠冷水機組廠商提供的技術(shù)資料在20%左右，完全滿足目前設(shè)計要求，保證了設(shè)備可以平穩(wěn)運行，給生產(chǎn)提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)保障。

2.2.2避免控制差錯導(dǎo)致離心機喘振

由于我廠使用的離心式壓縮機是速度型壓縮機，在部分負荷較小時會發(fā)生喘振，特別是在一次泵變流量系統(tǒng)中，流量大小變化代表著負荷的大小變化，如果調(diào)節(jié)控制出現(xiàn)差錯也會導(dǎo)致離心機喘振。喘振一旦發(fā)生，機組運行效率驟降，甚至損壞壓縮機等主要部件，造成安全生產(chǎn)事故，工藝生產(chǎn)溫濕度無法保障，影響較大。目前我廠使用的特靈離心機組采用多級壓縮離心技術(shù)，一定程度上有效避免了部分負荷較小時的喘振發(fā)生，同時車間技術(shù)員優(yōu)化系統(tǒng)各項參數(shù)如強化冷卻塔換熱效果、冷水變溫合理利用等進一步減少喘振的發(fā)生。

2.2.3水系統(tǒng)流量的測量與旁通控制

水系統(tǒng)的流量測量與旁通控制是保證流量正常循環(huán)的重要控制方式，閥門便成為了流量控制的重要部分。在供、回水干管上加設(shè)一個旁通調(diào)節(jié)閥，可以保證冷水機組蒸發(fā)器側(cè)的流量不低于其最小流量要求，確保冷水機組正常運行。而旁通閥的調(diào)節(jié)是依據(jù)檢測的流量信號而進行，因而對流量的檢測必須準確。為了提高檢測的準確性，在閥的選擇上，一般選擇測量精度較高的電磁流量計，同時應(yīng)注意定期標定、校正。此外，旁通閥的調(diào)節(jié)需快速，為滿足流量與閥門的開度成線性關(guān)系以及考慮到閥門的實際流量特性，選擇等百分比特性的調(diào)節(jié)閥為宜。

2.2.4準確設(shè)定主管控制壓差

同樣是閥門，在供﹑回水干管上設(shè)置壓差旁通閥，是辦理末端側(cè)變流量與機房側(cè)定流量這對矛盾最常用的手法。該壓差系統(tǒng)旁通閥工作的基本原理是，當(dāng)系統(tǒng)處于計劃狀態(tài)下，所有的設(shè)備都滿負荷運行，壓差旁通閥的開度為零，這時壓差控制器器兩端接口處的壓差即是控制器設(shè)定的差值。但是大多數(shù)已投入使用的工程，壓差控制器設(shè)定和作用經(jīng)常被施工單位和使用單位所忽視，壓差控制系統(tǒng)以及末端設(shè)備的電動二通便形同虛設(shè)。我們不難得出結(jié)論，壓差值設(shè)定偏低，旁通閥將極易打開而且旁流量增大，末端側(cè)的供冷會無法滿足;而壓差值設(shè)定偏大，則旁通閥門不易打開，旁通流量偏小。這將影響冷水機組正常所需運行臺數(shù)，有形增加了空調(diào)冷水系統(tǒng)的電耗。所以必須重視壓差旁路控制系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的影響，準確合理確定其參數(shù)，以滿足用戶的流量，同時按實際的必要正常來開啟機組的運行臺數(shù)。

3 結(jié)語

作為一種節(jié)能的水系統(tǒng)形式，一次泵變流量系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用前景和突出的優(yōu)勢。但是，只有在保證系統(tǒng)安全運行的前提下，才能做好節(jié)能改進工作，特別是類似卷煙工業(yè)這種空調(diào)系統(tǒng)能耗占據(jù)總能耗60%的大中型企業(yè)，設(shè)備能夠安全運行，是開展節(jié)能工作的前提條件。在安全的生產(chǎn)環(huán)境下，才有可能做到節(jié)能降耗、降本增效。

2014年，動力車間通過對一次泵變流量系統(tǒng)長期的跟蹤研究，明確了4臺冷水機組開啟臺數(shù)運行與主管控制壓差之間的關(guān)系。通過以安全管理理念為指導(dǎo)，對系統(tǒng)的各項操控方式進行不同季節(jié)、不同生產(chǎn)冷負荷需求的階段性參數(shù)調(diào)整，動力車間一次泵變流量系統(tǒng)得以長期保持安全高效的運行狀態(tài)。之后再結(jié)合變冷水水溫調(diào)節(jié)、冷卻塔補水改進促進熱濕交換、高壓微霧加濕開啟時間管理、冷水電動執(zhí)行器的全面清洗維保、冷水系統(tǒng)定壓裝置維保、冷卻水旁濾設(shè)備清洗等整個系統(tǒng)的全面改善，同比下降空間達到了20%，不但在系統(tǒng)運行節(jié)能方面效果顯著，也同時提高了整個系統(tǒng)全方位的安全系數(shù)。

參考文獻：

[1]劉立鳴.提高礦山機電設(shè)備檢修維護管理措施的幾點思考[J].河南科技，2014（2）：84.

[2]袁昌立.一次泵變流量系統(tǒng)及其應(yīng)用中需注意的問題[J].節(jié)能，2007（6）：27-28.