智能型板式换热机组特点及工作原理

    全自动智能型板式换热机组由二次侧和一次侧循环系统构成。二次侧循环系统由循环水泵、管道和阀门等组成,与用户散热片或空调系统风机盘管构成1 个环路;一次侧循环系统由热侧管道、阀门等组成,与用户锅炉或一次热水泵等构成1 个环路。2 个循环系统通过板式换热器进行热量交换,将一次侧循环系统的热量传递到二次侧,经散热片/ 风机盘管再将热量传递到居民楼/ 商务楼。为供热房间的舒适,在2 个循环系统中配置了控制元件和仪表,如热侧循环系统的电动调节阀、压力和温度传感器等,冷侧循环系统的热量表、压力和温度变送器以及循环泵和补水泵的变频装置等,可以做到本地自动控制和远端监控相结合。

  2 　主要配套设备设计原则

    (1) 板式换热器　一般不设置备用换热器,在换热量3 MW 以上时,为减少单台换热器板片数,使结构设计更合理,常采用2 台并联运行方式,单台换热器的热负荷为总热负荷的60 %～70 % 。这样配置的优势在于低负荷运行或采暖初期和末期时,单台运行也可满足要求,从而节省运行成本。

    (2) 循环水泵　一般不设置备用泵,循环水泵额定流量为系统设计流量的1. 05～1. 1 倍,在系统流量较大时,为减少单台泵功率,降低成本和运行费用, 通常采用2 台循环泵并联运行的方式,每台泵的流量为总流量的60 %, 这样配置的好处是: ①在1 台泵出现故障后,另1 台泵还可维持系统的循环。②只需按单台泵的功率配1 台变频器,同样可达到调整转速、恒压供水的目的,从而大幅降低成本。

    (3) 补水泵　补水泵流量为二次循环水总流量的3%～4%, 补水系统一般都为变频自动补水。

    (4) 阀门　①换热机组与用户热网系统的接口处一般安装免维护的焊接式球阀。②换热器的进、出口和水泵的进、出口一般都选用手柄/ 手轮蝶阀作为关断阀,同时水泵的出口还设置止回阀。③在二次侧供水管路上设置安全阀,安全阀的开启压力一般按二次侧的设计压力设定。④在离板式换热器近的管路上,每侧管路的点设有排气阀,处设有排污阀。⑤换热机组一次侧供水管路上和二次以上的杂物,滤网材料一般采用不锈钢。侧回水管路上都设有Y 形过滤器,滤网能去除2 mm。

    (5) 自动控制系统　包括控制器、电控柜、传感器、执行机构以及通讯系统。控制器是通过与其相连的传感器和执行机构完成对换热器和其它在线设备的数据采集和控制功能。主要元器件有温度传感器/ 温度变送器、室外温度传感器/ 变送器、压力变送器、差压变送器、流量计、液位变送器/ 液位开关、电动调节阀、变频器和电磁阀等。通讯系统则使用TCP/ IP 通用协议。

     智能型板式换热机组在国外尤其是欧洲已获得大量应用,技术相当完善和成熟。在国内由于基础设施技术水平存在较大差距,供热管网的陈旧和供热设备整体技术的落后,使得智能型板式换热机组的应用推广遇到很大的难度和阻力,但对于大、中城市新建的一些住宅小区、商业楼群、体育馆和游泳池等设施,利用智能型板式换热机组提供采暖/ 空调/ 生活热水,既可限度地发挥其环保、节能、节省投资费用等优势,同时又可提高现代化建筑的营运管理水平。2003 年经过与北京热力集团的充分交流,兰州兰石鲁尔热力工程公司向以奥运标准建设的中关村西区大型商业写字楼的10 多个热力站提供了几十套智能型板式换热空调采暖和生活机组, 实际运行效果良好。现以某科技大厦热力站为例, 介绍系统组成和机组控制功能。