分享

详解水流开关在空调系统上的应用与安装调试

 昵称27427779 2015-12-02

靶式水流开关

靶式水流开关是采用不锈钢舌簧片检测水流情况,当有水流时,舌簧片弯曲,带动微动开关动作,从 而提供水流状态信号。波纹管作为水电隔离部件。


安装要求较高,且在小管径安装时阻力较大,在弯曲管路上不能安装。安装在小管径或水流量较小时易受水流的抖动而频繁动作。安装在大管径弯头处时容易造成靶片断裂。管路静压冲击波纹管,且波纹管频繁动作容易疲劳。




在弯曲的管道中,由于弯曲管壁的导流作用,其内侧流速增大,外侧流速逐渐减小,形成了各个过流断面的梯形速度分布规律,致使整个靶片受力不均而断裂。

水泵每次启停产生的水锤带来的冲击将导致靶片过度弯曲或断裂,管径越大这种风险就越大。

压差式流量开关可以安装在弯头或阀门处,可以大大减少因为满足安装靶式流量开关所需的直管段,节约了工程造价,同时也大大提高了水流保护的稳定性,目前在电子厂已经得到大量的应用。


压差式水流开关

对于水流量的测量,可通过测量阀门、孔板等两端的压降,得到流量目前已广泛用在HVAC的水侧系统及流量测量仪表。

压差式水流量开关是利用换热器有水流通过时产生压降的原理检测水流状态,是一种精确的流量控制方式。

安装简单,流量控制十分精确,动作和复位均有明确的流量值。


压差式水流开关和靶式水流开关的比较

性能

单设定点压差式流量开关

双设定点压差式流量开关

靶式流量开关

流量控制准确性

采用压差式流量控制原理,可以精确控制流量且不受现场安装情况的限制。

无法精确控制流量,受现场安装情况的影响较大

对HVAC系统的影响

不对水系统带来任何阻力,对于小管径及使用小扬程水泵的HVAC水系统可提供给用户现场更灵活的管路布置。

约对小管径水系统产生2-3米水柱的阻力,提供给客户的有效扬程减少了。

对安装的要求

可直接由工厂安装在机组内或在现场安装,在现场安装的部件不影响它流量控制的准确性,且对主水管管径和安装位置无任何要求,进出水管不要求直管段,节约机房空间。

一般安装在机组外,受安装工人的技术水平的限制和水管管径的影响,且要求水流开关前后有5倍以上的直管段,直管段占用机房的空间较大。

稳定性

压差开关动作和复位有明确的流量值,即使水系统中有少量空气也不产生漂浮,主要是因为其运动部件较少,运动部件没有疲劳破坏的风险。由于其无误动作,在控制系统不需要对水流信号作延时处理,对于传统靶式流量开关,因为担心其误动作,所以控制系统需对水流信号进行延时处理,一旦真正没有水流,而在水流信号的延时时间内,压缩机继续运行,非常有可能将换热器内静止的水结冰,从而冻坏换热器。

动作和复位没有明确的流量值,如水系统空气未排尽时,其形成的气泡冲击靶流片,造成流速的变化,水流开关动作复位频繁,容易造成主机频繁启停。在水流正常时,靶流片长期弯曲受压容易疲劳失效,不能在缺少流量时正常复位,从而发生故障,当水系统有水锤发生时靶片和波纹管易受冲击而发生故障。

防止换热器的冻结

可精确控制水系统的流量值,当水系统的流量低到额定流量的50%(推荐值)时,切断主机,防冻效果好,对于采用一次泵变流量的系统,通常保护值设定在额定流量的30-40%。

无法根据流量控制主机的开停,只能检测到流量的有无,来控制主机的启停,防冻效果很差。

应用场合

可应用于低温场合(-20℃,特别应用可达-80℃)和冰蓄冷领域,选择不同与液体接触的材料的材质可用于海水、化工领域。可以用作承压要求较高的场合。

仅可应用于常温和非腐蚀液体介质场合,承压仅有10bar,不能用作高压力的场合。

水流开关应用在双工况冷水机组的冰蓄冷系统

冰蓄冷的乙二醇溶液的温度可能低达-10℃,波纹管与大气接触,与微动开关接触的也是金属件,水流开关非插入乙二醇溶液的外部的金属部件可能低于0℃。

波纹管及微动开关可能产生冷凝水或结冰。

压差式流量开关的动作部件不与乙二醇接触,目前已成功应用于-80℃低温空调中。


目前环保节能是当今社会主流,一次泵变流量完全可以大幅度降低水泵的能耗。也是目前冷水机组发展的方向。

由于传统靶式流量开关是检测水流速度的,当水流速度低于一定程度将无法检测或经常性出现误动作。

压差开关可以根据一次泵变流量正常运行允许的最小流量对应下的压差,来确定流量保护值,一旦运行流量低于最小允许流量即保护,确保换热器不会结冰冻坏。

压差式水流开关应用高承压的水系统

在超高层建筑中要求中央空调设备的承压要远高于10bar,而传统的靶式流量开关的由于是采用波纹管作为水电隔离的部件,所有承压只有10bar,如要提高承压也只有通过加大波纹管厚度牺牲其柔韧度来实现的,其对小流速感测能力降低。

压差式流量开关没有波纹管,使用磁性相斥的原理检测的,承压可以达到20bar甚至更高。

压差式水流开关的安装

安装压差式水流开关需在换热器进出水口焊接测压接口。

进水管接“+”端,出水管接“-”端。

压差开关的两侧测压管和壳体需做保温。

压差开关提供SPDT触点,即一个常开和一个常闭触点可供选择,用于接入控制器,工厂缺省引出常开触点。

压差开关可以由工厂直接安装,并将线直接接入冷水机组的控制器,减少现场人员的安装出错的可能性,这样无疑将增加制造厂的成本,但可以大幅减少因水流开关而产生的技术咨询和维修费用。

压差开关也可以作为附件提供给现场安装人员,在现场根据情况进行安装。用户可以在现场进出水管上焊接一个G1/2”内丝,安装一个小球阀,然后再安装一个G1/2”-1/4”SAE(7/16”-20UNF)接头,通过?6.35铜管扩喇叭口与压差开关连接,但压差开关需要固定支架。另外也可以选择压差开关“+”端接口为G1/4”,“-”端接口为1/4”SAE(7/16”-20UNF),用户在进水端焊接G1/2”内丝,经过G1/2”转为G1/4”的外螺纹转换头,再接上G1/4”内螺纹球阀,然后将压差开关直接拧在阀门上,另外一端连接方法同前面一种方法,这种连接方法具有防呆效果,用户现场安装不会搞错“+”和“-”端。

现场安装的优点可以根据现场情况灵活选择安装位置,安装费用由安装公司承担。

压差开关提供G1/4”管螺纹接口,“+”端的管螺纹可以直接安装固定在进水管上。“-”端引到出水管上。

压差开关提供1/4SAE喇叭口连接,可利用压差开关的4个螺丝固定在安装板上,两端采用6.35铜管扩喇叭口连接。


压差开关在并联冷水机组的系统中的安装

对于多冷水机组并联的系统,需要在冷水机组的换热器进出口取压,而不能在单向阀或电动蝶阀后取压,否则测到的是整个系统的压差。


连接示例


大型冷水机组水流控制应用

满液式蒸发器对水流量要求较高,过低的水流量可以导致蒸发器结冰,损失非常大。

现场或工厂安装靶式流量开关很难保证其需要的直管段。

靶式流量开关靶片长期受压易失效而发生故障,通常在维修保养时每年都需要更换。

压差式可直接安装在冷水机组上,监控的流量可以在工厂设定并调整好,避免现场安装水流开关的不可控性。

压差式采用压差流量计的设计原理,具有长寿命、高可靠性的优点,在要求高可靠性的半导体和电子厂招标文件中不允许使用靶式流量开关而必须使用压差式流量开关,这是他们一年365天均使用冷水机组维持生产环境,长期得出的经验和教训,不再因为水流开关的问题导致停产而蒙受巨大的损失。

压差式流量开关选择只需根据冷水机组要求的最小水流量对应的压差来选择即可,通常对于允许一次泵变流量的冷水机组其保护流量为额定流量的30-40%。


应用案例


本段节选自
ACOL《螺杆机和离心机水流开关选择》

水流开关在空调系统上的安装调试

一、外形介绍(与以前使用的类似)


图1流量开关外形图

二、靶片介绍


图2 靶片的修剪模版示意图

流量开关出厂时装有可拆卸的1英寸、2英寸、3英寸及6英寸流向片。如果需要其他尺寸,可按模版修剪流向片,其圆弧形状应与管道相配。(一般螺杆机组建议使用1英寸、2英寸、3英组合)

注:为使开关能感应流量的变化,流向片不得与管道接触,也不得与管道中任何节流装置接触

三、安装要求

流量开关一定要安装在一段直线管道上,其两边至少有5倍管径的直线行程(见图3 ,A处距离)。开关安装时,其接线端子应在易于接线的位置上。流量开关可安装在水平管道或液流方向上的垂直管道中,但不能安装在液流方向向下的管道中。安装请注意尽量垂直管道方向安装,当安装在液流方向向上的管道时,因需要考虑流体重力影响,开关应调节到略高于表1中所示的典型流量值。


图3 流量开关安装位置示意图

表1 典型流量值(以某品牌 FSF50P-1为例)

管道尺寸

靶片尺寸

流量<m3h>

备注

最小断开

最小接通

最大断开

最大接通

φ168

3'

24

32.7

72

90

需安装1' 2' 3' 三个靶片

φ219

3'

48.4

66.8

174

200

需安装1' 2' 3' 三个靶片

φ273

6'

43

60

90

97

需安装1' 2' 3' 6' 四个靶片

示例:机组水接管尺寸为φ168 ,最小流量为32.5 m3h,通过查上表,该断开值在最小断开值和最大断开值之间,须按照下文描述方法通过调节螺丝调整水流开关的断开值至最小水流量左右

焊接管道应把内丝管接焊接在管道上,见图:


正确的

注意:流量开关不能遭受水击,如果在流量开关下游装有快速闭合阀,必须使用合适的节流器。


正确的


错误的安装


四、调节方式

调节流量开关设定的步骤:

A. 取下流量开关的外壳;

B. 调高流量值,顺时针旋转调节螺丝。在调高出厂设定值后,若要调低流量值,逆时针旋转调节螺丝。(见图5)

C. 通过按动主动杆数次来检查流量开关的设定不低于出厂设定值。如果发现主动杆回复时没有“咔嗒”声,顺时针旋转调节螺丝,直到主动杆回复时有“咔嗒”声。


图5 流量开关接线示意图


五、检查程序

当足够的液流通过管道使流量开关动作,红→黄触点间的回路接通。

在结束安装前,应至少观察三个工作周期,确定流量开关和与之连接的系统运作正常。

六、故障消除

现象或问题

解决方法

波纹管损坏,液体渗漏进入壳体

调换

碎屑卡主开关的机械部分,开关不动作

清除机械部分内的碎屑,并试验数次,确保开关正常动作。

控制开关动作反向

检查是否按照接线图接线

控制器开关不动作

检查接线

开关在液流时动作,但无液流时无法回复

液流方向须和开关上的箭头方向一致,在垂直管道中,确保液流向上

流量增加时开关不动作

检查流向片是否有裂缝或断裂,如有必要,进行调换


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多