水流开关、流量开关

中央空调一般以水作为二次换热的介质，合适的水流量是中央空调主机可靠工作的必要保证，不适当的 水流量可能导致冷水主机蒸发器结冰、冷凝压力高、压缩机“咬缸”等故障，因此合适的水流检测方法以 及检测部件是保证机组只有在系统水流量大于允许的最小水流量下工作，避免空调主机发生故障。鉴于水 流检测的重要性，考虑到用户以后的维护成本，许多项目招标已经开始要求水流开关的型式。 1、　靶式流量开关的使用特性 　　靶式水流开关的靶流片在正常使用时长期受水流压迫处于弯曲变形状态，易疲劳破坏，大型冷水机组 维修保养上规定靶流片使用2年必须更换，它是作为易损品及它的状况被列在维护保养记录中。而小型冷 水机没有专门的维护保养人员很难发现靶流片疲劳不能回复的故障，只有机组发生故障时才暴露。另外当 水系统混有空气时，水中的空气冲击靶流片造成流速下降，靶流片瞬间复位发给机组错误流量信息，为防 2、压差式流量开关的使用特性 　　压差式流量开关具有流量控制准确、对系统不再额外增加阻力、又对水管管径没有要求以及无水流扰 动干扰等特性，可取代任何形式的靶式流量开关作为HVAC水系统的流量控制，相对于靶式流量开关它可以 避免水泵气蚀引起的假流量（实际流速很大，但水中混有空气而实际流量并不大），且现场安装情况并不 影响压差式流量开关的流量控制值，因而可广泛应用在使用钎焊板式换热器、套管式换热器和壳管式换热 器的大中小型风冷或水冷冷水机组中作水流量控制并兼有部分防冻保护的功能。根据压差式水流量开关的 流量控制十分准确的特性还可以暴露机组外水管路设计或安装不当，提示安装人员排除安装或更改管路设计。 3、压差式水流量开关应用 　　压差式水流量开关的应用非常重要，如果应用不当不能体现它精确控制水流量的功能。 3.1换热器水流量保护 　　对于不同的换热器其压降与流量的曲线不尽相同，即使同一个换热器可能因换热量不同其应用的压差 开关也不同，过去那种不管多少制冷量的空调机组均采用一种型号的压差开关的做法是严重错误的，它不 能体现压差开关的精确控制流量的功能。 　　3.1.1蒸发器水流量保护 　　蒸发器水流量保护是非常重要的，适当的水流量保护值可以避免换热器因水流量减少而导致蒸发器结 冰的可能性。因此蒸发器水流开关往往由主机厂安装在主机内部，并已调整到最合适的保护设定点，这样 可以避免因现场安装人员的水平导致水流开关安装或设置不正常带来的隐患 　　在选择压差开关时首先要确定机组的额定水流量，假设机组制冷量是在出水温度7℃，回水温度12℃ 的额定流量下测得的，假设制冷量不变，水流量减少为额定流量的50％，那么出水温度可能低达2℃，接 近防冻保护温度，是非常危险的，因此我们建议压差式水流开关的流量动作保护设定值大于额定流量的50 ％，这个流量保护设定值可通过换热器压降与流量的曲线上大致得出压差开关保护压差值，然后再经过流 量仪表测试验证。 　　复位流量是指水泵运行后通过换热器的水流使其闭合所需的水流量，精确的复位值流量是检验机组外 水流量是否正常的一个关键指标，如果用户安装完毕后压差开关不能复位，这往往说明机组外水系统有问 题，提示用户检查机组外水系统的设计和安装，因为一旦空调机组内换热器上安装压差式流量开关后，用 户现场安装的任何情况都不影响它流量控制的准确性，因此方便现场安装人员查找机组水管路安装问题。 复位流量建议小于额定流量的80％。 　　3.1.2冷凝器水流量保护 　　对于冷凝器来讲，适当的冷却水流量可以保证空调主机的制冷系统工作在较好的状态，保证机组的工 作效率，当水流量过小不仅冷凝压力升高，制冷量下降，严重时可能导致压缩机发生故障。如果空调机组 没有得到合适的冷却水流量，压缩机不工作，这可以充分保护压缩机避免发生故障。复位流量可以检测水 系统的流量是否达到设计要求，正确的设定压差开关复位流量可以保证通过换热器所需的水流量，通常复 位流量在60～80％额定流量。 　　3.1.3水源或地源热泵机组水流量保护 　　水源热泵机组是目前发展最为迅速的空调类型，它以应用的灵活性和高效节能的特点广泛应用在写字 楼、商场、住宅等场合。对于水源或地源热泵机组它可以结合冷却塔及低位热源或土壤及地下水源组成一 套大型的水源或地源热泵系统。由于水源热泵是从水中获得冷量和热量，因此流经每个水源热泵的水流量 与设计流量保持一致才能保证机组的制冷量和制热量，也是机组可靠工作的一个重要条件，如果不能保证 适当的流量将可能导致冷凝压力过高而机组频繁启停，以致发生故障，因此怎样保证整个水源热泵系统中 的每台机组获得自己需要的水流量显得尤为重要，通常的做法是在水源热泵的出水端安装流量平衡阀，用 流量仪表调整流量平衡阀至机组需求流量，此方法的缺点是流量平衡阀价格昂贵，另外流量平衡调试费用 价格约占平衡阀费用的30％，此费用也较高。另外还必须安装水流开关提供给水源热泵机组控制器水流反 馈信号。如果系统不安装流量平衡阀将难保证机组需要的水流量，结果容易出现制冷系统高压保护，压缩 机有可能发生故障，另外如果不安装水流开关，系统操作者可能无法确认系统有无水流，有可能导致压缩 机在无水流下开机运行，也容易造成压缩机的故障。另外由于流量平衡阀是靠压差方式调整流量的，将对 水系统产生一定的阻力。 　　如果每台水源热泵机组的水侧换热器安装压差式流量开关，再根据套管式或板式换热器的进出管压降 和流量的曲线，使在水源热泵水源侧（水侧）的压差开关复位值流量要大于80％额定流量，这样可以基本 保证通过换热器的流量适当。实际在应用中压差开关可以由工厂直接安装在机组内或在现场安装，在安装 前必须进行压差和流量的测试，以得到合适的压差开关和复位水流量设定值，具体使用可通过调整球阀的 开度使压差开关闭合即可，此时通过换热器的水流量已大于额定流量的80％。 　　3.1.4壳管式换热器水流量控制 　　壳管式换热器在大中型冷水机组中用作蒸发器和冷凝器，对于主机来讲蒸发器和冷凝器的水流量的不 稳定直接影响主机可靠的工作，因此正确控制壳管式换热器的水流量可确保主机的运行稳定，我们可以根 据壳管式换热器的压降和流量的曲线查找70％额定流量（推荐值）下的压降，我们认为这个压降是主机流 量保护的下限，对于壳管式冷凝器我们还建议选择可调双设定点压差开关，其中一个还可用于换热器结垢 清洗状态指示，原因是由于换热器结垢造成其进出口压降增加，只要设定适当的压差值并选择本地指示就 可以看到当换热器结垢到一定程度时指示灯就点亮，提醒用户及时清洗换热器，避免由于传热效果下降造 成的能源浪费及对主机可靠工作的影响。双设定点压差开关已经作为许多外资项目的冷水机组招标要求必 需的水流保护装置