論文關(guān)鍵字：高爐冷卻水溫差流量數(shù)字化溫度傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)控制

論文摘要：利用數(shù)字化溫度傳感器、電磁流量計(jì)對(duì)高爐冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行溫度和流量參數(shù)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)根據(jù)這些數(shù)據(jù)以及歷史記錄和人工設(shè)定參數(shù)等進(jìn)行分析和比較，確認(rèn)高爐冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)不佳狀態(tài)進(jìn)行必要的調(diào)整。

引言

在高爐生產(chǎn)過程中，由于爐內(nèi)反映產(chǎn)生大量的熱量，任何爐襯材料都難以承受這樣的高溫作用，必須對(duì)其爐體進(jìn)行合理的冷卻，同時(shí)對(duì)冷卻介質(zhì)進(jìn)行有效的控制，以便達(dá)到有效的冷卻，使之既不危及耐火材料的壽命，又不會(huì)因?yàn)槔鋮s元件的泄露而影響高爐的操作。因此對(duì)高爐冷卻介質(zhì)進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和控制尤為重要。本文主要闡述對(duì)高爐水冷卻部分進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的一套系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。

高爐冷卻水系統(tǒng)比較重要的幾個(gè)參數(shù)：

高爐冷卻的作用：

摘要：針對(duì)北京地鐵復(fù)八線空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行過程中的節(jié)水問題，在理論研究的基礎(chǔ)上，通過采用旁流式過濾技術(shù)和化學(xué)藥劑相結(jié)合的方式，對(duì)天安門西站的冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。通過不同的處理方式進(jìn)行技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)可行性比較，找出適合地鐵冷卻循環(huán)水處理的方法。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水旁通過濾器節(jié)水效果

一、情況概述：

北京地鐵復(fù)八線西起復(fù)興門站，東至四惠東站，全線共設(shè)13座車站，是北京地鐵建設(shè)史上第一條設(shè)計(jì)安裝有中央空調(diào)系統(tǒng)的地鐵線路。車站全部采用水冷式制冷機(jī)做為站內(nèi)環(huán)境溫度控制。在機(jī)組運(yùn)行過程中循環(huán)冷卻水的損失量很大，已成為北京地鐵用水量最多的設(shè)備。北京是一個(gè)缺水的大都市，市政府對(duì)節(jié)水要求很高，而且，水費(fèi)又在不斷的提升，使制冷系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用在地鐵公司總的費(fèi)用中也占據(jù)了一定的比例。

節(jié)約用水，降低運(yùn)行費(fèi)用是地鐵運(yùn)營(yíng)公司的首要任務(wù)，首先我們要確定可以節(jié)約的水量在哪里？

在制冷機(jī)運(yùn)行季節(jié)，正常的蒸發(fā)量和合理的飛濺損失量是無法回收的，只有通過相應(yīng)的水處理技術(shù)和設(shè)備來合理的減少排污水量。也就是說：減少排污量是開展節(jié)約用水工作的重點(diǎn)⑴

1.正確加注冷卻水

1.1加注清潔的軟水。發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水應(yīng)選用雨水、雪水和河水等軟水，雨水、雪水和河水等軟水含礦物質(zhì)少，適宜發(fā)動(dòng)機(jī)使用。井水、泉水、自來水等硬水中含多種礦物質(zhì)(如多種鹽類等)，這些礦物質(zhì)受熱后易沉積在水箱壁、水套壁、水道壁上而形成水垢和銹蝕物，使發(fā)動(dòng)機(jī)散熱能力變差，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。同時(shí)，加入的軟水必須保持清潔。否則，水中的雜質(zhì)會(huì)造成水道堵塞或加劇水泵葉輪等機(jī)件的磨損。如條件不允許，沒有軟水加注而需要使用硬水時(shí)，必須先采取“加熱法”或“加入堿液法”對(duì)其進(jìn)行軟化處理，再加入發(fā)動(dòng)機(jī)，確保加入的冷卻水適合發(fā)動(dòng)機(jī)使用。

1.2冬季盡量加注熱水。在寒冷冬季，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫度較低，機(jī)油粘度較高，起動(dòng)阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難。如果起動(dòng)前向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)加注冷水，很易在加水過程中或在加完水未能及時(shí)起動(dòng)時(shí)，造成水箱下水室及迸水管處發(fā)生凍結(jié)，致使冷卻水無法循環(huán)，甚至導(dǎo)致水箱脹裂。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在寒冷冬季起動(dòng)前應(yīng)盡量加注熱水。這樣，一方面可以避免出現(xiàn)前述的凍結(jié)現(xiàn)象，另一方面可以通過加注熱水并反復(fù)循環(huán)更換，使機(jī)體溫度得到一定程度提高，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。

1.3起動(dòng)前加注冷卻水。在寒冷冬季，為便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、避免發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象或因水源較遠(yuǎn)，有些建筑工程機(jī)械使用人員常常采取“干起動(dòng)”的方法起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。采取先起動(dòng)后加水的“干起動(dòng)”方法起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，因發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)沒有冷卻水，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后各部件溫度上升極快，尤其是缸蓋水套、噴油器水套等處升溫更快且溫度特別高。此時(shí)，如果突然加入冷卻水，由于溫差變化大，缸蓋及水套易因驟冷而產(chǎn)生裂紋或變形。例如，一部ZL50C型裝載機(jī)在冬季起動(dòng)時(shí)采取“干起動(dòng)”的方法起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，發(fā)現(xiàn)1、2缸噴油器處向外“嘶、嘶”噴氣，拆檢該處噴油器水套，水套均出現(xiàn)了裂紋，更換水套后故障排除。

1.4忌“開鍋”時(shí)急于加水。發(fā)動(dòng)機(jī)因缺水而溫度過高，造成水箱“開鍋”時(shí)，不要急于加注冷卻水。發(fā)動(dòng)機(jī)水箱“開鍋”時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)各部件溫度均較高。此時(shí)，如果突然加注冷卻水，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋等部件會(huì)因驟熱激冷而產(chǎn)生裂紋或變形。正確的做法是：首先，卸去發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，怠速空轉(zhuǎn)幾分鐘；其次，用毛巾或擦機(jī)布蓋在水箱蓋上并擰開水箱蓋，再次，待無蒸汽噴出時(shí)再取下水箱蓋；最后，當(dāng)水溫達(dá)到正常時(shí)，加注冷卻水。

2.正確更換冷卻水

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)空分項(xiàng)目循環(huán)冷卻水系統(tǒng)普遍存在的水泵揚(yáng)程偏高、流量偏大等主要問題，提出了創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。正確運(yùn)用流體力學(xué)基本原理，結(jié)合空分工程的具體特點(diǎn)，抓住關(guān)鍵，從設(shè)計(jì)源頭入手，合理確定水泵流量、科學(xué)計(jì)算水泵揚(yáng)程等，不僅可以大幅度降低循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，還可以降低投資成本。

關(guān)鍵詞：空分設(shè)備；循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；節(jié)能降耗

大型空分設(shè)備用戶是能源消耗大戶，蘊(yùn)藏著巨大的節(jié)能潛力，其主要關(guān)鍵設(shè)備的節(jié)能技術(shù)已不斷取得發(fā)展，而循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，空分行業(yè)對(duì)此研究較少。近年來，杭氧對(duì)空分項(xiàng)目的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能從理論到實(shí)踐進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的研究，認(rèn)為空分項(xiàng)目的循環(huán)冷卻水泵的揚(yáng)程余量太大（大部分揚(yáng)程為45～60m，而實(shí)際只需30～35m），余量達(dá)到29%～71%，因此僅合理配置水泵揚(yáng)程，平均就有30%左右的節(jié)能空間；同時(shí)，由于冷卻水流量安全系數(shù)重復(fù)考慮，造成確定的水泵流量不合理，雖然換熱設(shè)備冷卻水供、回水溫差設(shè)計(jì)值為8～10℃，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)溫差大多為4～6℃，有的更小。盡管有些企業(yè)已經(jīng)實(shí)施了一些節(jié)能改造，但大多從表象出發(fā)，沒有抓住本質(zhì)，盲目性大，因而節(jié)能不徹底，效果欠佳?？辗猪?xiàng)目的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)龐大，其節(jié)能空間相當(dāng)可觀。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能工作，需要?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)，只有在正確、系統(tǒng)的理論指導(dǎo)下，從設(shè)計(jì)源頭入手，才能少走彎路。

1傳統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中存在的問題

1.1盲目選擇水泵揚(yáng)程。長(zhǎng)期以來，空分行業(yè)以產(chǎn)品技術(shù)附件中的“供水壓力0.4MPa，回水壓力0.25MPa”等內(nèi)容為依據(jù)來確定循環(huán)冷卻水泵的揚(yáng)程，大部分選45～60m。理論上，這個(gè)做法是一大誤區(qū)，水泵揚(yáng)程的確定應(yīng)根據(jù)流體力學(xué)基本原理對(duì)具體的工程進(jìn)行詳細(xì)水力分析計(jì)算后確定。實(shí)際上，這樣確定的水泵揚(yáng)程余量太大，表現(xiàn)為：如果所配電機(jī)功率比較小，則管路上的閥門就不能完全打開（一般只能開30%），需要人為增加阻力損失才能安全運(yùn)行；如果所配電機(jī)功率比較大，水泵就會(huì)在超大流量工況下運(yùn)行，不僅水泵效率低，而且易產(chǎn)生葉輪汽蝕、噪聲大、振動(dòng)大等不利安全運(yùn)行的問題，同時(shí)，如果超額的流量對(duì)傳熱影響不大，本身就是浪費(fèi)?？傊?，盲目確定水泵揚(yáng)程，既浪費(fèi)投資又使運(yùn)行能耗增高。1.2缺少必要的水力分析計(jì)算。除了水泵揚(yáng)程的選擇缺少必要的水力分析計(jì)算外，各換熱設(shè)備支路也沒有經(jīng)過水力平衡分析設(shè)計(jì)，阻力損失小的支路實(shí)際流量大大超過設(shè)計(jì)流量，造成流量浪費(fèi)；阻力損失大的支路實(shí)際流量小于設(shè)計(jì)流量，造成冷卻效果不理想，這時(shí)只能通過關(guān)小阻力損失小的支路上的閥門，提高整個(gè)系統(tǒng)的阻力，來調(diào)節(jié)流量平衡。如果某個(gè)支路的阻力損失特別大，這種做法就更不合理。而且，如果沒有經(jīng)過必要的水力分析計(jì)算，循環(huán)冷卻水供水干管在空冷塔位置的壓力就沒有數(shù)據(jù)，空冷塔常溫水泵和冷卻水泵的揚(yáng)程確定必然盲目，要么過高，要么過低。如果循環(huán)冷卻水系統(tǒng)變流量運(yùn)行，更會(huì)出現(xiàn)這種情況。1.3不恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)。先盲目增加水泵揚(yáng)程或流量的余量，再增設(shè)變頻調(diào)速裝置，將揚(yáng)程或流量降下來。這種做法不可?。翰粌H要增加一大筆投資，而且水泵不可能在高效區(qū)工作，變頻系統(tǒng)本身也有一定的能量損失，附屬裝置增加，故障率和維修量均增大。應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的目的是在變工況時(shí)調(diào)節(jié)流量。一臺(tái)工頻泵和一臺(tái)變頻泵聯(lián)合工作，當(dāng)變頻泵改變流量時(shí)，工頻泵的流量朝與其相反的方向改變，不能充分發(fā)揮變頻調(diào)速的作用。同時(shí)變頻泵不可能頻率降得很低，否則，變頻泵提供的壓力比工頻泵的低得多，變頻泵就泵送不了水。1.4對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)盲目采用壓力自動(dòng)控制。在市政供水和采暖空調(diào)供水系統(tǒng)中，當(dāng)流量改變時(shí)常采用壓力自動(dòng)控制方式，有其具體原因。而盲目地將這種壓力自動(dòng)控制方式應(yīng)用到空分項(xiàng)目，就會(huì)人為增加系統(tǒng)阻力，不利節(jié)能。1.5為達(dá)到運(yùn)行工藝要求人為增大阻力損失。受產(chǎn)品技術(shù)附件中“供水壓力0.45MPa，回水壓力0.25MPa”等內(nèi)容的影響，很多用戶都認(rèn)為“只要壓力上去就好”“只要水回得去就好”，一旦回水壓力低，水回不去，就去關(guān)小回水管閥門。這是運(yùn)行中的一大誤區(qū)。循環(huán)水泵供水的目的是供給換熱設(shè)備冷卻水流量而不是壓力，應(yīng)該是流量達(dá)到要求就好。對(duì)一個(gè)水力性能可調(diào)系統(tǒng)，流量與壓力沒有直接關(guān)系，而換熱設(shè)備進(jìn)、出口壓差與該設(shè)備的流量有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系（換熱設(shè)備水力性能已固定），設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)希望系統(tǒng)閥門全開，各點(diǎn)的壓力最低，而流量恰好滿足要求。1.6不合理確定水泵流量。確定水泵流量的各環(huán)節(jié)都考慮安全系數(shù)，造成重復(fù)考慮；工程設(shè)計(jì)時(shí)沒有確切的換熱設(shè)備水流量作為依據(jù)，更沒有相應(yīng)的水阻力損失可參考，得出的總流量是個(gè)大概數(shù)，因此多數(shù)情況下所配水泵流量遠(yuǎn)大于換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)流量，水泵揚(yáng)程偏高使實(shí)際運(yùn)行流量進(jìn)一步增大。實(shí)際運(yùn)行中又認(rèn)為流量大總是好的，流量大可以使壓縮機(jī)級(jí)間冷卻器的空氣溫度降得更低，可以降低壓縮機(jī)的功耗。這些都造成水泵流量確定不合理，使大流量、小溫差運(yùn)行成為一種習(xí)慣。1.7通過關(guān)小水泵進(jìn)水管閥門來調(diào)節(jié)水流量。大流量運(yùn)行對(duì)水泵節(jié)能和運(yùn)行不利，所以有的企業(yè)采用關(guān)小水泵進(jìn)水管閥門的辦法。這種方法操作快，節(jié)能效果明顯。但是，增加水泵進(jìn)水管阻力，很容易使葉輪汽蝕，進(jìn)而使水泵運(yùn)行效率降低、振動(dòng)大、噪聲大等。1.8不考慮實(shí)際濕球溫度，冷卻塔出水溫度一律定為32℃如青海省西寧市的夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度只有16.6℃，而冷卻塔的進(jìn)、出水溫度依然設(shè)定為42、32℃。本來可以充分利用氣候條件，有效降低壓縮機(jī)能耗，卻被不合理的設(shè)計(jì)人為抹殺。

2通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)先天節(jié)能

摘要:以某企業(yè)葉輪塑件為研究對(duì)象，針對(duì)塑件腔體內(nèi)部及柱位冷卻難度大的問題，設(shè)計(jì)了葉輪注塑模具傳統(tǒng)冷卻水道和隨形冷卻水道方案，并進(jìn)行了模流分析及對(duì)比分析，結(jié)果表明，與葉輪注塑模具傳統(tǒng)冷卻水道方案相比，隨形冷卻水道方案的塑件表面溫差降低了22.1%，達(dá)到頂出溫度的時(shí)間縮短了26.3%，柱位處頂出時(shí)的最大體積收縮率降低了30.6%，柱位處的翹曲變形值降低了51.7%。并且，根據(jù)隨形冷卻水道方案設(shè)計(jì)了葉輪注塑模具結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了試模驗(yàn)證。對(duì)比分析與試模驗(yàn)證結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的葉輪模具隨形冷卻水道有效地改善了塑件的冷卻效果，提高了塑件的生產(chǎn)效率，降低了塑件的體積收縮率和翹曲變形值，從而改善了塑件質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:注塑模具;隨形冷卻水道;冷卻水道設(shè)計(jì);模流分析;對(duì)比分析

注塑模具冷卻系統(tǒng)優(yōu)劣對(duì)塑件質(zhì)量、成型周期的影響較大。與傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)相比，隨形冷卻系統(tǒng)的水道可以隨產(chǎn)品輪廓形狀變化而變化，因此，可以得到均勻的溫度分布和冷卻速率，從而實(shí)現(xiàn)均勻冷卻，達(dá)到有效提升冷卻效率、改善塑件外觀質(zhì)量、提高塑件尺寸精度的目的［1］。隨著金屬3D打印技術(shù)的應(yīng)用與推廣，隨形冷卻系統(tǒng)在注塑模具中的應(yīng)用越來越廣泛，可以解決塑件中冷卻難度大的部位的有效冷卻問題［2－4］。文章結(jié)合某企業(yè)葉輪塑件腔體內(nèi)部及柱位冷卻難度較大的問題，設(shè)計(jì)葉輪模具傳統(tǒng)冷卻水道和隨形冷卻水道方案，然后進(jìn)行模流分析和對(duì)比分析，根據(jù)隨形冷卻水道方案設(shè)計(jì)葉輪注塑模具結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)葉輪塑件均勻冷卻的同時(shí)，降低模具的制造成本。

1產(chǎn)品實(shí)例分析

圖1為某企業(yè)葉輪塑件3D模型。高度為100mm、最大直徑為150mm、產(chǎn)品平均厚度為3mm，葉輪塑件腔體分為上、下2部分，腔體內(nèi)的柱位需要與其他零件進(jìn)行精密裝配，對(duì)此處的尺寸精度及外觀質(zhì)量要求較高，但是，柱位處于腔體內(nèi)部，在成型過程中無法有效冷卻，導(dǎo)致冷卻效率低且冷卻不均勻，造成收縮不均、翹曲變形較大等缺陷。葉輪注塑模具采用一模一腔，為了便于葉輪塑件葉片成型與脫模，采用四面成型滑塊機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。葉輪塑件工作時(shí)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生離心力，使其內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，因此，塑件要求具有足夠大的強(qiáng)度和剛度，但葉輪模具型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成型難度較大。因此，選擇具有高流動(dòng)性、高抗沖、高剛性等物理特性的PP/AW564材料。

2冷卻水道設(shè)計(jì)

【【摘要】根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的正確使用作以簡(jiǎn)要介紹。供同仁借鑒。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動(dòng)機(jī)；冷卻水；正確使用

建筑工程機(jī)械大多采用水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)作為機(jī)械的源動(dòng)力裝置。在工作過程中，水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)是依靠冷卻水的循環(huán)將發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量散發(fā)到大氣中，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度保持在規(guī)定范圍之內(nèi)。冷卻水作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的重要工作介質(zhì)，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程和使用方法進(jìn)行加注、更換和排放。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的正確使用作以簡(jiǎn)要介紹。供同仁借鑒。

1.正確加注冷卻水

1.1加注清潔的軟水。發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水應(yīng)選用雨水、雪水和河水等軟水，雨水、雪水和河水等軟水含礦物質(zhì)少，適宜發(fā)動(dòng)機(jī)使用。井水、泉水、自來水等硬水中含多種礦物質(zhì)(如多種鹽類等)，這些礦物質(zhì)受熱后易沉積在水箱壁、水套壁、水道壁上而形成水垢和銹蝕物，使發(fā)動(dòng)機(jī)散熱能力變差，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。同時(shí)，加入的軟水必須保持清潔。否則，水中的雜質(zhì)會(huì)造成水道堵塞或加劇水泵葉輪等機(jī)件的磨損。如條件不允許，沒有軟水加注而需要使用硬水時(shí)，必須先采取“加熱法”或“加入堿液法”對(duì)其進(jìn)行軟化處理，再加入發(fā)動(dòng)機(jī)，確保加入的冷卻水適合發(fā)動(dòng)機(jī)使用。

1.2冬季盡量加注熱水。在寒冷冬季，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫度較低，機(jī)油粘度較高，起動(dòng)阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難。如果起動(dòng)前向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)加注冷水，很易在加水過程中或在加完水未能及時(shí)起動(dòng)時(shí)，造成水箱下水室及迸水管處發(fā)生凍結(jié)，致使冷卻水無法循環(huán)，甚至導(dǎo)致水箱脹裂。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在寒冷冬季起動(dòng)前應(yīng)盡量加注熱水。這樣，一方面可以避免出現(xiàn)前述的凍結(jié)現(xiàn)象，另一方面可以通過加注熱水并反復(fù)循環(huán)更換，使機(jī)體溫度得到一定程度提高，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。

摘要：自從通用變頻調(diào)速器問世以來，變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，變頻調(diào)速器以節(jié)能、安全、高品質(zhì)的質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大發(fā)展，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速器的功能也越來越強(qiáng)，尤其充分利用變頻調(diào)速器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速設(shè)備，保證正常生產(chǎn)等方面有著非常重要意義。

關(guān)鍵詞：55KW循環(huán)冷卻水泵系統(tǒng)改造變頻調(diào)速器

以往我公司的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用了二臺(tái)循環(huán)水泵（一用一備）以恒速泵的方式供水，通常情況下水壓波動(dòng)很大，能量損耗大，一旦發(fā)生車間用水量大時(shí)管網(wǎng)壓力會(huì)迅速下降，而車間停止或減少用水量時(shí)，管網(wǎng)壓力又會(huì)急速上升，實(shí)際上間接的流量改變導(dǎo)致管網(wǎng)壓力改變?cè)斐闪搜h(huán)泵的輸出功率損失，循環(huán)泵的出口壓力不穩(wěn)定而造成了循環(huán)泵的工作點(diǎn)發(fā)生變化，從而使循環(huán)泵組本身的效率變差，無形中增加了電能的消耗和設(shè)備的機(jī)械磨損，容易造成設(shè)備故障率的升高，而為了保證生產(chǎn)正常，達(dá)到車間預(yù)期冷卻效果，平時(shí)循環(huán)泵后的壓力保持過高，這樣相對(duì)的在恒速循環(huán)泵供水管網(wǎng)中用水流量大時(shí)管網(wǎng)壓力底，用水流量小時(shí)管網(wǎng)壓力高的現(xiàn)況；公司對(duì)車間循環(huán)水使用情況沒有具體的什么規(guī)定和約束，時(shí)有發(fā)生車間已經(jīng)不用循環(huán)水了而循環(huán)泵卻是開的；有時(shí)也由于循環(huán)水池水位過底而使泵組吸不到水也不知道，循環(huán)泵組卻在空載運(yùn)行既浪費(fèi)了電力能源也加速了泵組的機(jī)械磨損；另一方面循環(huán)水泵的拖動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)方式采用星-三角降壓瞬時(shí)啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)的沖擊波造成了電網(wǎng)的不穩(wěn)定和循環(huán)泵組的機(jī)械性能受損。鑒于以上幾點(diǎn)有意改用變頻調(diào)速閉環(huán)控制方式來控制。

自從通用變頻調(diào)速器問世以來，變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，變頻調(diào)速器以節(jié)能、安全、高品質(zhì)的質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大發(fā)展，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速器的功能也越來越強(qiáng)，尤其充分利用變頻調(diào)速器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速設(shè)備，保證正常生產(chǎn)等方面有著非常重要意義。公司的循環(huán)水泵供水系統(tǒng)通過變頻調(diào)速器改變泵組的出水能力來適應(yīng)各車間對(duì)流量的需求，當(dāng)循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速改變時(shí)，揚(yáng)程特性隨著改變，而管阻特性則不變，則調(diào)節(jié)了管網(wǎng)壓力流量。由于在不同的時(shí)間段，車間用水量變化是很大的，為了節(jié)約能源，本著多用多開多送，少用少開少送的原則，故通常需要“1控X”的切換。若供水不足，自動(dòng)提升循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速來增大泵組出口流量壓力或啟動(dòng)2號(hào)泵組進(jìn)行變頻控制；反之，當(dāng)車間用水量減少時(shí)則先停止2號(hào)泵組退出工作，僅由1號(hào)泵組變頻控制系統(tǒng)供水。變頻調(diào)速器已具有內(nèi)置PID調(diào)節(jié)運(yùn)算功能，使采集到的壓力信號(hào)（DC4—20mA）經(jīng)過PID調(diào)節(jié)比較處理后得到新的頻率給定信號(hào)輸出（DC4—20mA），決定變頻調(diào)速器輸出頻率的大小，從而改變了循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速大小來實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力恒定，構(gòu)成了閉環(huán)定值控制系統(tǒng)，能按需自動(dòng)調(diào)速，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的平穩(wěn)恒定，避免水壓流量波動(dòng)造成的沖擊損耗；合理對(duì)PID的參數(shù)值設(shè)定，可以大大減少系統(tǒng)供水管網(wǎng)水壓過高過底所帶來的功率損耗，節(jié)約能源和減少機(jī)械磨損。此外，通過變頻調(diào)速器對(duì)循環(huán)泵電機(jī)啟動(dòng)過程的過渡性設(shè)置，使得泵組的啟動(dòng)電流平緩增大，連續(xù)啟動(dòng)運(yùn)行，避免了常規(guī)快速啟動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊和所產(chǎn)生的機(jī)械沖擊；從而有效的降低軸承和其他易損件的磨損，普遍減少機(jī)械應(yīng)力，具有節(jié)電和延長(zhǎng)電機(jī)、泵組使用壽命的功效。

另外對(duì)循環(huán)水池的水位情況及冷卻踏的風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況與循環(huán)泵組變頻調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行連鎖工作。根據(jù)水池水位決定開機(jī)，一當(dāng)水池水位過底可以連鎖自動(dòng)打開補(bǔ)充進(jìn)水閥們給水池加水，直到達(dá)到預(yù)定水位。這樣保證了整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的可控性。

目前工業(yè)循環(huán)冷卻水水處理中大多采用磷系配方緩蝕阻垢劑?？偭资强刂扑幚硇Ч囊粋€(gè)重要指標(biāo)。投加量偏高容易生成難溶的有機(jī)膦酸垢，加之環(huán)保上對(duì)磷的限制，故投加量不宜太高。投加量低又達(dá)不到緩蝕阻垢的作用。所以，有必要控制投加量[1]。烏魯木齊石化公司目前共有12套循環(huán)水裝置，由于循環(huán)水在管網(wǎng)中重復(fù)利用，造成水質(zhì)惡劣，濁度增加，為保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，減少設(shè)備腐蝕，必須在循環(huán)冷卻水中投加緩蝕阻垢藥劑?？刂蒲h(huán)冷卻水的結(jié)垢和腐蝕趨勢(shì)，藥劑的投加量控制是很重要，藥劑含量低就達(dá)不到控制效果，藥劑量多會(huì)增加結(jié)垢趨勢(shì)同時(shí)使生產(chǎn)成本上升。總磷含量是判斷加藥的主要參考依據(jù)，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，控制藥劑的投加量，為節(jié)能降耗和裝置平穩(wěn)運(yùn)行提供了理論依據(jù)[1]。測(cè)定循環(huán)水中的總磷含量采用鉬酸銨分光光度法，此方法操作雖然簡(jiǎn)便，但是由于磷的存在形態(tài)較多和較復(fù)雜，如果測(cè)定中處理不好，將對(duì)測(cè)定結(jié)果帶來誤差。因此，總磷含量測(cè)定結(jié)果的快速與準(zhǔn)確顯得尤為重要。

1.分析方法簡(jiǎn)述

1.1主要儀器、試劑、材料

（1）紫外可見光分光光度計(jì)：UV1700，日本島津；

（2）電子天平：AE240，最小分度0.1mg，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；

（3）單標(biāo)線吸量管：10.00mL；

1冷凍水系統(tǒng)的操作

“空調(diào)用冷水機(jī)組一般是在標(biāo)準(zhǔn)工況所規(guī)定的冷水回水溫度12℃，供水溫度7℃，溫差為5℃的條件下運(yùn)行的。對(duì)于同臺(tái)冷水機(jī)組來說，其運(yùn)行條件不變，外界負(fù)荷一定的情況下，冷水機(jī)組的制冷量是一定的。此時(shí)．通過蒸發(fā)器的冷水流量與供、回水溫差成反比，即冷水流量越大，溫差越??；反之．流量越小，溫差越大所以，冷水機(jī)組工況規(guī)定冷水供回水溫差5℃，這實(shí)際上是規(guī)定了機(jī)組的冷水流量。這種冷水流量的控制就表現(xiàn)為控制水通過蒸發(fā)器的壓力降在標(biāo)準(zhǔn)工況下，蒸發(fā)器上冷水供回水壓降調(diào)定為49kPa(0．5kg／cm)。

在冷凍水系統(tǒng)的實(shí)際操作中，往往存在著以下幾種誤操作：

(1)一些空調(diào)主機(jī)房的操作人員開機(jī)時(shí)未嚴(yán)格按照機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)冷凍水進(jìn)出水壓力降．往往調(diào)得高于運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)壓力降過高時(shí)．不是關(guān)小冷水泵出水閥．而是采取打開另一臺(tái)不運(yùn)行機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)出水閥．將過多的水從另一臺(tái)機(jī)組蒸發(fā)器放走．以降低壓力降，導(dǎo)致人為增加冷水泵的運(yùn)行電流，造成電的浪費(fèi)。

(2)開機(jī)時(shí)．未先將不開機(jī)組蒸發(fā)器上的進(jìn)出水閥關(guān)閉，造成一部分冷水從不開的機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)流走，影響工作狀態(tài)下機(jī)組的制冷效果。

為了說明這個(gè)問題．下面就以兩臺(tái)機(jī)組(分別簡(jiǎn)稱為A機(jī)和B機(jī))為例，談?wù)勥@種誤操作的危害若A機(jī)開啟，B機(jī)不開．A、B兩機(jī)蒸發(fā)器進(jìn)出水閥均打開。

摘要本文提出了污垢熱阻研究的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法，以珠江水（獵德段）作為冷卻水并通過一系列試驗(yàn)得出了不同流速下的污垢熱阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并觀察到了污垢老化現(xiàn)象。這些數(shù)據(jù)比HTRI/TEMA推薦的數(shù)值更具體，可為冷水機(jī)組冷凝器的設(shè)計(jì)、監(jiān)控和清洗提供參考。

關(guān)鍵詞污垢熱阻冷卻水冷凝器冷水機(jī)組

換熱表面的污垢會(huì)使傳熱惡化，且隨著強(qiáng)化換熱技術(shù)的應(yīng)用，污垢熱阻對(duì)傳熱過程的影響更加明顯，因此冷凝器冷卻水側(cè)污垢熱阻值的選取便成了水冷式冷水機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要問題之一。冷卻水污垢熱阻的數(shù)值通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值或是文獻(xiàn)、規(guī)范等確定，如根據(jù)HTRI/TEMAJointCommittee推薦的污垢熱阻[1]，河水的污垢熱阻值是3.52×10-4～5.28×10-4m2·℃/W，而根據(jù)《工業(yè)循環(huán)水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50050-95）[2]，敞開式循環(huán)水系統(tǒng)的污垢熱阻值為1.71×10-4～3.44×10-4m2·℃/W。由于不同參考資料給出的污垢熱阻的數(shù)值變化較大，給實(shí)際的設(shè)計(jì)工作帶來了困難。另外不同河流、不同區(qū)段、在不同季節(jié)時(shí)冷卻水所形成的污垢也有所不同，因此我們擬采用試驗(yàn)方法，選用在珠江三角洲地區(qū)被廣泛用作冷卻水的珠江水為試驗(yàn)工質(zhì)進(jìn)行冷卻水污垢熱阻的試驗(yàn)，試驗(yàn)是在6月到10月期間進(jìn)行。冷卻水污垢熱阻的影響因素主要是溫度、流速和水質(zhì)。由參考文獻(xiàn)[1]分析，冷卻水溫度低于50℃時(shí)溫度對(duì)污垢熱阻的影響可忽略。因此主要研究冷卻水流速對(duì)污垢熱阻的影響，為冷凝器的設(shè)計(jì)提供較具體的污垢熱阻數(shù)據(jù)。

1試驗(yàn)原理及試驗(yàn)裝置

1．1試驗(yàn)原理

由傳熱學(xué)法測(cè)量污垢熱阻Rf，即