離心式冷水機組的變頻驅(qū)動裝置VSD的原理及應(yīng)用講義

1、離心式冷水機組的變頻驅(qū)動裝置VSD的原理及應(yīng)用講義交流要點一.離心式壓縮機的卸載控制二.VSD變頻驅(qū)動裝置的工作原理三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢四.江森自控在VSD五.VSD變頻驅(qū)動裝置的應(yīng)用情況32一.離心式壓縮機的卸載控制截流孔板過冷器冷凝器均流板葉輪滿液式蒸發(fā)器PRV擋液板33壓焓圖壓力焓蒸發(fā)器壓縮機的壓縮過程冷凝器截流孔板制冷劑向大氣放熱制冷劑從負(fù)荷吸熱冷凝壓力PC蒸發(fā)壓力Pe壓頭=Pc-Pe一.離心式壓縮機的卸載控制降低壓頭減少壓縮機功耗減少能耗一.離心式壓縮機的卸載控制如何把這一工作原理應(yīng)用到離心式冷水機組上呢?降低壓頭 降低能耗35一.離心式壓縮機的卸載控制在恒速離心式

2、壓縮機的壓縮過程中:通過調(diào)節(jié)制冷劑流量來調(diào)節(jié)壓縮機的壓頭制冷劑流量-通過控制PRV的開度來調(diào)節(jié)36一.離心式壓縮機的卸載控制通過Pre-Rotation Vane (PRV) 控制來卸載卸載時關(guān)閉 PRV可擴展運行區(qū)域 (從 50% 降到 20%)37一.離心式壓縮機的卸載控制讓我們看看汽車的剎車和加速38導(dǎo)流葉片電機轎車的驅(qū)動系統(tǒng)分析剎車 -導(dǎo)流葉片油門- 電機一.離心式壓縮機的卸載控制39一.離心式壓縮機的卸載控制加速器固定在地板上用剎車來減速恒 速導(dǎo)流葉片電機一.離心式壓縮機的卸載控制主要依靠加速器來控制只在需要的時候用剎車變 速導(dǎo)流葉片電機一.離心式壓縮機的卸載控制對于離心式壓縮機,如

3、果通過速度控制卸載壓縮機輸入功 (能耗) 與葉輪轉(zhuǎn)速 rpm的關(guān)系隨著轉(zhuǎn)速的降低，壓縮機輸入功大幅度下降BPH=Flow x Head / Eff 因為 flow rpm Head rpm 2所以 BPH rpm 3一.離心式壓縮機的卸載控制所以,我們希望在離心式冷水機組中可以通過:調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片(PRV)來調(diào)節(jié)制冷劑流量調(diào)節(jié)電速轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)葉輪的齒尖速度 使得更有效的保持壓縮機提供的壓頭與實際需要的壓頭相一致,避免能量浪費,大大降低能耗.為此,我們需要VSD變頻驅(qū)動裝置!43二.VSD變頻驅(qū)動裝置的工作原理通過速度和導(dǎo)葉（PRV）共同配合控制卸載VSD裝置所需的硬件:壓頭探頭, 溫度探頭 ,PR

4、V 位置探頭, 喘振探頭和轉(zhuǎn)速（rpm）探頭VSD 裝置 ACC (Adapted Capacity Control)自適應(yīng)控制系統(tǒng)VSD裝置的軟件 (控制邏緝)ACC讀取全部信息從而了解機組的運行狀況繪制出精確的機組喘振點圖允許機組在喘振點附近運行使得機組在最低速度下運行從而確保效率最高44二.VSD變頻驅(qū)動裝置的工作原理優(yōu)化電機轉(zhuǎn)速優(yōu)化導(dǎo)流葉片的開度 冷凍水溫度溫度設(shè)定值蒸發(fā)/冷凝壓力導(dǎo)流葉片開度電機實際轉(zhuǎn)速隨時監(jiān)測冷凍水溫度等工作狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)冷量需求同時調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速和導(dǎo)流葉片開度，優(yōu)化機組部分負(fù)荷性能，節(jié)省運行費用。二.VSD變頻驅(qū)動裝置的工作原理輸入端輸出端比較電機速度邏輯冷凍水出水

5、溫度溫度設(shè)定值溫度偏差點擊速度信號給邏輯P.C.B.PRV控制邏輯PRV 控制信號（開啟或關(guān)閉）比較壓頭/最小轉(zhuǎn)速探頭MIN.轉(zhuǎn)速PRV位置實際電機速度速度余量冷凝壓力蒸發(fā)壓力二.VSD變頻驅(qū)動裝置的工作原理機組卸載過程：a b c da-b 降低轉(zhuǎn)速,葉片不動 b-c 恒定在允許最小轉(zhuǎn)速，關(guān)小葉片 c-d 關(guān)小葉片， 提高轉(zhuǎn)速機組加載過程：與上述工作過程相反47三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢節(jié)省能耗，投資經(jīng)濟；運行寧靜；啟動性能優(yōu)化；節(jié)省安裝費用；48三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢節(jié)省能耗，投資經(jīng)濟機組平均大約 99%的時間運行在部分負(fù)荷工況，因而部分負(fù)荷情況的能耗是評價機組

6、性能的重要標(biāo)志.49三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢-直接監(jiān)測冷水機組運行狀態(tài)；-能控制離心機組避開喘振區(qū)；-優(yōu)化機組運行轉(zhuǎn)速和導(dǎo)流葉片開度；-部分負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運行，降低輸入功率；-提高功率因數(shù)，達0.95以上。 VSD機組節(jié)能的關(guān)鍵 專為離心機組設(shè)計的獨特控制邏輯，提高部分負(fù)荷性能50三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢% 轉(zhuǎn)速 %輸入功率 100 100 90 73 75 42 50 12VSD機組節(jié)能關(guān)鍵 -優(yōu)先降低轉(zhuǎn)速卸載51三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢52三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢節(jié)能30%恒速變速負(fù)荷三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢年平均運行費用節(jié)

7、省25 - 30%一般需要 1 3 年回收投資關(guān)鍵因素-大樓負(fù)荷曲線-機組運行時間-電價結(jié)構(gòu)54 運行寧靜降低壓縮機轉(zhuǎn)速，降低氣流速度，即減小了噪音機組的噪音主要是由高速制冷劑排氣產(chǎn)生的機組99%以上的時間部分負(fù)荷低轉(zhuǎn)速運行三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢051015203040100%200%300%400%500%時間（秒）電機FLA （%）Millennium VSD星三角啟動器三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢VSD優(yōu)化機組的啟動性能-可替代啟動器-從1Hz開始啟動-從不超過 100% FLA56傳動系統(tǒng)運行磨損最小啟動平穩(wěn)啟動電流不會超過滿負(fù)荷電流（FLA）冷水機組工作轉(zhuǎn)速

8、大部分時間 小于設(shè)計轉(zhuǎn)速降低了電機和壓縮機的磨損三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢0.46m1.37m1.52m結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸??；冷卻水冷卻；直接安裝在機組上。三.VSD變頻驅(qū)動裝置的特點和運行優(yōu)勢節(jié)省安裝費用58四.江森自控在VSD上的經(jīng)驗1979年第一臺VSD機組投入使用；至今已有近5000臺安裝工程；江森自控的用戶遍布世界各地；VSD裝置既可安裝在新出廠的離心機組上，也 可用于改裝原有離心機。本行業(yè)最富經(jīng)驗59四.江森自控在VSD上的經(jīng)驗機組上安裝工廠接線工廠接管VSD針對工廠安裝60四.江森自控在VSD上的經(jīng)驗地面安裝50 max. 拉線長度 現(xiàn)場接線現(xiàn)場接管增壓泵VSD針對改造工

9、程61五.VSD變頻驅(qū)動裝置的應(yīng)用情況中央電視臺 -YK450杭州五洲大酒店 -YT450成都通信樞紐中心- YT500上海沙麗華大酒店- YK500杭州香格里拉大酒店- YK40062五.VSD變頻驅(qū)動裝置的應(yīng)用情況廣州寶潔 -YK4-00廣東省商檢局 -YK500東莞經(jīng)貿(mào)中心- YT400東莞豪門大酒店- YT300東莞光寶電子廠 -YK350珠海富華化纖集團-YT400北京昆侖飯店 離心式（VSD）2025冷噸63五.VSD變頻驅(qū)動裝置的應(yīng)用情況深圳高交會展覽館 離心式（VSD）/空氣處理機組 4650冷噸64五.VSD變頻驅(qū)動裝置的應(yīng)用情況北京五洲大飯店 離心式（VSD） 1620冷噸65五.VSD變頻驅(qū)動裝置的應(yīng)用情況上海和平飯店 離心式（VSD） 900冷噸66五.VSD變頻驅(qū)動裝置的應(yīng)用情況上海香格里拉大酒店 離心式（VSD）/空氣處理機組 150