目前,螺桿式及離心式中大型冷水機(jī)組使用壓差式水流開關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的靶式流量開關(guān)作為流量保護(hù)部件已經(jīng)被越來越多的廠家認(rèn)可,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的靶流開關(guān)安全需要留有直管段,通常流量開關(guān)前后直管段至少都要有5倍管徑,在現(xiàn)在房價(jià)昂貴的今天,機(jī)房的面積也就越來越小,根本不可能留有足夠長的直管段讓你安裝靶流開關(guān),但是工程現(xiàn)場許多安裝在管道彎頭處或者工廠安裝在換熱器的接管上,這都是導(dǎo)致靶流開關(guān)斷靶片的主要原因。
對于一些冷水機(jī)組生產(chǎn)工廠在換熱器出口安裝靶流開關(guān)的這種現(xiàn)象(見下圖),實(shí)在不敢恭維,他們以為我在工廠幫客戶安裝好了,現(xiàn)場就簡單了,其實(shí)不然,你根本不知道客戶管路的走向,工廠現(xiàn)場往往在主機(jī)出口一個(gè)彎頭向上(見下圖),這樣你在工廠安裝的靶流開關(guān)能正常工作嗎?有時(shí)候我們的主機(jī)設(shè)計(jì)人員更多的要考慮工程現(xiàn)場的實(shí)際情況,裝備的部件能適應(yīng)用戶的各種安裝情況這樣才有意義。
本文中介紹的壓差式流量開關(guān)就是解決了傳統(tǒng)靶式流量開關(guān)安裝需要直管段的問題,也沒有靶流開關(guān)靶片斷裂的問題,也解決了靶式流量開關(guān)承壓低的問題,即不會(huì)出現(xiàn)靶流開關(guān)波紋管斷裂漏水的問題,更不會(huì)出現(xiàn)靶流開關(guān)微動(dòng)開關(guān)銹蝕失效的問題,總之壓差式流量開關(guān)是一個(gè)全面替代靶式流量開關(guān)的,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在眾多的國外及品牌的冷水機(jī)組作為標(biāo)準(zhǔn)配置,她們已經(jīng)從這種流量開關(guān)形式的更換中受益,大幅減少了維修維護(hù)費(fèi)用,減少了客戶投訴,提高了主機(jī)質(zhì)量,提升了品牌價(jià)值。通過這種水流開關(guān)形式的替換,增加的成本雖然很少,但收獲卻非常可觀。
2、壓差式流量開關(guān)的工作原理及選型應(yīng)用 壓差式流量開關(guān)的工作原理是利用換熱器的阻力和流量的曲線設(shè)計(jì)的,通過檢測換熱器兩端的進(jìn)出水壓差,并與該冷水機(jī)組的預(yù)先流量設(shè)定值進(jìn)行比較,準(zhǔn)確控制流量。壓差式與靶式流量開關(guān)相比它是一種精確的流量控制方式,它具有準(zhǔn)確的流量控制值。它可以直接安裝在機(jī)組內(nèi)也可以在現(xiàn)場安裝,如果在機(jī)組內(nèi)安裝從壓差開關(guān)連接兩根銅管至換熱器的進(jìn)出口測量其進(jìn)出口的壓差,即反映出流量,而用戶現(xiàn)場不需要安裝和接線,避免了靶式水流開關(guān)的安裝不準(zhǔn)確導(dǎo)致機(jī)組故障的隱患。
目前大中型冷水機(jī)組主要采用殼管式換熱器,殼管式換熱器額定流量下的壓降范圍通常為10~100kPa。目前國家大力推動(dòng)節(jié)能減排,對于空調(diào)系統(tǒng)如何提高運(yùn)行效率節(jié)約能源是我們研究的課題,就目前的空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施一次泵變流量控制,可以大幅度減少水泵的耗電量,同時(shí)減少主機(jī)的運(yùn)行的臺(tái)數(shù)及運(yùn)行時(shí)間,延長主機(jī)的壽命。但是可以用作一次泵變流量的主機(jī)必須允許在較低的水流量下工作(通常允許在額定流量的30%),此時(shí)的換熱器的壓降只有額定流量下的20%左右,這就要求壓差式流量開關(guān)在一次泵變流量的空調(diào)系統(tǒng)也能正常工作,而不會(huì)誤報(bào)警,因此要求壓差式流量開關(guān)能檢測較小的壓差值(通常在5~20kPa),壓差式流量開關(guān)的控制精度要高(誤差在±2kPa以內(nèi)),控制回差要小(在5kPa以內(nèi)),否則會(huì)出現(xiàn)流量保護(hù)后即使流量恢復(fù)正常時(shí)也很難復(fù)位。
壓差式流量開關(guān)分為固定設(shè)定點(diǎn)和可調(diào)設(shè)定點(diǎn)壓差式流量開關(guān),固定設(shè)定點(diǎn)壓差式流量開關(guān)在工廠已經(jīng)設(shè)定好,工程安裝現(xiàn)場是不能做任何改變,可以確保工廠設(shè)定的壓差值不能更改,而可調(diào)設(shè)定點(diǎn)的壓差式流量開關(guān)在工程現(xiàn)場可以自由調(diào)節(jié)壓差值,這就要求調(diào)試人員具有一定的專業(yè)知識,否則將有可能起不到應(yīng)有的保護(hù)作用。
目前,眾多空調(diào)主機(jī)廠家都愿意選擇固定設(shè)定點(diǎn)壓差式流量開關(guān),這樣可以保證工廠設(shè)定值不會(huì)被現(xiàn)場改變,保證了流量設(shè)計(jì)參數(shù),對保護(hù)主機(jī)非常有利。過去使用的靶流開關(guān),如果現(xiàn)場不能閉合,往往會(huì)調(diào)整調(diào)節(jié)螺絲使其流量減少或失效,致其失去了流量保護(hù)的功能。如果我們從設(shè)計(jì)上避免了這種用戶亂調(diào)整壓差值導(dǎo)致保護(hù)失效的問題,無疑是減少了流量保護(hù)失效的隱患,增加了空調(diào)主機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
對于可調(diào)壓差式流量開關(guān)需要滿足冷水機(jī)組殼管換熱器的要求,同時(shí)也要滿足整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用,我們在不影響主機(jī)性能的情況下盡可能讓客戶使用,而不是設(shè)置很多障礙,站在客戶的立場上設(shè)計(jì)我們的主機(jī),設(shè)計(jì)的主機(jī)適應(yīng)性就會(huì)更好。尤其我們在選擇可調(diào)壓差式流量開關(guān)時(shí)必須要充分考慮它的量程,通常我們建議使用開關(guān)的設(shè)定點(diǎn)在全量程的30%-70%比較合適,這個(gè)范圍是開關(guān)比較穩(wěn)定的,就像壓力表一樣,且不可使用其量程的或最小值,如果量程不合適建議更換合適的量程。
目前也有企業(yè)使用通常的油壓差控制器作為壓差式水流開關(guān)使用,首先我們知道油壓差控制器的量程是否合適,是否能滿足客戶使用一次泵變流量的要求,承壓是否足夠,本身的精度及靈敏度是否能滿足要求,控制回差(開關(guān)差或切換差)是否符合我們的要求,當(dāng)我們考慮到這些因素后,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)油壓差控制器量程非常大,而我們實(shí)際設(shè)定的往往是最小的量程,控制回差(切換差)比較大,一般大于20kPa,就是壓差開關(guān)閉合和斷開的差值,例如如果我們設(shè)定保護(hù)值(即斷開值)為10kPa,那復(fù)位值就是30kPa,這個(gè)差值將直接影響主機(jī)的流量保護(hù),如果這個(gè)差值很大就意味著一旦保護(hù)將會(huì)很難復(fù)位,如果把復(fù)位值降低,斷開值就會(huì)非常小,主機(jī)的保護(hù)就會(huì)受到影響。通常我們考慮斷開值是保護(hù)主機(jī)的,復(fù)位值是給用戶開機(jī)使用的,復(fù)位值越低用戶使用的靈活性就越好,復(fù)位值越高用戶出現(xiàn)一些流量不足就會(huì)導(dǎo)致無法開啟空調(diào)主機(jī)。所以我們在設(shè)計(jì)選擇流量開關(guān)時(shí)要充分考慮用戶的體驗(yàn),在不影響主機(jī)正常工作的情況下限度的讓用戶得到使用的便利,也就是提高空調(diào)主機(jī)的適應(yīng)性。
3、壓差式流量開關(guān)的安裝 對于壓差式流量開關(guān)的安裝,我們建議工廠安裝,這樣可以確保壓差式流量開關(guān)正常工作,如果處于成本或安裝位置等影響,也可以在現(xiàn)場安裝,但是現(xiàn)場安裝需要進(jìn)行防呆設(shè)計(jì),例如壓差開關(guān)高低壓接口可以不同,在換熱器的進(jìn)出口位置貼有警示標(biāo)簽等都可以避免安裝錯(cuò)誤。不會(huì)因現(xiàn)場安裝不正確導(dǎo)致壓差式流量開關(guān)不能工作。
4、結(jié)論 在中大型冷水機(jī)組上使用壓差式流量開關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)靶式流量開關(guān)是大勢所趨,越早更換收益就越大,它可以直接減少維護(hù)和維修靶流開關(guān)的費(fèi)用,由于壓差式流量開關(guān)的高可靠性,其本身的維修維護(hù)費(fèi)用接近為0,從而減少主機(jī)維修費(fèi)用開支,在中國幾乎所有的半導(dǎo)體芯片工廠(中芯國際/Intel/>臺(tái)積電華虹NEC等)及臺(tái)資電子廠都要求使用壓差式流量開關(guān),因?yàn)橹挥羞@樣才能保證其主機(jī)全年無休的運(yùn)行。
在選擇壓差式流量開關(guān)的類型時(shí),需要考慮產(chǎn)品本身的要求外還要考慮安裝公司的技術(shù)水平情況,將可能產(chǎn)生的失效原因考慮清楚,選擇合適的壓差式流量開關(guān)類型,我們始終認(rèn)為產(chǎn)品的質(zhì)量更多來自設(shè)計(jì)質(zhì)量,只有設(shè)計(jì)工程師樹立正確的質(zhì)量觀,站在生產(chǎn)、安裝、維修和使用等不同的角度去審視你的設(shè)計(jì),放大客戶的問題,解決客戶的問題,才能設(shè)計(jì)出具有競爭力的產(chǎn)品。
任何設(shè)計(jì)的產(chǎn)品都是給用戶使用的,如果我們設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能降低對客戶的要求,提高產(chǎn)品的適應(yīng)性,這就是客戶想要的。