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        技術(shù)文章

        集中供熱二級管網(wǎng)水力平衡系統單元平衡方案

        時(shí)間:2024-2-3 17:10:00   作者:nwkzk88   來(lái)源:注冊   評論:0
        內容摘要:本工程主要改造內容為二次供熱管網(wǎng)的改造,集中供熱二網(wǎng)水力平衡的調節。根據改造區域管網(wǎng)實(shí)際情況在單元進(jìn)戶(hù)管道上安裝智能物聯(lián)網(wǎng)平衡閥,以及供、回水溫度測點(diǎn)。山東耐威科智能平衡閥內置控制
        本工程主要改造內容為二次供熱管網(wǎng)的改造,二網(wǎng)水力平衡的調節。

        根據改造區域管網(wǎng)實(shí)際情況在單元進(jìn)戶(hù)管道上安裝智能物聯(lián)網(wǎng)平衡閥,以及供、回水溫度測點(diǎn)。智能平衡閥內置控制與運算單元、采集單元、執行單元、 通訊單元。能根據回水溫度、供回水平均溫度(差)情況、氣溫情況、分時(shí)分區情況進(jìn)行自動(dòng)控制(避免所有數據在上位機軟件平臺運算,給平臺和服務(wù)器造成重大的數據處理負擔。同時(shí)避免整個(gè)系統過(guò)度依賴(lài)通訊網(wǎng)絡(luò )。當通訊網(wǎng)絡(luò )出現異常時(shí),整個(gè)系統也能正常運轉),現場(chǎng)設備采集到的數據通過(guò)采集通訊裝置無(wú)線(xiàn)通訊方式上傳至熱網(wǎng)控制中心服務(wù)器上(就地、云服務(wù)器可選),熱控中心設置操作站可對所有二次網(wǎng)平衡閥情況進(jìn)行監視和操作。熱網(wǎng)平臺做統計分析,數據展示及各項策略運算以及命令下發(fā)。

        二級管網(wǎng)智能調度指揮管理系統通過(guò)統一數據接口,將與生產(chǎn)運行調度密切相關(guān)的各個(gè)系統數據關(guān)聯(lián)起來(lái),從多個(gè)不同的角度顯示、反映當前熱力管網(wǎng)系統的運行狀態(tài)以及調度具體工作全方面的信息,為生產(chǎn)調度人員提供全面及時(shí)準確的工作環(huán)境。系統將實(shí)現以下幾大目標: 

        (1) 實(shí)現供熱系統自動(dòng)控制、調節以及二級管網(wǎng)平衡系統自動(dòng)控制系統的聯(lián)動(dòng)聯(lián)調。最終實(shí)現節能減排,舒適供暖的目的。

        (2) 實(shí)現二次側水力平衡的精準調節,統一調節。

        (3) 實(shí)現供熱運行數據的實(shí)時(shí)采集及遠傳。 

        我公司二級管網(wǎng)平衡系統以熱用戶(hù)的各樓棟單元回水平均溫度(或供回水溫差等)彼此一致作為二次網(wǎng)的調節目標,結合室溫采集系統采集的建筑物室內平均溫度作為補償(可選并留有接口)。對各支路二次網(wǎng)回水調節閥進(jìn)行調節,可以保證各支路間的均勻供熱,避免由于冷熱不均,為了保證偏冷用戶(hù)達到室溫要求而造成過(guò)熱用戶(hù)的能源浪費。具體做法為:

        根據各換熱站現場(chǎng)的實(shí)際情況,在每個(gè)熱用戶(hù)的樓棟單元內二次回水支路上安裝一臺智慧物聯(lián)網(wǎng)電動(dòng)平衡閥,供回水溫度測點(diǎn)直接接入智慧閥,智慧閥能根據供回水溫度情況、結合用戶(hù)室內溫度(可選并留有接口)、氣溫情況進(jìn)行自動(dòng)控制。同時(shí)將采集到的數據通過(guò)NB-IOT通訊方式傳送至上位機控制平臺。上位機控制平臺可對所有二次支路平衡閥情況進(jìn)行監視和操作。


        集中供熱二級管網(wǎng)水力平衡系統單元平衡方案


        二級管網(wǎng)平衡系統建設所需主要設備參數
        智能物聯(lián)網(wǎng)平衡閥性能詳細描述、產(chǎn)品組成及配套系統說(shuō)明
        (1)概述
        V型物聯(lián)網(wǎng)智能調節閥是一款集數據采集、控制、信號傳輸為一體的高端全自動(dòng)水力平衡閥,其內置控制與運算單元、采集單元、執行單元、通訊單元(各種通訊方式可選),執行器支持多種控制模式:回溫控制、溫差控制、回壓控制、壓差控制、室溫控制、流量控制等,用戶(hù)只需設定相關(guān)數據參數(如:回水溫度、供回水溫差、供回水壓差或閥門(mén)開(kāi)度),其即可實(shí)現自行的監測與控制操作,大大節省了人工成本。V型物聯(lián)網(wǎng)智能調節閥的V型閥芯擁有很好的線(xiàn)性及等比例調節能力,更好的達到控制效果;連接方式法蘭連接與焊接可選。

        V型物聯(lián)網(wǎng)智能調節閥一般安裝在單元或樓棟,可以根據現場(chǎng)要求選擇通訊方式,不同通訊方式只需要更換對應的拓展模塊,更方便的解決了不同安裝環(huán)境的通訊需求。

        標準安裝方式為:在熱力入口回水管道上應分別設置溫度計,設置過(guò)濾器(可選),加裝物聯(lián)網(wǎng)功能的溫度平衡控制閥,預留熱計量表安裝位置和安裝條件(可選)。平衡控制閥視情況可選裝保護罩,過(guò)濾器兩端加裝焊接球閥(選裝),過(guò)濾器選用自帶快速沖洗閥的成品過(guò)濾器,具備在線(xiàn)沖洗功能。        

        調節的原理:

        其原理是當用戶(hù)系統阻力特性系數一定時(shí)(初期可默認一樣),系統上游端的調節將引起下游端各用戶(hù)的流量成比例變化。利用上游端的調節引起下游端各用戶(hù)的流量一致等比失調的規律,即可實(shí)現系統的水力平衡調節。

        • 是在失調的用戶(hù)系統中設置局部阻力構件即電動(dòng)調節閥,

        • 使得增加的局部阻力等于該用戶(hù)的總剩余壓頭,

        • 用戶(hù)的流量與要求的流量相一致,即實(shí)現水力平衡。

        調節方法:

        ① 供暖初期閥門(mén)開(kāi)度都保持全開(kāi)狀態(tài)

        ② 供暖一段時(shí)間后(一周以上)待系統達到初步的穩定之后,通過(guò)測到的一些參數如:各支路流量、溫度、壓力等,手動(dòng)調節閥門(mén)開(kāi)度。

        ③ 一段時(shí)間后測量各支路參數進(jìn)行比較

        ④ 重復第2步和第3步的做法進(jìn)行調節。直至各支路基本一致



        主要參數
        2 執行器防水等級:IP68

        2 壓力等級PN16

        2 供電方式:DC24V 或電池供電(太陽(yáng)能板供電)

        2 物聯(lián)網(wǎng)智能調節閥具有防拆卸鉛封功能

        2 執行器具有直觀(guān)的液晶屏顯示,閥門(mén)面板上具有液晶面板顯示,可以直觀(guān)地顯示閥門(mén)工作模式、閥號、故障信息、實(shí)時(shí)開(kāi)度、閥門(mén)編碼,供水溫度,回水溫度及運行狀態(tài)顯示等信息。

        2 閥門(mén)明顯部位裝設金屬銘牌,金屬銘牌至少應包括以下內容:設備名稱(chēng)、設備編碼、設備制造廠(chǎng)名稱(chēng)、設備制造年月、制造廠(chǎng)產(chǎn)品編號、制造許可證編號、適用溫度(℃)介質(zhì)、公稱(chēng)壓力(MPa)、閥門(mén)喉徑(mm)、設備型號、性能參數等。

        2 輸出力矩:100Nm    功率:13W(僅當閥門(mén)啟、閉時(shí))  動(dòng)作時(shí)間:120S 

        物聯(lián)智能調節閥電動(dòng)執行器采用合金金屬減速齒輪制成,保證足夠的機械壽命和扭矩輸出,輸出扭矩大(是閥門(mén)扭矩3倍以上),保證閥門(mén)的可靠運行

        2 規格:DN32~DN200

        2 執行器上殼材質(zhì)燃燒等級:B級     執行器下殼材質(zhì):壓鑄鋁(保證有足夠的機械強度)

        2 介質(zhì):冷、熱水及60%乙二醇  

        2 介質(zhì)溫度:2℃—120℃  

        2 關(guān)斷壓差:0.6MPa~1.0MPa       

        2 引線(xiàn)長(cháng)度:30~50cm    

        2 閥體:閥體材質(zhì):碳鋼  閥芯閥桿:304不銹鋼

        閥芯:V型304不銹鋼閥芯,具有流通能力大,阻力小,流量調節特性好等特點(diǎn).在保證足夠的機械壽命和耐腐蝕、耐結垢特性的同時(shí),還能保證其流量調節的特性。具備全開(kāi)度時(shí)的低阻力特性。

        2 V型閥芯:調節線(xiàn)性比例好,調節閥調解線(xiàn)性報告(見(jiàn)資質(zhì)材料檢驗報告)

        2 開(kāi)度調節范圍:0~100%自由調節,閥位調節精度優(yōu)于100:1,具備關(guān)斷能力。

        2 閥體為壓力無(wú)關(guān)型電動(dòng)調節閥,具備壓力式壓差補償功能的流量調節閥。當管網(wǎng)壓差變化時(shí),可通過(guò)閥膽的壓差補償功能,自動(dòng)維持通過(guò)調節閥的流量不變,使流量不受系統壓差波動(dòng)的影響。

        2 數據通訊:主板自帶Modbus-RTU/M-BUS,GPRS、NB、Modbus-TCP、LORA(可選),實(shí)現遠程控制閥門(mén)、遠程調節閥門(mén)開(kāi)度大小,并實(shí)時(shí)反饋閥門(mén)開(kāi)度位置。

        (4)功能參數
        物聯(lián)智能調節閥執行器內置控制與運算單元智能控制器自身具備開(kāi)度上下限設定,內置自動(dòng)調節算法、供熱智能調節、內含補償運算等算法,用戶(hù)可選擇自動(dòng)控制 或 手動(dòng)控制(自動(dòng)控制:執行器支持多種控制模式:回溫控制、溫差控制、回壓控制、壓差控制、室溫控制、流量控制、熱量控制、分時(shí)段控制等,現場(chǎng)執行器可根據現場(chǎng)回溫、溫差、回壓、壓差、室溫、流量、熱量等參數自動(dòng)調節閥門(mén)開(kāi)度,控制參數數值及控制方式可遠程下發(fā);手動(dòng)控制:可通過(guò)遠程控制器或控制平臺直接下發(fā)閥門(mén)開(kāi)度。)內置2路溫度(PT1000)2路壓力(4~20mA)數據采集模塊(可選)

        2 具有本地PID運算和控制功能,接收控制站發(fā)送的控制策略及目標值,在就地完成運算,并將采集參數上傳。當出現通訊中斷或上位機故障等問(wèn)題時(shí),現場(chǎng)控制設備仍能根據最后的目標值及控制策略正常運行。

        2 具備手動(dòng)控制功能;當現場(chǎng)電源突發(fā)斷電時(shí),仍能通過(guò)手動(dòng)操作,確保正常供暖。

        2 物聯(lián)網(wǎng)智能調節閥執行器具有開(kāi)關(guān)極限限位,保證現場(chǎng)正?刂。安全的防堵轉功能,當有異物進(jìn)入閥體或者由于污垢堵轉后,閥門(mén)會(huì )自動(dòng)切斷供電電流,防止燒壞電機。電機具有電氣限位、機械限位、過(guò)熱保護、過(guò)載保護等保護措施。

        2 具有自行設定時(shí)間,定期分批次全開(kāi)、全關(guān)閥門(mén),防止堵塞和卡澀。

        2 物聯(lián)智能調節閥具有大于十萬(wàn)次開(kāi)關(guān)壽命。

        2 控制方式:回溫控制、溫差控制、回壓控制、壓差控制、室溫控制、流量控制、開(kāi)度控制、分時(shí)段控制等

        2 現場(chǎng)閥門(mén)參數調試裝置:手抄器、手機藍牙APP

        2 高可靠性:控制閥門(mén)及執行器使用壽命長(cháng),穩定可靠。斷電后保持原位

        2 引線(xiàn):傳統產(chǎn)品是引線(xiàn)從側面輸出,現在引線(xiàn)從底座下出,以防滲水

        2 測溫精度:執行器測溫采用PT1000熱電阻,安裝方便測溫精度高。

        2 物聯(lián)智能調節閥在斷電的情況下保持原位;當通訊中斷或者執行機構不能正常動(dòng)作時(shí),執行器報警并把報警信息發(fā)送給控制器及上位平臺。

        2 物聯(lián)智能調節閥執行器具有權威部門(mén)出具的CE認證報告。(見(jiàn)資質(zhì)材料)

        2 物聯(lián)智能調節閥質(zhì)保期自驗收合格之日起兩個(gè)采暖期

        2 噪聲:閥門(mén)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生噪聲不超過(guò)50分貝。

        2 專(zhuān)業(yè)工具:閥門(mén)上配備相應數量斷電就地調節閥門(mén)的專(zhuān)用工具。

        (5)控制策略:
        水力平衡調控策略:上級控制系統發(fā)布每平米流量值,單元電動(dòng)平衡閥能夠根據單元總面積自動(dòng)調節每單元的流量,流量誤差≤5%。供暖初期水力平衡采用此策略。

        熱量平衡調控策略:上級控制系統發(fā)布單耗(每平米熱功率W/㎡)值,熱量誤差≤5%。單元閥能夠根據單元總面積調節每單元的熱量。

        溫度給定調控策略:上級控制系統發(fā)布回水溫度值,單元閥能夠自動(dòng)調整流量,使各單元回水溫度與給定值保持一致。當換熱站總熱量不足時(shí),切換為溫度平衡調控策略。

        溫度均衡調控策略:換熱機組總回水溫度值作為調整目標值,單元閥能夠自動(dòng)調整流量,使單元回水溫度與機組回水溫度保持一致,均衡各單元熱量。

        單元樓棟各支路回水溫度一致法策略:

        (1) 供暖初期保持所有閥門(mén)全開(kāi)運行24小時(shí)以上,使得建筑內溫度達到初步平衡。

        (2) 系統采集計算所有回水溫度平均值,定時(shí)計算定時(shí)將計算得出的回溫均值下發(fā)至物聯(lián)網(wǎng)智慧平衡閥。物聯(lián)網(wǎng)智慧平衡閥根據系統下發(fā)的設定回水溫度與實(shí)際監測的回水溫度值進(jìn)行比較,自動(dòng)計算調節閥門(mén)開(kāi)度,使回溫與設定溫度保持一致。

        (3)當系統達到初步平衡后,系統自動(dòng)篩選區域內一到兩路最不利環(huán)路,并始終保持最不利環(huán)路平衡閥全開(kāi),按最不利環(huán)路回水溫度+偏差值的方式作為目標值定時(shí)下發(fā)至區域內各支路平衡閥。按照第3步自動(dòng)運行系統,一般1到2天可以達到區域內所有支路回水溫度完全一致,實(shí)現管網(wǎng)熱平衡的目的。

        山東耐威科智能平衡閥聯(lián)系方式:褚心朋  18663770659  

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