容积式热交换器特点哪些

一、设计原则

◇ 安全可靠稳定性原则

系统的安全可靠运行起着十分关键的作用，因此在系统建设过程中，将系统的安全、可  靠、稳定性作为设计的首选原则。

 

终端应具备较强的抗干扰能力。终端应实现故障自诊断功能和自恢复功能，当出现故障的时候能自动重启而不需要人为的切断电源。严格全面的权限管理；详细的操作日志功能。

 

只有安全可靠的系统才能达到令人满意的结果。在方案设计时，首先应考虑选用稳定可靠的产品和技术，使其具有必要的冗余容错能力，为用户提供高可用服务。要求系统在硬件配置、操作系统、以及系统管理等环节采取严格的安全措施，保证系统不受侵害。

 

◇ 先进性原则

系统采用先进成熟的具有当今国内先进水平的监测控制技术、控制器及应用软件，并具有完整的技术文档资料。

 

◇ 实用性原则

系统需要本着能够解决热网运行中存在的实际问题，进行整体规划，无论是网络体系、通信系统、硬件平台及软件功能，必须能够满足整个热网管理的需求。力求完善化、科学化；用户界面设计友好，易于理解、易于掌握、便于操作。

 

◇ 可扩充性原则

应用软件的设计应逻辑结构清晰、易读。在功能的划分和设计时，尽可能相对独立、减少相关性，以易于扩充、维护和修改。采集控制器应充分考虑其独立性和扩展性，使设备配置和系统扩展有更大的自由度和灵活性。为热用户的日益增长，预留较大的扩展空间。系统不但要能满足现阶段的业务要求，而且要能满足将来业务的增长和新技术发展的要求，要在原有设备继续发挥作用的基础上，保证用户能方便地增加或调整设备，改善系统功能和性能，支持将来系统不断更新和便于升级，从而保护原有投资。

 

主机系统应具有良好的可扩展能力，满足不同规模计算环境的要求，并且能提供多种升级途径，给业务的不断发展创造条件。缩放性是企业网结构要求中最重要的一个方面。企业业务的快速变化，用户不可预测的需求都要求系统结构能适应这种情况。这就意味着我们在最初设计中，投资重点要放在一个可缩放的结构上以及支持它的相关的软硬件。

 

◇ 兼容性原则

底层系统、数据库、采集控制器、通讯方法、网络协议都采用国际标准或统一标准，使  得系统的兼容性大大提高，只要遵循统一标准，任何厂家的设备都可以接入该系统。

 

◇ 经济性原则

在满足系统需求的基础上，力争用最少的资金，获得最大的经济效益和社会效益。经济  性原则不仅体现在设计过程中，而且要为系统今后的维护降低成本打下基础。

 

二、系统解决方案 

 

2.1 系统整体结构图 

2.2 西门子S7系列型热网控制器功能详述

西门子S7系列型数据采集控制仪可以实现温度，压力，流量，断电报警，柜门开关报警等信号的采集，处理，远传，显示等功能。可以实现电动调节阀自动，手动控制，远程，就地控制   等功能。下面分别详述

 

2.2.1 实时数据本地显示和远传中心功能

西门子S7系列型数据采集控制仪可以实现如下实时数据的功能：

 

◇ 一次温度、压力、流量的本地显示及远程传送；

◇ 二次温度、压力、流量的本地显示及远程传送；

◇ 一次瞬时热量的计算，本地显示及远程传送；

◇ 二次瞬时热量的计算，本地显示及远程传送；

◇ 一次流量累计积算及显示，一次热量累计积算及显示；

◇ 二次流量累计积算及显示，二次热量累计积算及显示；

◇ 当前阀开度显示；

◇ 当前室外温度显示；

◇ 当前柜门报警状态显示；

以上数据可根据预先设定的时间间隔定时向中心发送。同时，以上数据可以分别由  中心单独招测，也可以一次性中心全部招测。

 

2.2.2 原始电流值的远程传送

根据预先设定的状态，可以远程传送当前温度，压力，流量等参数原始电流值，供用户比较原始数据和计算出的温度压力等数据是否一致。供热信息网了解到同时可以在必要时，实现电流数据的远程传输，供中心长期监测，比较之用。

 

2.2.3 中心远程对时功能

为了保证中心系统时钟同下位机各个站点的系统时钟高度一致，每次西门子S7系列重启后，或间隔一定的时间以后，会自动同中心系统进行时钟校对，保证整个系统时钟高度一 致。

 

2.2.4 远程或本地自动化控制功能

 

西门子S7系列型控制器可以设定本地调节阀的自动化控制模式，也可以远程设定调节阀的各种自动化控制模式。

控制器内置 6 种调节阀控制模式，分别如下，供用户根据实际情况选择使用：

◇ 根据室外温度调节二次网供水温度模式；

◇ 根据预先设定的各个时间段的供水温度调整二次网的供水温度；

◇ 根据预先设定的各个时间段的阀开度调整一次网的阀开度；

◇ 手动设定当前的供水温度值；

◇ 手动设定当前的阀开度；

◇ 手动设定当前的阀偏移量； 

 

2.2.5 本地或远程报警参数设置功能

 

控制器可以本地或远程设定如下参数的上下限报警值，当测量值超出该值设定的上下限时，控制器自动上传报警数据，同时中心有声音和视觉的提示：

◇ 一次温度，压力，流量

◇ 二次温度，压力，流量

◇ 室外温度

◇ 阀开度

◇ 柜门状态

 

2.2.6 本地或远程量程设定

控制器可以本地或远程分别设定如下参数的量程：

◇ 一次供水温度

◇ 一次回水温度

◇ 二次供水温度

◇ 二次回水温度

◇ 一次供水压力

◇ 一次回水压力

◇ 二次供水压力

◇ 二次回水压力

◇ 一次供水流量

◇ 室外温度

 

2.2.7 本地或远程自控参数设定

控制器可以远程或本地设置采集控制仪所用到的各种自控参数。主要包括如下：

◇ 室外温度同供水温度之间的对应关系表

◇ 供水温度偏差同阀开度变化量之间的对应关系表

◇ 一天之内各个不同时间段的二次供水温度关系表

◇ 一天之内各个不同时间段的阀开度变化关系表

◇ 自控调整周期

◇ 根据设定周期定时设定室外温度（只有 INZ01 没有外接室外温度的情况下）

◇ 配合不同模式设定当前供水温度，阀开度，阀偏移量等参数

 

2.2.8 远程修改登录验证码

控制器本地需要做任何参数变动时，都需要输入验证码，该验证码可以远程修改并下发给现场控制器。

 

2.2.9 本地或远程设定电流回传状态

控制器可以设定相关参数的原始电流值是否同实时数据一起回传给控制中心。该参数可以本地设定，也可以远程设定

 

2.2.10 本地或远程设定报警功能开关

报警功能开关控制，控制器是否对超限的采集数据自动报警，并实时远传该报警数据。

 

三、各种控制模式详述

 

3.1 、一次网调节阀控制方式

西门子S7型控制器可以全面多种模式，按系统设定的优先级级别调整一次网调节阀。其中按照优先级别依次如下：

 

3.1.1 联动控制模式（优先级别 ★★★★★）

该模式下，调节阀执行的优先级别最高。供热信息网了解到无论当前处于何种状态，只要联动模式任何情  况发生时，调节阀优先执行预定操作。预定操作包括，阀门关闭等。触发情况包括如下：

 

◇ 系统断电

当控制器检测到系统断电（或循环泵断电）时，无论调节阀处于何种状态，首先发出指   令，关闭调节阀。防止出现热交换器过热汽化等极端情况。该情况只有在有后备电源的情况下才能起效，同时电调阀应具有断电自动关闭功能。

 

◇ 二次网欠压

该情况一般预示二次网缺水。同时补水系统出现故障。因此，必须停止热交换，关闭电  调阀，关闭循环泵。

 

◇ 循环泵故障

◇ 二次网温度高于报警值

◇ 一次网压力高于报警值

 

3.1.2 流量（或热量）上下限模式（优先级别 ★★★★）

系统可以按流量（或热量）设定一次网流量的上下限值，当系统达到设定极限值时，自动减小电调阀开度，以减小系统流量，达到预先设定的流量范围。

 

3.1.3 控制二次网供水温度模式（优先级别 ★★★）

 

系统主要以二次网供水温度为调节对象。当二次网供水温度过高时，减少阀开度，反之亦然。

 

3.1.4 控制二次网回水温度模式（优先级别 ★★★）

同上

 

3.1.5 控制二次网供回水温度平均值模式（优先级别 ★★★）

同上

 

3.1.6 控制一次网流量模式（优先级别 ★★★）

 

系统主要以一次网的供水流量作为当前的调节对象，当一次网的流量高于设定值时，减   少阀开度，当一次网的流量低于设定值时，增大阀开度。一次网流量设定值必须在流量上下   限范围内。

 

3.1.7 控制一次网阀开度模式（优先级别 ★★★）

 

系统主要以一次网的阀开度作为调节对象，当一次网的阀开度大于设定值时，减小阀开度。反之亦然。

 

3.2 控制方式选择

 

3.2.1 室外温度方式

按照室外温度设定各种控制参数。即根据不同的室外温度值设定不同模式下的控制参数。比如按照不同的室外温度值，设定不同的二次网供水温度值，在按二次网供水温度调节时，需要依据不同的供水温度值来减少或增加阀开度。

 

3.2.2 时间段方式

把一天设为 24 个不同的时间段，在不同时间段内，设定不同的控制参数。比如设定一天 24 个不同时间段的二次网供水温度值，在按二次网供水温度调节时，需要依据不同的供水温度值来减少或增加阀开度。

 

3.2.3 手动指定方式

由中心或者控制器手动指定当前的控制参数。包括手动指定二次网供水温度，手动指定  当前阀开度等。

 

3.3 循环泵控制

采用供、回水压差和温差结合控制循环泵变频器的方式，把二网流量控制在合理的范围内，既能达到用户流量需求，又不浪费，从而达到节省电能的目的。

无人值守换热站中压力控制主要是二次供水压力（或者是二次供回水压差）和二次回水   压力的控制。分别通过调整循环泵变频频率和补水泵变频频率实现。下面说明几种故障和相应的保护措施。

 

1. 二次供水压力过高，供热系统中，此故障是个比较严重的故障，需要系统停止运行进行检查，否则有可能会造成用户家里暖气片的损坏。

2. 二次回水压力过高，系统设置超压泄水电磁阀，报警发生时自动打开电磁阀泄水。

3. 二次回水压力过低，为了保护循环泵，此报警发生时系统应该停止运行并报警。

 

4. 补水箱水位过低，应该停止补水，避免补水泵长期无水运行造成损坏。

5. 补水箱水位过高，应该关闭自来水，避免不必要的浪费。

6. 有些换热站生水压力不足或防止短时间停水，应该设置生水箱。

 

另外，控制器和变频器进行通讯，设定和读取变频器的参数如：工作电压、工作频率、  工作电流等，以便了解水泵电机的运行情况。通讯方式可以通过一根通讯电缆实现。

 

3.4 补水泵控制

 

◇ 二网回水压力过低，通过控制一次网同二次网的通断电磁阀向二网补水。

◇ 二网回水压力过低，通过控制备用补水泵向二网补水。

◇ 二网压力过高，控制电磁阀关闭，停止补水。

◇ 二网压力过高，控制泄水阀放水，并向主控发报警信号。

◇ 二网回压控制补水泵变频器。