板式換熱機組控制基本知識全體第一頁，共37頁。板式換熱機組的工作原理2020/12/12第二頁，共37頁。1.板式換熱機組概述換熱機組是集板式換熱器、循環水泵、補水泵、過濾器、溫度計、壓力表、各種傳感元器件、管道、閥門及工控系統于一體的成套區域供熱設備，并可以根據需要增加溫度、壓力等控制系統以及各種保護功能。主要適用于汽－水，水－水等介質間的熱交換，能滿足供暖、空調、生活熱水等的工藝要求，用戶只需要連接加熱系統，被加熱系統和補給水的接管，并連通電源即可投入使用。

換熱機組在間接供熱系統熱力站中的應用，大大減輕了設計工作量，通過優化組合，使得各種設備匹配更加合理，換熱強度高且占地少，比常規熱力站節約土建投資和工程造價，同時具有安裝調試簡單方便、施工周期短等優點。2020/12/13第三頁，共37頁。２.板式換熱機組主要優點結構布置合理、緊湊，占地面積小，減少初投資。高效節能，采用板式換熱器，引進德國API-Schmidt公司先進的計算機選型軟件進行最優化設計，同時配套國際知名品牌的自控系統實現供熱系統量調節和質調節的有機結合，達到最佳節能運行。縮短設計工期，成套供貨，安裝簡單方便，只需接上熱側、冷側以及補水側管口，接通電源就可運行，大大節省了熱力工程建設時間，同時節省了大量的安裝費用。多種控制方式可供選擇，通過數據通訊，實現遠程監控，并可以根據需要配置熱量計量裝置，可實現按熱力站計量收費。生活熱水機組采用獨特的設計思路，在保持恒溫供水的前提下，最大限度地防止板式換熱器中水垢的形成，實現機組連續運轉、提供熱水。

2020/12/14第四頁，共37頁。３.板式換熱機組工作原理換熱機組的工作由兩個循環系統所構成，即二次側循環系統和一次側循環系統。二次側循環系統是由循環水泵、管道、閥門等組成，與用戶散熱片或風機盤管構成一個環路；一次側循環系統是由熱側管道、閥門等組成，與一次管網循環泵等構成一個環路。兩個循環系統通過板式換熱器進行熱量交換，將一次側循環系統的熱量傳遞到二次側循環系統，二次側系統在循環過程中,經過散熱片將熱量傳遞到居民樓和商務樓。為了保證供熱房間的舒適，在兩個循環系統中配置了必要的控制元件和儀表，如熱側循環系統的電動調節閥、壓力和溫度傳感器、溫度計和壓力表，冷側循環系統的壓力和溫度變送器、流量計以及循環泵和補水泵的變頻裝置等，結合控制柜控制元件、電器元件可以做到本地自動控制和遠端監控。2020/12/15第五頁，共37頁。4、板式換熱機組型號說明

Q-XXX/XXX

123456

1:Q為公司2:熱負荷,單位為MW3:機組用途(Ｋ-空調系統Ｃ-采暖系統F-地板輻射系統S-生活水系統)4:一、二次側設計壓力，單位為MPa

5:一次側熱源介質(R-熱水Q-蒸汽)6:控制方式(Ⅰ-全自動智能型Ⅱ-全自動無人值守型

ⅡA-自動型Ⅲ-半自動型Ⅳ-簡單型)

2020/12/16第六頁，共37頁。常用單位的換算

1.1MPa=1000Kpa=106Pa=10.2kgf/cm2=10bar=100mH2O2.1m3=1000L3.1t=1000kg4.1度=1KW.H5.1MW=1000KW6.1英寸=25.4mm

我們應熟記上述常用單位之間的轉換關系。2020/12/17第七頁，共37頁。５.板式換熱機組的組成板式換熱器；循環泵組（含電機）；補水定壓裝置；閥門、管路和管道附件等；溫度計、壓力表等在線顯示儀表；超聲波流量計/熱能表（根據需要配置）；溫度傳感器、壓力傳感器、電動閥、電磁閥等傳感控制元器件（根據需要配置）；電控柜（根據需要配置控制、傳動元件，包括控制器、變頻器等相應的控制元器件）；底座。2020/12/18第八頁，共37頁。6.板式換熱機組的分類☆按照熱源介質:

水-水換熱、汽-水換熱☆按照用途:

空調、采暖、地板輻射、生活水、制冷☆按照控制功能:

簡單、半自動、自動、全自動、全自動智能型換熱機組2020/12/19第九頁，共37頁。控制等級分類Ⅰ型：全自動智能型機組采用可編程控制器進行控制◆溫度控制：恒溫供水、溫度補償。◆壓力控制：恒壓差或恒壓供水、自動補水定壓◆電氣及保護功能控制：水泵變頻、斷電保護、來電自啟、對變頻器工作狀態進行自動監測和保護。◆安全保護控制：泵閥聯鎖、開機自檢、順序啟動、循環泵故障自動切換、失壓保護、自動泄壓、超溫保護。◆數據管理控制：就地數據采集及顯示、數據上傳及遠程控制。2020/12/110第十頁，共37頁。控制等級分類2020/12/111第十一頁，共37頁。控制等級分類Ⅱ型：全自動型機組采用可編程控制器進行控制◆溫度控制：恒溫供水、溫度補償。◆壓力控制：恒壓差或恒壓供水、自動補水定壓◆電氣及保護功能控制：水泵變頻、斷電保護、來電自啟、對變頻器工作狀態進行自動監測和保護。◆安全保護控制：泵閥聯鎖、開機自檢、順序啟動、循環泵故障自動切換、失壓保護、自動泄壓、超溫保護。◆數據管理控制：就地數據采集及顯示。2020/12/112第十二頁，共37頁。控制等級分類2020/12/113第十三頁，共37頁。控制等級分類ⅡA型：自動型機組◆溫度控制（可選，需增加溫度控制器）：恒溫供水、溫度補償。◆壓力控制：恒壓供水、自動補水定壓◆電氣及保護功能控制：水泵變頻、來電自啟、對變頻器工作狀態進行自動監測和保護。◆安全保護控制：泵閥聯鎖（帶溫度控制時增加）、循環泵故障自動切換、自動泄壓。◆數據管理控制：就地數據采集及顯示。2020/12/114第十四頁，共37頁。控制等級分類2020/12/115第十五頁，共37頁。控制等級分類Ⅲ型：半自動機組◆溫度控制：采用溫度控制器，實現恒溫供水、溫度補償。◆壓力控制：自動補水定壓◆電氣及保護功能控制：來電自啟◆安全保護控制：自動泄壓。◆數據管理控制：就地數據采集及顯示。2020/12/116第十六頁，共37頁。控制等級分類2020/12/117第十七頁，共37頁。控制等級分類Ⅳ型：簡單型機組◆壓力控制：自動補水定壓◆電氣及保護功能控制：來電自啟◆安全保護控制：自動泄壓。◆數據管理控制：就地數據采集及顯示。2020/12/118第十八頁，共37頁。控制等級分類2020/12/119第十九頁，共37頁。控制等級分類不同控制等級間關系：IV=自動補水定壓+來電自啟+自動泄壓+就地顯示III=IV+溫度控制（單回路控制器）IIA=III+水泵變頻+泵閥聯鎖、水泵自動切換（單回路控制器）II=IIA+可編程控制器+各種保護功能I=II+數據通訊2020/12/120第二十頁，共37頁。a.恒溫供水

在一次側管路上設置了電動調節閥，應用控制器，根據溫度需求的變化，設定二次側的供水溫度；二次側供水溫度的實測值和設定值相比較后，控制器輸出信號至電動調節閥，調節電動調節閥的開度，從而改變一次側的流量，進而控制二次側供水水溫，達到恒溫供水的目的。控制功能說明2020/12/121第二十一頁，共37頁。b.溫度補償

室外溫度補償：根據室外溫度傳感器測得室外溫度來調整二次側供水溫度，按照當地溫度情況及用戶對溫度的要求，來確定供水溫度-室外溫度調節曲線，滿足用戶在不同室外溫度下二次側供水溫度不同的要求，達到舒適、節能、自動調節的效果。這種方式是目前常用的溫度補償方式。

控制功能說明2020/12/122第二十二頁，共37頁。控制功能說明c.恒壓差供水

控制器根據機組安裝在二次側供、回水管線上壓力傳感器的實測值，與控制器內的二次供、回水壓差設定值進行比較后，輸出信號至變頻器，調節其輸出的頻率，控制循環泵的轉速，實現二次側流量的調節，進而達到恒壓差供水的目的。2020/12/123第二十三頁，共37頁。控制功能說明d.恒壓供水

變頻器根據機組安裝在二次側供水管線上壓力傳感器的實測值，與變頻器內的二次供水壓力設定值進行比較后，調整其輸出的頻率，控制循環泵的轉速，實現二次側流量的調節，進而達到恒壓供水的目的。2020/12/124第二十四頁，共37頁。e.自動補水定壓

自動補水定壓包含下列幾種方式：①控制器控制補水泵變頻定壓②變頻器控制補水泵變頻定壓③機組上測得開關量信號通過控制回路控制補水泵啟停定壓④高位水箱測得開關量信號通過控制回路控制補水泵啟停定壓⑤機組上測得開關量信號通過控制回路控制一次補二次定壓控制功能說明2020/12/125第二十五頁，共37頁。f.水泵變頻

水泵由變頻器驅動，變頻器通過對輸出頻率的調整來控制水泵的轉速，且泵的運行頻率及故障狀態都可上傳。控制功能說明2020/12/126第二十六頁，共37頁。g.開機自檢：

控制器通電后，自動檢測機組各測點壓力值、溫度值以及設備狀態，執行失壓保護、超溫保護等保護功能。

h.順序啟動

對設置２臺的循環水泵（１開１備）的機組，當任何１臺循環水泵啟動正常3～5分鐘后才開啟電動調節閥；對設置３臺循環水泵（２開１備）的機組，當第一臺循環水泵啟動３～５分種后才啟動第二臺循環水泵，只有２臺循環水泵都啟動后才開啟一次側電動調節閥.控制功能說明2020/12/127第二十七頁，共37頁。i.水泵故障自動切換

①配置PLC實現當處于運行狀態的水泵發生故障時，輸出報警信號至PLC，PLC通過自動檢測，對變頻器進行自動復位后，自動切換到備用水泵，實現水泵故障自動切換；②控制回路實現通過控制電路增加時間繼電器、熱繼電器、中間繼電器等，實現對故障水泵的自動切換。控制功能說明2020/12/128第二十八頁，共37頁。j.失壓保護

二次側回水壓力低于設定值時自動停止循環泵運行，相應地自動關閉一次側的電動調節閥，補水定壓裝置自動開始往系統中補水，直到二次回水壓力達到系統設定值。k.斷電保護：

停電后自動關閉電動調節閥，切斷熱源，控制器運行狀態參數回到零位。控制功能說明2020/12/129第二十九頁，共37頁。j.泵閥聯鎖

機組啟動時循環水泵運行正常后才啟動一次側電動調節閥；停運時先關閉一次側電動閥，然后循環水泵才停止運行；k.來電自啟：

斷電后恢復供電時，機組自檢正常后按順序自動啟動，做到機組的無人自啟動和控制。

控制功能說明2020/12/130第三十頁，共37頁。l.自動泄壓

在機組二次側設置了安全閥泄壓系統，來釋放系統熱膨脹等原因引起的壓力升高，保證系統穩定安全的運行。

也可以根據要求配置二級泄壓系統，即除了在二次側設置安全閥外，再設置一套電磁閥泄壓系統。控制功能說明2020/12/131第三十一頁，共37頁。m.超溫保護

當二次側供水溫度或一次側供、回水溫度任一個超過設定值時，自動關閉一次側電動調節閥。

n.電氣保護

①變頻器自身的各種保護功能②電控柜內電器元器件實現的各種保護，常見的有：過電流、過電壓、短路、缺相、欠壓、浪涌保護等，適時進行自動監測和保護。控制功能說明2020/12/132第三十二頁，共37頁。o.數據采集上傳

機組可以實現本地手動/自動控制和遠程監控。通過機組配置的可編程控制器采集換熱機組兩側供回水管路上安裝的壓力和溫度傳感器、電動閥開度、熱表、流量計的測量值，水泵、變頻器的運行狀態等，通過用戶現場的通訊網絡，可編程控制器將所采集的運行信號、控制信號上傳至集中控制室，同時集中控制室可以在線修改運行參數，實現對設備的數據采集上傳以及遠程控制。控制功能說明2020/12/133第三十三頁，共37頁。生活水機組工作原理

換熱機組的工作由兩個循環系統所構成，即熱水循環系統和生活水循環系統。熱水循環系統由熱側管道、閥門等組成，與用戶鍋爐或一次熱水泵構成一個環路；生活水循環系統由循環水泵、管道、閥