實例集中（zhōng）渦街蒸汽流量計改造及（jí）策略控製分析
點擊次數：2163 發布時間：2021-01-07 15:06:28
摘要：通過實例集（jí）中渦街蒸汽流量計改造及策略控（kòng）製分（fèn）析，闡述（shù）根據（jù）實際情況改造舊的已不適應現實需求（qiú）的集中渦街蒸汽流量計，*大限度地提（tí）高學習工作環（huán）境及參觀環境舒適度，也為需要改造（zào）舊的集中渦街蒸汽流量計的單（dān）位或新的集中渦街蒸汽流量計設計提供借鑒和（hé）參考。重慶中國三峽博物館於（yú） 2005 年 6 月 18 日建成開館，是公益性文化事業單（dān）位，其主要職能是收藏（cáng）和保（bǎo）護文物、開展（zhǎn）社會宣傳教育、進行社會科學研究，是（shì）一座集巴渝文化、三峽文化、抗戰文化、移民文化和城市文化等為特色的曆史藝術類綜合性博物館（guǎn）。由於多方麵的（de）原（yuán）因，重慶中國（guó）三峽（xiá）博（bó）物館的（de）集中渦街蒸汽流量計（jì）愈來愈不適應公眾對參觀環境舒適度的需求，改造集中渦街蒸汽流量（liàng）計以提升公眾參觀環境舒適度變得愈（yù）發迫（pò）切。由此，在館領（lǐng）導的支持和上級主管部門的關懷下，集（jí）中渦街蒸汽流量計改造項目於 2016 年（nián） 12 月立項，2018 年 12 月（yuè）改造完成，目前經采暖季和製冷季試運行，係統運（yùn）行（háng）穩定可靠，渦街蒸汽流（liú）量計效果大大改善（shàn）。本文對本次改造過程進行分析（xī）和經（jīng）驗總結，以資專家朋（péng）友們（men）分享及批評指正（zhèng）。
1 集中渦街蒸（zhēng）汽流量計存在問題及分（fèn）析
1.1 集中渦街蒸汽流量計（jì）整體問題分析
重慶中國三峽博物（wù）館大空（kōng）間的建築特點及人員密集等因素，使對中央（yāng）渦街蒸汽流量計的需求相較於普通公共建（jiàn）築的要求（qiú）更高，在38℃以上高溫、高濕的惡劣天氣，目前的渦街（jiē）蒸汽流量計選型不能完全滿足較高的渦街蒸汽流量計要求。同時，限於當初（chū）建設條件，選擇了無風機冷卻塔，在重慶高溫（wēn）、高濕的（de）氣象條件下，冷（lěng）卻塔效果一直較差，既限製了主機的（de）製冷能力，也增（zēng）加了渦街蒸汽流量計能耗（hào）；原冷凍、冷卻水係統都是並聯方式，小負荷時也得開啟三台冷（lěng）溫水泵和（hé）兩（liǎng）台冷卻（què）水泵，能源浪費嚴重。
1.2 集中渦街蒸汽流量計展（zhǎn）區中庭（tíng）問題分析
展區中庭渦街蒸汽流量計采用低速單風道全（quán）空氣係統（tǒng），渦街蒸汽流量計（jì）機組K-1、K-2 設於地（dì）下一層，服務 1~4 層中庭，氣流組織為上送上回。中庭渦街蒸汽（qì）流量計（jì）夏季（jì）運行時存在中庭偏熱現象。一層中庭渦街蒸汽（qì）流量（liàng）計麵（miàn）積為 1550m 2 ，二 ~ 四層中庭單層渦（wō）街蒸汽流量計麵積約1300m 2 ，中庭總渦街蒸汽流量計麵積 5450m 2 。原設計中庭渦街蒸汽流量計末端采用 2 台 39CBF2226 型組合式渦街蒸汽流量（liàng）計機組，單台（tái）渦街蒸汽流量計機組製冷量（liàng）380kW，風量 50000 m 3 /h，中庭總冷量 760kW，單位麵（miàn）積（jī）製冷量 760/5450=139.4W/m 2 。由於中庭屋頂、東西側均有大量玻璃幕牆，實（shí）際渦街蒸汽流量（liàng）計負荷遠比原設計大。中庭（tíng）渦街蒸汽流量計冷負（fù）荷主要由人員（yuán）、新風、照明（míng）及圍護（hù）結構渦街蒸汽流量計負荷構成，經計算，單（dān）位麵積渦街蒸汽流量計負荷為 289W/m 2 ，是原設計值的 2 倍多。
2 渦街蒸汽流量計負荷（hé）分布情況
2.1 渦街蒸汽流量計負荷分區域情況
辦公區區域，末端為風機盤管；展區展廳區域，末端為九台組合風櫃；展區中庭區域，末端為兩台台（tái）組合風櫃；展區生態廊區域，末端為兩台台組合風（fēng）櫃。
2.2 渦街蒸汽流（liú）量計負荷分時段情（qíng）況
辦公區區域渦街蒸汽流量計負荷時段（duàn）為每周一到周五上午九點到下午五點；展區（qū）展廳區域渦街蒸汽流量計負荷時段為每周二到周日上午九點到下午五點，周一（yī）閉（bì）館；展區中庭區域渦街蒸汽流量計負荷時（shí）段為每周二（èr）到（dào）周日上午九點到下午五點，周一閉（bì）館；展區生態（tài）廊區域渦街蒸（zhēng）汽流量計負荷時段為每周二到周日上午九點到下午五點，周一閉館。
3 初步策略控製設想
周一閉館，辦公區正常上班，隻開部分渦街蒸汽流量計負荷滿足辦公需求（qiú）；周二到周五辦公區正（zhèng）常上班，展區正常開放，渦街蒸汽流量計負荷需同時滿足辦公和展區開放需求；周六和周日，展區正常開放，辦公區工作人員休息，渦街蒸汽流量計負荷隻需滿足展區開（kāi）放需（xū）求或辦公區隻需少量的渦街蒸汽流量計負（fù）荷；辦公區夜（yè）間加班或展區中庭（tíng）搞活動時，也能靈活（huó）調度部分渦街蒸汽流量計負荷滿足需求。
4 集中渦街蒸汽（qì）流量計改造
針對上述問題及使用需求，作如下改造：增（zēng）加一台 120 萬大卡磁懸浮主機，補充大負荷時（shí）製（zhì）冷量不能滿足要求的問題；中庭增加 66 台 EKCW300-1400KT 卡式盤管機，改善展區中庭冷量不足的問題（tí）；對全館大麵積玻璃窗和玻璃幕牆刷膜隔熱，減少夏季陽光的（de）熱輻射；冷卻塔（tǎ）更換為 8 台共 1800 冷噸某品* YHA-225E 靜（jìng）音（yīn）不鏽鋼恒流冷卻塔；水泵改為與主（zhǔ）機一一對應模（mó）式，冷凍水泵由軟啟動控（kòng）製（zhì），冷（lěng）卻水泵實行變頻控（kòng）製（zhì），並增加 8 個電動閥和 4 個電動調節閥便於負荷調度，小（xiǎo）負荷時（shí）隻需開啟對應的主機和水泵，既節約了能源，也能使能源分配更合理、負荷調度更靈活（huó）方（fāng）便；增加一套 PLC 控製係統，實現對 8 台冷卻塔（tǎ）風機、8 台冷卻塔電動閥、4 台主機、4 台冷凍（dòng）泵、4 台冷卻泵聯動（dòng）控製，並實現一鍵開機，通過主機房內新增加的 4 個電（diàn）動調節（jiē）閥、8 個電（diàn）動閥（fá）的控製，實（shí）現重慶中（zhōng）國三峽博物館渦街蒸汽流量計負荷分區（qū）域分時（shí）段（duàn）調度。
5 集中渦（wō）街蒸汽流量計策略控製（zhì）具體實現
策略控製的具（jù）體實現由（yóu）主（zhǔ）機房內（nèi）新增加的4個電動調節閥、8 個（gè）電動閥的開關狀態來控製，由一台上位機組態（tài）王軟件組態控製策（cè）略具體實（shí）現並監控集中渦街蒸汽流量計主要設備運行狀況，每一種策略控製方式都可一鍵實現，閥門開關到位後應與每一種策略控製方式閥門狀態完全一一對應。
5.1 製冷時控製策略
5.1.1 隻開直燃機
此方式（shì）為小（xiǎo）負荷時或磁懸浮故障時應用，可（kě）供辦公區、展廳、展區中庭、展區生態廊渦街蒸汽流量計冷負荷，開啟 1#、2#、4#、5# 電動閥、關閉 3#、6#、7#、8# 電動閥，關（guān）閉11#、12# 電動（dòng）調節閥，開啟 9#、10# 電動調節閥，並可（kě）根據辦公（gōng）區和展區中庭負荷需要情況調節 9#、10# 電動調節閥的開度，如：周一時，辦（bàn）公區正常上（shàng）班，展區閉館，辦公區可供大負荷，9# 電動調節閥的開度開到 80% 以上，展區中庭送部分負（fù）荷，10# 電動調節閥的開度開到 20% 左右即可；周二到周（zhōu）五，辦（bàn）公區和展區中庭同時需要大（dà）負荷，9#、10# 電動調節閥的（de）開度都（dōu）開到（dào） 80% 以上；周六到周日，辦公（gōng）區休息隻需部分（fèn）負荷，9# 電動調節閥的開度開到 20% 左（zuǒ）右（yòu）即可，展區正常開館，10# 電（diàn）動調節閥的（de）開度開到 80% 以上。
5.1.2 隻開磁懸（xuán）浮
此方式為周一閉館，展廳（tīng）隻需部分負荷時應用，或在特殊（shū）情況下，辦公區工作時間外加班需要（yào）部分負荷，展區中庭（tíng）夜間搞（gǎo）活動隻需部分負（fù）荷時應用。閥門狀態為：2#、3#、6#、7#、8# 電動閥開到位，1#、4#、5# 電動（dòng）閥關到位，9#、10#、11#、12# 電動調節閥開啟，可根據負荷的大小或需要情況調節開度。
5.1.3 同時開直燃機和磁懸浮
此（cǐ）方式為夏季*大負荷時應用，其中又可分為（wéi） 4# 磁懸浮隻（zhī）供辦公區和同時（shí）供辦公區與展區中庭兩種方式。4# 磁懸浮隻供辦公區，1#、2#、3# 直燃機供展區（qū）展廳、展（zhǎn）區生態廊和展區中庭時，閥門開啟狀態為：1#、3#、5#、7#、8# 電動閥開到位，2#、4#、6# 電動閥關到（dào）位，9#、10#、11#、12# 電動調節閥全開；4# 磁懸浮同（tóng）時供辦公（gōng）區和（hé）展區中庭，1#、2#、3# 直燃機（jī）供展區展廳、展區中庭、展區生態廊時，閥門開啟狀態為：2#、3#、6#、7#、8# 電動閥開到位，1#、4#、5# 電動閥關到（dào）位（wèi），9#、10#、11#、12# 電動調節閥全開，9#、10# 電動調節閥可根據辦公區和展（zhǎn）廳（tīng）中庭的實際需要調節開度。
5.2 製熱時控製策略
製熱時隻能（néng）開（kāi） 1#、2#、3# 直（zhí）燃（rán）機，閥門開啟狀態為：1#、2#、4#、5# 電動閥開到位，3#、6#、7#、8# 電動（dòng）閥關到（dào）位，11#、12# 電動調節閥全關（guān），9#、10# 電動調節閥開啟（qǐ），9#、10# 電動調節閥的開度由辦公區和展區中（zhōng）庭實際負荷需要來調節，具體控（kòng）製策略與製冷時（shí）隻開直燃機方式類似。
6 結語
本次改造大大改善了（le）重慶中國三峽（xiá）博（bó）物館的參觀環境舒適度，渦街蒸汽流量（liàng）計負荷調度、分配更方便、合理、靈活，能滿足不同區域、不同時段的實際需求，運行（háng）操作（zuò）、監控更簡單方便。本次改造已完成，試運行狀（zhuàng）況良好。
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1 集中渦街蒸（zhēng）汽流量計存在問題及分（fèn）析
1.1 集中渦街蒸汽流量計（jì）整體問題分析
重慶中國三峽博物（wù）館大空（kōng）間的建築特點及人員密集等因素，使對中央（yāng）渦街蒸汽流量計的需求相較於普通公共建（jiàn）築的要求（qiú）更高，在38℃以上高溫、高濕的惡劣天氣，目前的渦街（jiē）蒸汽流量計選型不能完全滿足較高的渦街蒸汽流量計要求。同時，限於當初（chū）建設條件，選擇了無風機冷卻塔，在重慶高溫（wēn）、高濕的（de）氣象條件下，冷（lěng）卻塔效果一直較差，既限製了主機的（de）製冷能力，也增（zēng）加了渦街蒸汽流量計能耗（hào）；原冷凍、冷卻水係統都是並聯方式，小負荷時也得開啟三台冷（lěng）溫水泵和（hé）兩（liǎng）台冷卻（què）水泵，能源浪費嚴重。
1.2 集中渦街蒸汽流量計展（zhǎn）區中庭（tíng）問題分析
展區中庭渦街蒸汽流量計采用低速單風道全（quán）空氣係統（tǒng），渦街蒸汽流量計（jì）機組K-1、K-2 設於地（dì）下一層，服務 1~4 層中庭，氣流組織為上送上回。中庭渦街蒸汽（qì）流量計（jì）夏季（jì）運行時存在中庭偏熱現象。一層中庭渦街蒸汽（qì）流量（liàng）計麵（miàn）積為 1550m 2 ，二 ~ 四層中庭單層渦（wō）街蒸汽流量計麵積約1300m 2 ，中庭總渦街蒸汽流量計麵積 5450m 2 。原設計中庭渦街蒸汽流量計末端采用 2 台 39CBF2226 型組合式渦街蒸汽流量（liàng）計機組，單台（tái）渦街蒸汽流量計機組製冷量（liàng）380kW，風量 50000 m 3 /h，中庭總冷量 760kW，單位麵（miàn）積（jī）製冷量 760/5450=139.4W/m 2 。由於中庭屋頂、東西側均有大量玻璃幕牆，實（shí）際渦街蒸汽流量（liàng）計負荷遠比原設計大。中庭（tíng）渦街蒸汽流量計冷負（fù）荷主要由人員（yuán）、新風、照明（míng）及圍護（hù）結構渦街蒸汽流量計負荷構成，經計算，單（dān）位麵積渦街蒸汽流量計負荷為 289W/m 2 ，是原設計值的 2 倍多。
2 渦街蒸汽流量計負荷（hé）分布情況
2.1 渦街蒸汽流量計負荷分區域情況
辦公區區域，末端為風機盤管；展區展廳區域，末端為九台組合風櫃；展區中庭區域，末端為兩台台（tái）組合風櫃；展區生態廊區域，末端為兩台台組合風（fēng）櫃。
2.2 渦街蒸汽流（liú）量計負荷分時段情（qíng）況
辦公區區域渦街蒸汽流量計負荷時段（duàn）為每周一到周五上午九點到下午五點；展區（qū）展廳區域渦街蒸汽流量計負荷時段為每周二到周日上午九點到下午五點，周一（yī）閉（bì）館；展區中庭區域渦街蒸汽流量計負荷時（shí）段為每周二（èr）到（dào）周日上午九點到下午五點，周一閉（bì）館；展區生態（tài）廊區域渦街蒸（zhēng）汽流量計負荷時段為每周二到周日上午九點到下午五點，周一閉館。
3 初步策略控製設想
周一閉館，辦公區正常上班，隻開部分渦街蒸汽流量計負荷滿足辦公需求（qiú）；周二到周五辦公區正（zhèng）常上班，展區正常開放，渦街蒸汽流量計負荷需同時滿足辦公和展區開放需求；周六和周日，展區正常開放，辦公區工作人員休息，渦街蒸汽流量計負荷隻需滿足展區開（kāi）放需（xū）求或辦公區隻需少量的渦街蒸汽流量計負（fù）荷；辦公區夜（yè）間加班或展區中庭（tíng）搞活動時，也能靈活（huó）調度部分渦街蒸汽流量計負荷滿足需求。
4 集中渦街蒸汽（qì）流量計改造
針對上述問題及使用需求，作如下改造：增（zēng）加一台 120 萬大卡磁懸浮主機，補充大負荷時（shí）製（zhì）冷量不能滿足要求的問題；中庭增加 66 台 EKCW300-1400KT 卡式盤管機，改善展區中庭冷量不足的問題（tí）；對全館大麵積玻璃窗和玻璃幕牆刷膜隔熱，減少夏季陽光的（de）熱輻射；冷卻塔（tǎ）更換為 8 台共 1800 冷噸某品* YHA-225E 靜（jìng）音（yīn）不鏽鋼恒流冷卻塔；水泵改為與主（zhǔ）機一一對應模（mó）式，冷凍水泵由軟啟動控（kòng）製（zhì），冷（lěng）卻水泵實行變頻控（kòng）製（zhì），並增加 8 個電動閥和 4 個電動調節閥便於負荷調度，小（xiǎo）負荷時（shí）隻需開啟對應的主機和水泵，既節約了能源，也能使能源分配更合理、負荷調度更靈活（huó）方（fāng）便；增加一套 PLC 控製係統，實現對 8 台冷卻塔（tǎ）風機、8 台冷卻塔電動閥、4 台主機、4 台冷凍（dòng）泵、4 台冷卻泵聯動（dòng）控製，並實現一鍵開機，通過主機房內新增加的 4 個電（diàn）動調節（jiē）閥、8 個電（diàn）動閥（fá）的控製，實（shí）現重慶中（zhōng）國三峽博物館渦街蒸汽流量計負荷分區（qū）域分時（shí）段（duàn）調度。
5 集中渦（wō）街蒸汽流量計策略控製（zhì）具體實現
策略控製的具（jù）體實現由（yóu）主（zhǔ）機房內（nèi）新增加的4個電動調節閥、8 個（gè）電動閥的開關狀態來控製，由一台上位機組態（tài）王軟件組態控製策（cè）略具體實（shí）現並監控集中渦街蒸汽流量計主要設備運行狀況，每一種策略控製方式都可一鍵實現，閥門開關到位後應與每一種策略控製方式閥門狀態完全一一對應。
5.1 製冷時控製策略
5.1.1 隻開直燃機
此方式（shì）為小（xiǎo）負荷時或磁懸浮故障時應用，可（kě）供辦公區、展廳、展區中庭、展區生態廊渦街蒸汽流量計冷負荷，開啟 1#、2#、4#、5# 電動閥、關閉 3#、6#、7#、8# 電動閥，關（guān）閉11#、12# 電動（dòng）調節閥，開啟 9#、10# 電動調節閥，並可（kě）根據辦公（gōng）區和展區中庭負荷需要情況調節 9#、10# 電動調節閥的開度，如：周一時，辦（bàn）公區正常上（shàng）班，展區閉館，辦公區可供大負荷，9# 電動調節閥的開度開到 80% 以上，展區中庭送部分負（fù）荷，10# 電動調節閥的開度開到 20% 左右即可；周二到周（zhōu）五，辦（bàn）公區和展區中庭同時需要大（dà）負荷，9#、10# 電動調節閥的（de）開度都（dōu）開到（dào） 80% 以上；周六到周日，辦公（gōng）區休息隻需部分（fèn）負荷，9# 電動調節閥的開度開到 20% 左（zuǒ）右（yòu）即可，展區正常開館，10# 電（diàn）動調節閥的（de）開度開到 80% 以上。
5.1.2 隻開磁懸（xuán）浮
此方式為周一閉館，展廳（tīng）隻需部分負荷時應用，或在特殊（shū）情況下，辦公區工作時間外加班需要（yào）部分負荷，展區中庭（tíng）夜間搞（gǎo）活動隻需部分負（fù）荷時應用。閥門狀態為：2#、3#、6#、7#、8# 電動閥開到位，1#、4#、5# 電動（dòng）閥關到位，9#、10#、11#、12# 電動調節閥開啟，可根據負荷的大小或需要情況調節開度。
5.1.3 同時開直燃機和磁懸浮
此（cǐ）方式為夏季*大負荷時應用，其中又可分為（wéi） 4# 磁懸浮隻（zhī）供辦公區和同時（shí）供辦公區與展區中庭兩種方式。4# 磁懸浮隻供辦公區，1#、2#、3# 直燃機供展區（qū）展廳、展（zhǎn）區生態廊和展區中庭時，閥門開啟狀態為：1#、3#、5#、7#、8# 電動閥開到位，2#、4#、6# 電動閥關到（dào）位，9#、10#、11#、12# 電動調節閥全開；4# 磁懸浮同（tóng）時供辦公（gōng）區和（hé）展區中庭，1#、2#、3# 直燃機（jī）供展區展廳、展區中庭、展區生態廊時，閥門開啟狀態為：2#、3#、6#、7#、8# 電動閥開到位，1#、4#、5# 電動閥關到（dào）位（wèi），9#、10#、11#、12# 電動調節閥全開，9#、10# 電動調節閥可根據辦公區和展（zhǎn）廳（tīng）中庭的實際需要調節開度。
5.2 製熱時控製策略
製熱時隻能（néng）開（kāi） 1#、2#、3# 直（zhí）燃（rán）機，閥門開啟狀態為：1#、2#、4#、5# 電動閥開到位，3#、6#、7#、8# 電動（dòng）閥關到（dào）位，11#、12# 電動調節閥全關（guān），9#、10# 電動調節閥開啟（qǐ），9#、10# 電動調節閥的開度由辦公區和展區中（zhōng）庭實際負荷需要來調節，具體控（kòng）製策略與製冷時（shí）隻開直燃機方式類似。
6 結語
本次改造大大改善了（le）重慶中國三峽（xiá）博（bó）物館的參觀環境舒適度，渦街蒸汽流量（liàng）計負荷調度、分配更方便、合理、靈活，能滿足不同區域、不同時段的實際需求，運行（háng）操作（zuò）、監控更簡單方便。本次改造已完成，試運行狀（zhuàng）況良好。
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