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一、前言
由凈化中央空調(diào)設(shè)備提供生產(chǎn)車間的潔凈環(huán)境,使生產(chǎn)車間各個(gè)房間的溫度、濕度和壓差等均能達(dá)到國(guó)家GMP規(guī)定的要求。因季節(jié)的變化，晝夜的變化，這樣生產(chǎn)車間的各個(gè)房間對(duì)風(fēng)量具有很明顯的需求變化，而水泵風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、水流量的調(diào)節(jié)是靠風(fēng)門、節(jié)流閥的手動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)風(fēng)量、水流量的需求減少時(shí)，風(fēng)門、閥的開度減少；當(dāng)風(fēng)量、水流量的需求增加時(shí)，風(fēng)門、閥的開度增大。這種調(diào)節(jié)辦法雖然簡(jiǎn)單易行，已成習(xí)慣，但它是以增加管網(wǎng)損耗，耗費(fèi)大量能源在風(fēng)門、閥上作為代價(jià)的。而且該中央空調(diào)在正常工作時(shí)，大多數(shù)風(fēng)門及閥的開度都在50%-60%，這說(shuō)明現(xiàn)有中央空調(diào)水泵風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的容量要比實(shí)際需要高出很多，嚴(yán)重存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能的大量浪費(fèi)。近年來(lái)隨著電力、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)越來(lái)越成熟，因此我們對(duì)公司的中央空調(diào)水泵風(fēng)機(jī)加裝19臺(tái)變頻器進(jìn)行了節(jié)能改造。又由于水泵風(fēng)機(jī)分散性較大，為了減少值班人員的巡視工作強(qiáng)度，便于及時(shí)掌握水泵風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)和發(fā)現(xiàn)故障，我們通過PLC及人機(jī)界面與變頻器的通訊應(yīng)用，在中央監(jiān)控室增裝變頻監(jiān)控系統(tǒng)，這樣值班人員就可在人機(jī)界面上直接設(shè)定頻率值與啟停各臺(tái)變頻器，能實(shí)時(shí)監(jiān)控水泵風(fēng)機(jī)電機(jī)實(shí)際工作電流、電壓、頻率的大小，并具有報(bào)警等功能。
二、中央空調(diào)水泵風(fēng)機(jī)變頻改造方案
1、改造前設(shè)備情況
�。�1）、基因部空調(diào)設(shè)備情況
�、僦评渲鳈C(jī)為日立機(jī)組，共三臺(tái)。②冷凍泵：11KW，2極 全壓?jiǎn)?dòng)4臺(tái)，揚(yáng)程30m，出水溫度6℃,回水溫度為10℃，出水壓力為0.35Mpa，每臺(tái)電機(jī)額定電流為21.8A，正常工作電流為16.6A。一般情況下,開二臺(tái)備二臺(tái)。③冷卻泵:15KW，2極 全壓?jiǎn)?dòng) 4臺(tái)，揚(yáng)程30m，出水溫度32.5℃,回水溫度為28.2℃，出水壓力為0.38Mpa，每臺(tái)電機(jī)額定電流為29.9A，正常工作電流為18.0A。一般情況下,開二臺(tái)備二臺(tái)。
�。�2）、老二樓空調(diào)機(jī)房空調(diào)設(shè)備情況
�、僦评渲鳈C(jī)為日立機(jī)組，共兩臺(tái)。②冷凍泵：15KW，2極 全壓?jiǎn)?dòng)3臺(tái)，揚(yáng)程30m，出水溫度6.1℃,回水溫度為9.8℃，出水壓力為0.36Mpa，每臺(tái)電機(jī)額定電流為29.9A，正常工作電流為21A。一般情況下,開一臺(tái)備二臺(tái)。③冷卻泵:15KW，2極 全壓?jiǎn)?dòng) 3臺(tái)，揚(yáng)程30m，出水溫度31.8℃,回水溫度為27.7℃，出水壓力為0.41Mpa，每臺(tái)電機(jī)額定電流為29.9A，正常工作電流為20.6A。一般情況下,開一臺(tái)備二臺(tái)。
（3）、分包裝空調(diào)機(jī)房空調(diào)設(shè)備情況
�、僦评渲鳈C(jī)為日立機(jī)組，共兩臺(tái)。②冷凍泵：15KW，2極 全壓?jiǎn)?dòng)3臺(tái)，揚(yáng)程30m，出水溫度5.8℃,回水溫度為9.3℃，出水壓力為0.38Mpa，每臺(tái)電機(jī)額定電流為29.9A，正常工作電流為20.2A。一般情況下,開二臺(tái)備一臺(tái)。③冷卻泵:15KW，2極 全壓?jiǎn)?dòng) 3臺(tái)，揚(yáng)程30m，出水溫度31.6℃,回水溫度為27.3℃，出水壓力為0.40Mpa，每臺(tái)電機(jī)額定電流為29.9A，正常工作電流為21.2A。一般情況下,開二臺(tái)備一臺(tái)。
（4）、公司共有13臺(tái)空調(diào)風(fēng)柜。①基因部空調(diào)風(fēng)柜7臺(tái)，其中22KW風(fēng)機(jī)電機(jī)3臺(tái)，11KW風(fēng)機(jī)電機(jī)2臺(tái)，15KW和18.5KW風(fēng)機(jī)電機(jī)各1臺(tái)。②老二樓空調(diào)風(fēng)柜3臺(tái)，其中15KW風(fēng)機(jī)電機(jī)2臺(tái)，11KW風(fēng)機(jī)電機(jī)1臺(tái)。③質(zhì)檢部空調(diào)風(fēng)柜3臺(tái)，其中11KW風(fēng)機(jī)電機(jī)2臺(tái)，7.5KW風(fēng)機(jī)電機(jī)1臺(tái)。
2、水泵變頻改造方案
因冷凍泵和冷卻泵進(jìn)出水溫差都小于5℃，這說(shuō)明冷凍水流量和冷卻水流量還有余量，再加之，電機(jī)正常工作電流小于額定電流(5-12A)，明顯存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象。因此，我們對(duì)基因部的冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)各自使用一臺(tái)臺(tái)達(dá)VFD-P11KW變頻器和一臺(tái)臺(tái)達(dá)VFD-P15KW 變頻器分別實(shí)施一拖三驅(qū)動(dòng)（如圖一所示）。根據(jù)需要由PLC1分別控制3臺(tái)冷凍水泵和3臺(tái)冷卻水泵輪流切換工作（但同一時(shí)刻一臺(tái)變頻器只能驅(qū)動(dòng)一臺(tái)水泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)），使冷凍水量和冷卻水量得到靈活、方便、適時(shí)、適量的自動(dòng)控制，以滿足生產(chǎn)工藝的需求。同樣對(duì)老二樓空調(diào)機(jī)房及分包裝空調(diào)機(jī)房的冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)也各使用一臺(tái)臺(tái)達(dá)VFD-P15KW 變頻器分別實(shí)施一拖三驅(qū)動(dòng)，其控制辦法與基因部的冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)控制辦法相同。下面以基因部冷凍水系統(tǒng)加以說(shuō)明：
�。�1）、閉環(huán)控制
基因部冷凍水系統(tǒng)采用全閉環(huán)自動(dòng)溫差控制
