板式换热器与控制系统的连接核心是采集关键运行参数、实现自动调节、保障安全联锁,连接方式分为信号采集、执行机构控制、安全联锁三部分:
1. 信号采集连接(传感器→控制系统)
需在换热器进出口安装以下传感器,信号传输至 PLC/DCS 或温控器:
| 传感器类型 |
安装位置 |
信号类型 |
作用 |
| 温度传感器(PT100 / 热电偶) |
换热器冷热介质进出口 |
4~20 mA/0~10 V |
监测换热效果,反馈温度偏差 |
| 压力传感器 |
换热器进出口、循环泵前后 |
4~20 mA |
监测系统阻力,判断是否堵塞 |
| 差压变送器 |
换热器两侧(板片前后) |
4~20 mA |
监测板片结垢程度(差压>0.05 MPa 需清洗) |
| 流量计(电磁 / 涡街) |
冷热介质进口管路 |
4~20 mA |
监测流量是否达标 |
2. 执行机构控制连接(控制系统→调节阀 / 泵)
控制系统根据传感器反馈信号,驱动执行机构调节运行状态:
- 温度调节:
- 若热侧介质为蒸汽,在蒸汽进口安装电动调节阀,根据冷侧出口温度信号调节阀门开度,控制蒸汽流量;
- 若为液体介质,通过变频控制器调节循环泵转速,改变介质流量,实现温度控制;
- 压力调节:在补水系统安装电动调节阀,根据系统压力信号调节补水量,维持定压;
- 清洗联锁:当差压变送器检测到换热器压差超标时,控制系统自动启动清洗泵(化学清洗或水冲洗),关闭换热器进出口阀门,切换至清洗回路。
3. 安全联锁连接
为防止换热器超压、超温损坏,需设置以下联锁保护:
- 超温联锁:当介质温度超过设定值(如热侧出口>180℃),控制系统立即关闭热侧进口调节阀,同时打开旁路阀;
- 超压联锁:当换热器进出口压力超过设计压力(如>1.6 MPa),压力开关触发安全阀开启泄压,同时停止循环泵;
- 断流联锁:流量计检测到介质流量低于最小值时,控制系统报警并停止加热 / 冷却源,防止干烧或局部过热;
- 通信协议:传感器、执行机构与控制系统之间采用 Modbus RTU/TCP、Profibus 等工业协议,确保数据传输稳定,支持远程监控和操作。
4. 布线与安装要求
- 传感器线缆需采用屏蔽线,远离动力电缆(避免电磁干扰),接地电阻<4Ω;
- 执行机构与换热器的连接管路需安装手动旁路阀,便于故障检修;
- 控制系统需配置 UPS 电源,确保断电时联锁保护正常运行。
总结
板式换热器的循环泵匹配、系统补水、控制系统连接均需围绕 “稳定运行、高效换热、安全保护” 核心目标,参数计算需结合实际工况,设备选型需兼顾兼容性和冗余性,控制系统需实现自动化调节与故障联锁,最终保障整个换热系统的长期可靠运行。
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