高溫冷凍水冷水機(jī)組方案設(shè)計(jì)分析

江岸菁

摘 要：本文針對高溫冷凍水冷水機(jī)組的方案設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的分析與介紹，明確高溫冷凍水接觸設(shè)計(jì)具體方案。目前在空調(diào)制冷站以及水系統(tǒng)設(shè)備選擇中，空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、節(jié)能降耗、對其他建筑空調(diào)的運(yùn)行效率起著非常重要的作用，有必要盡可能取得良好的運(yùn)行效果和良好的運(yùn)行管理效果。不同設(shè)計(jì)條件的系統(tǒng)存在相當(dāng)大的差異。主要原因在于冷水機(jī)組設(shè)計(jì)不合理，要高度重視對冷水機(jī)組設(shè)計(jì)的合理配置。

關(guān)鍵詞：高溫;冷凍水;冷水機(jī)組;方案設(shè)計(jì)

1? 冷水機(jī)組的設(shè)計(jì)配置

冷水機(jī)組的冷水量符合科學(xué)要求，滿足建筑物運(yùn)轉(zhuǎn)需要，整個(gè)冷水機(jī)組需要保持在最佳工況區(qū)域，具有良好負(fù)載效果，保證冷卻器系統(tǒng)的可調(diào)整性。在不增加冷卻器負(fù)荷容量的情況下，確保機(jī)組之間的相互兼容，使整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)非常簡便快捷，能夠降低調(diào)節(jié)成本。在實(shí)際冷水機(jī)組設(shè)置中，如果配置不當(dāng)也很難滿足這些要求，其中冷水機(jī)組如果冷容量偏大會導(dǎo)致裝機(jī)容量過度閑置，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員在安裝設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行計(jì)算，盲目應(yīng)用建筑冷負(fù)荷相關(guān)指標(biāo)，功能不同的建筑冷負(fù)荷掌握不準(zhǔn)確，無法準(zhǔn)確分析冷負(fù)荷的安全裕度。由于冷卻器組件的大容量，空調(diào)系統(tǒng)的整體費(fèi)用上漲了。明顯變化引發(fā)大量的社會閑置等問題，還會直接造成冷水機(jī)組性能受到干擾，嚴(yán)重增加了系統(tǒng)的性能消耗，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在冷凍機(jī)中，如果不適當(dāng)選擇對數(shù)，冷負(fù)荷特性和運(yùn)行性能有時(shí)無法正常調(diào)整。根據(jù)這種情況，有必要選擇合適的最低負(fù)荷冷凍機(jī)，確保負(fù)荷調(diào)節(jié)性能。系統(tǒng)更安全可靠，改善總負(fù)載適應(yīng)性，防止冷卻器無法正常工作的情況。另外，對于大型空調(diào)系統(tǒng)冷水機(jī)組的設(shè)計(jì)不能超過4臺。

2 冷水系統(tǒng)配置

在高效區(qū)方便水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也能夠減少水系統(tǒng)的輸送性能，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，水管水泵的流量要與冷水機(jī)組蒸發(fā)器的額定流量保持一致，在冷卻水泵并行運(yùn)行中冷卻水泵系統(tǒng)的數(shù)量應(yīng)與冷卻器的數(shù)量一致。二次泵冷水系數(shù)需要按照不同分區(qū)和不同的配置方式加以確定，冷水機(jī)組和水泵需要形成一對一的配置關(guān)系，在系統(tǒng)控制中要加強(qiáng)運(yùn)行管理的控制效果，不同冷水機(jī)組之間要盡量減少干擾，滿足系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需求。在實(shí)際工作中，如果接管數(shù)量多，很容易造成安裝難度大，一對一配置無法實(shí)現(xiàn)，目前主要采取冷水機(jī)組與冷水泵獨(dú)立并聯(lián)的形式，這種連接方案非常的簡潔，而且相對簡單。其他冷卻器的水輸出不能平均分配。為了確保每個(gè)裝置的體積滿足預(yù)期要求，必須在初始調(diào)試期間調(diào)整時(shí)間。并行連接的水泵的調(diào)節(jié)性能也不好。自動鏈啟動停止應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)冷水機(jī)組旁通分流等問題。從理論上來看。實(shí)際上大部分的水泵都處于超流量狀態(tài)。目前國產(chǎn)水泵的曲線比較平坦，很容易造成超流量運(yùn)行的問題，多臺水泵的并聯(lián)會使得單臺水泵表現(xiàn)運(yùn)行更為突出，對電機(jī)的正常使用造成極大的干擾?？照{(diào)水泵中設(shè)計(jì)數(shù)量不宜過多，要盡量按照負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)水泵。根據(jù)不同地區(qū)的冷卻水使用量進(jìn)行分析，可以明確整個(gè)冷卻塔的處理，水溫必須滿足冷卻器的實(shí)際使用要求。如果冷卻塔的冷卻效率相對較低，主要是因?yàn)樗峙淦鞯撵F化。冷卻塔制造商和科研機(jī)構(gòu)需要重點(diǎn)研究和改善風(fēng)扇水的流體力學(xué)性能。供應(yīng)塔本身，以確保冷卻。塔的綜合冷卻性能得到有效提高，冷卻器應(yīng)努力在長期運(yùn)行中保持冷卻水量。多個(gè)冷卻器并行工作時(shí)冷卻水泵冷卻塔和冷水機(jī)需要相互對應(yīng)，冷卻塔需要采取全部并聯(lián)的形式，并經(jīng)過冷卻總水管連接至制冷站，當(dāng)多臺冷卻塔相互并聯(lián)，避免出現(xiàn)溢流情況，同時(shí)要高度重視對冷卻塔及水盤水面的控制，防止冷卻水泵啟動時(shí)出現(xiàn)缺水空室等問題，嚴(yán)格控制好冷卻塔的儲水量并增加冷卻水溫度的穩(wěn)定性，當(dāng)前冷卻水泵的流量需要根據(jù)冷水組織的產(chǎn)品技術(shù)資料進(jìn)行分析，不能夠隨意增加冷卻塔的處理水量，否則在實(shí)際水量運(yùn)行中會超過冷水機(jī)組的整體流量。在工程中所選擇的水泵揚(yáng)程，如果過大，可以加裝流量控制閥或者切割水泵葉輪措施，當(dāng)水泵揚(yáng)程超過人為增加水系統(tǒng)阻力時(shí)水系統(tǒng)的運(yùn)行也并不穩(wěn)定，水泵的機(jī)械噪聲會明顯增大。

3 高溫冷凍水冷水機(jī)組的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在現(xiàn)代化企業(yè)快速發(fā)展中，對于冷卻系統(tǒng)的要求已經(jīng)不再是快速啟動，而是要保證長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，要高度重視對整個(gè)機(jī)組的合理控制。目前冷卻機(jī)組設(shè)計(jì)方案主要包括4臺冷凍水泵，4臺冷卻水泵、1臺流量計(jì)等冷凍水泵和冷卻水泵共同組成了冷凍水機(jī)組。為了確保整個(gè)冷凍水機(jī)組控制整體效果，需要運(yùn)用智能化的控制算法，并根據(jù)最大負(fù)載要求，確保節(jié)能運(yùn)行提高冷卻水機(jī)組運(yùn)行控制質(zhì)量，避免出現(xiàn)過量基礎(chǔ)復(fù)雜的問題。在冷凍系統(tǒng)啟動中，冷凍水管內(nèi)水溫比較高，如果沒有明確相關(guān)功能，會超出實(shí)際需要。根據(jù)冷水機(jī)組和水泵的運(yùn)行效率進(jìn)行分析并形成自動切換的機(jī)組運(yùn)行效果，每一臺機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中都需要延長機(jī)組的使用壽命，在發(fā)生設(shè)備損壞時(shí)，要加強(qiáng)對設(shè)備的自動控制與恢復(fù)。在整個(gè)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)控制中，包括水泵冷卻塔等，需要通過拓展模塊共同管理，根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際要求安裝空調(diào)、冷水、供水管回水管以及故障報(bào)警器，對不同機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行全面監(jiān)控。板式換熱器結(jié)霜的根本原因是水溫達(dá)到0℃以下。對于安裝在室外的板式換熱器，可以操作防凍保護(hù)裝置，防止冬季大氣中的板結(jié)冰。其他結(jié)冰損傷在設(shè)備穩(wěn)定工作時(shí)很少發(fā)生，大部分是在系統(tǒng)切換期間發(fā)生，如啟動和關(guān)閉。水冷冷卻器必須與冷卻塔一起安裝，年度冷卻模式不合適。

風(fēng)冷冷水機(jī)組可以方便運(yùn)用高效防凍措施，符合全年制冷的需求，如果只在夏季或者過渡季節(jié)功能沒有明確的防凍需求，要選擇水冷冷水機(jī)組，因?yàn)樗淅渌畽C(jī)組的整體運(yùn)行工況條件比較良好，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，發(fā)生故障的幾率比較低，換熱器發(fā)生故障根本原因是水溫達(dá)到0℃以下。對于安裝在室外的板式換熱器，可以操作防凍保護(hù)裝置，防止冬季大氣中的板結(jié)冰。其他結(jié)冰損傷在設(shè)備穩(wěn)定工作時(shí)很少發(fā)生，大部分發(fā)生在系統(tǒng)切換期間，如啟動和關(guān)閉。板式換熱器的水面結(jié)冰時(shí)，表明換熱器的全部或部分蒸發(fā)溫度低于0℃。用戶返回的水的水質(zhì)與冷卻方式密切相關(guān)。隨著充電容量的變化，冷藏容量和EER幾乎同時(shí)達(dá)到最佳值。各頻率對應(yīng)最佳充電容量的蒸發(fā)器出口的制冷劑狀態(tài)如下：過熱度為0，干燥度為1，高頻和低頻所需的最佳充電量不相同，高頻的最佳充電量大于低頻的最佳充電量。確定變頻空調(diào)制冷系統(tǒng)最佳充電容量的原理可以總結(jié)如下。蒸發(fā)器排放口應(yīng)能在最高工作頻率達(dá)到飽和狀態(tài)。系統(tǒng)要配有足夠的氣液。壓縮機(jī)入口的分離器，否則低頻壓縮機(jī)工作時(shí)，壓縮機(jī)會經(jīng)歷濕壓縮。在實(shí)際操作中，考慮到啟動和關(guān)閉過程中不穩(wěn)定因素的影響，可能的話，液體分離器應(yīng)是最大液體體積的1.5 ～ 2倍。

結(jié)束語：

高溫冷凍水冷水機(jī)組方案設(shè)計(jì)需要充分考慮不同的使用環(huán)境，水泵負(fù)責(zé)將水從水箱抽出泵到用戶需冷卻的設(shè)備，冷凍水將熱量帶走后溫度升高，再回到冷凍水箱中。自動控制部分包括溫控器、壓力保護(hù)、延時(shí)器、繼電器、過載保護(hù)等相互組合達(dá)到根椐水溫自動啟停，保護(hù)等功能，延長機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間，滿足用戶實(shí)際需要。

參考文獻(xiàn)：

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