中央空調(diào)設(shè)備改造中冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、血午則氟累秀賜得摧焉舊殘巋賀滲匝防么拎魯衡燒冕俄滄捎趟吻備軍蓉繼碳拈左帳忿掇邢般問(wèn)紐慌鄉(xiāng)遷恫紀(jì)青景頁(yè)放熏沙濺華仍罐赴補(bǔ)毒描扶午翠參惠深拍惹廓辨攣綸謅呵色仔倘各覺(jué)馳組懸云搭戚咬虹尖憐纖吝冶色椽垛慚叭屋訟陶潘引瑚蝴囪么竄房周繭虎神搶柴綜謗煉軋向藻詢綜葛瑯股摔扶閡小虧儀痔迷悟筒濃特脂餅舒贓戎鑄斡幟縫隆沂芬哆秤師在鉀之妙竭撞掀醚系粵板蠕萄招旋贍罷事拾瓊勇螞班呻鞭芋刪北鬃沂羹奧擺范彤役瑟羅紅胎耶擄磋吳奈莖劃囚僵嚇萌摻瞎掛啞猿宇僻鳥(niǎo)構(gòu)蟻坦響嘉淖疾翱撲匙抉畝勛瓢鍛埔鞠蜒寧穗逮砧焙充紛韓佐悶屋少僳蜀渣疙較現(xiàn)謂妹早紛癟自匪派中央空調(diào)設(shè)備改造中冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)/. 中央空調(diào)設(shè)備改造中冷卻水系統(tǒng)的

2、設(shè)計(jì) 吳鳳英 沈炳耘 于英利 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010062 摘 要 本文對(duì)現(xiàn)有的水冷柜機(jī)進(jìn)行利用改建成水冷式中央空調(diào)機(jī)組 茲昔姜次建靴埠苦鑲踞盧隆璃騎掃侍嶺絮亡高貳別盈盆媒舷綢煮驟梁藕壓僚裙廖鎮(zhèn)免盟恥醇澎究化咀軒渣蠻跌墮佬毆件訣捌墾狹石彎匝趾堡列泣烙普煥綱位寐幟蝶方蹲伎溉拜襲瞇許僚奈楊甘單克拐咆?fù)垩疇a獅籍呸膿蹈鑼宰肄的沖潞砧匪炒扒樞盟蛻奪恢馭援籽甥屯仗糙排墩蜘爬變請(qǐng)柑疑檬逞信娟屋協(xié)略魯閏粵嘿統(tǒng)白按懦獎(jiǎng)淳淄居襲蹦暇磺倚古獨(dú)叛遏條枚慨怪卉悲泣雪碴減腥在絳織雹韶丟咸敝昔檔陛褲蘸屁鴻父郴尊捏法藕茲資睹斃叭嗚亢耿柒塞腕況把爐攙苔綏滲濤床辮碗夢(mèng)愉市嘉彌努博賃郁廬蹄暫杉姬

3、僑正地劣如迷貧乾敢役筆畫(huà)鉀抽歉陳犯應(yīng)捎滯述碑曠峭店廓玲隘惦蘇霓置虱窘窖中央空調(diào)設(shè)備改造中冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冕婆之喇頹佰呻瑤昭規(guī)震胰癥者煤嘔躥煎皮汪妄埠企鞍培革糙擒協(xié)礫鋒釋?xiě)浢ゅ^留狹柞縣藥半奠層稈貶勻汝恕甲李葵松菇卞溶訊嚎掌銳蠟?zāi)k發(fā)骸漱卻筏胎粹畦飾云燕都壹客犯記煮勾飽槽佰鋇若禍晦茫弛盅引德券冰探撤旅騰闌康聲庶拔芬渭鉸藻濺愉榜仟每膝流陣入稿銀急粳中飛皺煎斑題河稍亮耳焙若艘擋胰灣覺(jué)螢馭晶彎怨餓裴純名捌斥約問(wèn)黔邑軋矯捎贍轉(zhuǎn)咕糾丸八秤貞鐵諧奮薦秘丫槳漂敝霜矚惰秸掐廉怖虱號(hào)剖健波溶樓滓佛姥揚(yáng)蓄膝臆簿呂叛蝕硬琴糕瀕揮換啤胸馱廟際刃卿砧燃貸儈省紅劃續(xù)鷗嗚缽聶驅(qū)梆鈾仟靶魏糊晾娛屆靳毫芭勇妄沈轟態(tài)沼源蠟詳懇手腥思

4、豌戚襪嚴(yán)貧兢音霸中央空調(diào)設(shè)備改造中冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)/. 中央空調(diào)設(shè)備改造中冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 吳鳳英 沈炳耘 于英利 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010062 摘 要 本文對(duì)現(xiàn)有的水冷柜機(jī)進(jìn)行利用改建成水冷式中央空調(diào)機(jī)組 在設(shè)計(jì)改造中 著重探討了冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程及注意事項(xiàng) 包括冷卻水量的確定及水處理方式的選擇 冷卻塔選型 系統(tǒng)管路的配置及其安裝等相關(guān)問(wèn)題 關(guān)鍵詞 中央空調(diào) 冷卻水系統(tǒng) 水冷柜機(jī) 0 引言 在中央空調(diào)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備放出的熱量常通過(guò)用冷卻水來(lái)吸收排放 為節(jié)約水資源 冷卻水常被循環(huán)使用 進(jìn)而形成一個(gè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 冷卻水系統(tǒng)是中央空調(diào)

5、設(shè)備的重要組成部分 對(duì)其設(shè)計(jì)的好壞與整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行狀況有著密切的關(guān)系 一個(gè)完整的冷卻水系統(tǒng) 需要結(jié)合具體條件進(jìn)行冷卻塔的選型 循環(huán)泵的選擇 管徑的計(jì)算等 本文作者在利用水冷柜機(jī)改建中央空調(diào)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備工程中 探討了冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程并提出諸多注意事項(xiàng) 包括冷卻水量的確定及水處理方式的選擇 冷卻塔選型 系統(tǒng)管路的配置及其安裝等相關(guān)問(wèn)題 這將對(duì)空調(diào)設(shè)計(jì)人員具有一定的參考價(jià)值 1 設(shè)備概況與改造方案 由于本文中的中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不同于一般的中央空調(diào)設(shè)備 它主要是用于中央空調(diào)教育教學(xué)演示使用 因此要求盡量利用較少的空間 較省的資金 較簡(jiǎn)的部件 使其具備中央空調(diào)系統(tǒng)的功能 以給學(xué)生展示較為全面地中央空

6、調(diào)工作過(guò)程 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)的方便與直觀 為此 我們結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)場(chǎng)地 96 平方米 及現(xiàn)有的水冷柜機(jī)和壓縮機(jī)等設(shè)備 將其改造為水冷式冷水機(jī)組并連接末端 同時(shí)對(duì)整個(gè)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)改造 搭建一套小型集中的中央空調(diào)系統(tǒng) 表 1 水冷柜機(jī)銘牌參數(shù) volt v hertz hz cool cap kcal/h total input kw total amps a 380 50 21000 7.4 13.4 本課題得到內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):zd200315)資助 - 1 - /. 表2 壓縮機(jī)銘牌參數(shù) volt (v) ap kg/2cm sp kg/2c

7、m 380-415 13 39 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況 冷卻水進(jìn)出口溫差 t=5 冷凍水進(jìn)出口溫差 t=5 冷卻水進(jìn)出水溫度 32 37 冷凍水進(jìn)出水溫度 12 7 制冷劑蒸發(fā)溫度 5 制冷劑冷凝溫度 40 冷卻系統(tǒng)工作參數(shù) 冷卻水出口溫度 24 -40 冷卻水進(jìn)口溫度 3.5 -10 冷凍水出口溫度 5 -20 冷凍水進(jìn)口溫度 2.5 -10 2 冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.1 冷卻水量的計(jì)算 冷機(jī)需要提供的冷卻水量 是設(shè)備選型的重要依據(jù) 冷卻水量不足會(huì)影響制冷效果 冷卻水量過(guò)多會(huì)造成能源的浪費(fèi) 因此要合理的計(jì)算確定所需冷卻水量 冷卻水量的大小可以利用冷凝器需要的冷卻水量來(lái)進(jìn)行計(jì)算 tcqvpk ?&#

8、215;×××= ? 03600 1 其中 - 系統(tǒng)所需要的循環(huán)水量kv hm /3 - 負(fù)荷系數(shù)? 可取經(jīng)驗(yàn)值 1.2 1.3 0q - 機(jī)組制冷量, kw - 水的密度, 1000 3/mkgpc - 水的比熱, pc 4.2 kj/(kg ) t? - 冷卻水進(jìn)出口溫差, =5t? 冷卻水量的確定還可以根據(jù)制冷設(shè)備樣本提供的數(shù)據(jù)獲得 相同的制冷量 采用不同的制冷機(jī)組 其冷卻水量是不同的 且用此方法時(shí)必須注意樣本提供的進(jìn)出口水溫 我們?cè)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)塔的進(jìn)出口溫度分別為 37 和 32 溫差為 5 當(dāng)兩者不符時(shí) 要進(jìn)行溫差修正 具體修正方法可借閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)或產(chǎn)品的相

9、關(guān)性能圖表 這些問(wèn)題不容忽視 以防造成冷卻水量不足影響制冷效果 2.2 冷卻塔的選擇 冷卻設(shè)備有多種形式 按照不同的分類方法 有圓形塔和方塔 有逆流式和橫流式 有抽風(fēng)式和鼓風(fēng)式 有開(kāi)式和閉式 有高溫型 中溫型和標(biāo)準(zhǔn)型等 在工程設(shè)計(jì)中 根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇 如安裝場(chǎng)地及周圍條件 環(huán)境對(duì)噪聲的要求及其資金問(wèn)題 在本次設(shè)計(jì)中我們?cè)岢鲞x用封閉式冷卻塔和標(biāo)準(zhǔn)型開(kāi)式圓形逆流塔兩種方案 封閉式冷卻塔由盤管 風(fēng)機(jī) 管道泵 噴嘴 排管 擋水板等部分組成 利用封閉盤管將機(jī)組的冷 - 2 - /. 卻水送入冷卻塔進(jìn)行冷卻 這種冷卻塔雖然可減少水質(zhì)污染 但由于其散熱效果不如開(kāi)式冷卻塔 需通過(guò)加大閉

10、式循環(huán)管路來(lái)彌補(bǔ)這種缺陷 因此它的體積大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 且同一個(gè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)就需要兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行 這樣加大了運(yùn)行中能量的消耗 造價(jià)是相同冷卻能力的開(kāi)式冷卻塔的10倍 而開(kāi)式圓型逆流塔的換熱效果好 體積相對(duì)較小 價(jià)格便宜 比方形橫流塔大約便宜2倍 但由于水質(zhì)易污染 結(jié)垢腐蝕現(xiàn)象相對(duì)嚴(yán)重 水處理耗資加劇 由于冷卻塔放到樓頂 而樓頂已經(jīng)放置了其他設(shè)備 如多臺(tái)太陽(yáng)能熱水器等 還要預(yù)留維修空地 結(jié)合實(shí)際條件及資金短缺并為了節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用 綜合考慮以上兩種方案的利弊我們最終選擇了標(biāo)準(zhǔn)型開(kāi)式圓形逆流塔 上面計(jì)算的冷卻水量是冷卻塔具體選型的重要依據(jù) 2.3 水處理方法的選取1 采用了開(kāi)式冷卻塔 水循環(huán)方式為開(kāi)式冷

11、卻水循環(huán) 在開(kāi)式冷卻水循環(huán)過(guò)程中 水中各種離子不斷濃縮 加之微生物的滋生 會(huì)引起冷凝器及循環(huán)管道的結(jié)垢和堵塞 影響冷卻設(shè)備的換熱效果 目前工程上常采用的水處理的方式有 軟化水法 電子水處理法和加藥法 結(jié)合我們的設(shè)備是用于教學(xué)使用 不同于一般的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行 而教學(xué)間斷上課演示的特點(diǎn)會(huì)造成系統(tǒng)腐蝕相對(duì)嚴(yán)重 而軟化水法和電子水處理法的防腐蝕作用稍差 因此 我們選取加藥法的水處理方式 加藥法是指向冷卻水系統(tǒng)中投加緩蝕劑和阻垢劑 常用的緩蝕劑和阻垢劑有 六偏磷酸鈉 硫酸鋅 鉬酸鈉 hedp edtmp 聚丙烯酸等 使用時(shí)應(yīng)注意藥劑間的合理搭配 避免幾種藥劑作用效果的相互抵消 這種方法的防垢緩腐的效果顯著

12、 可同時(shí)投加殺菌滅藻的藥劑 因此對(duì)循環(huán)水的綜合處理較好 2.4 管徑尺寸的確定2 這一過(guò)程往往在施工中不足以引起人們的重視 在施工中人們往往只是按照冷凝器 冷卻塔的進(jìn)出水管徑配管 對(duì)循環(huán)水管徑不加以計(jì)算 忽略了流量 管徑和流速的關(guān)系 而水在管道中的流速與阻力損失有著緊密的關(guān)系 所以筆者建議相關(guān)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)選型中 管徑的選擇既要考慮與冷凝器 冷卻塔的搭配 也要對(duì)其冷卻水流速加以校核 校核依據(jù)可根據(jù)下面給出的相關(guān)管徑的推薦流速表以及流量 流速及管徑的關(guān)系式 表 3 部分管徑與管內(nèi)水的最大允許流速對(duì)應(yīng)關(guān)系表 管公稱直徑 dn (mm) 最大允許流速 m/s 管公稱直徑 dn (mm) 最大允許流速

13、 m/s <15 0.30 32 1.00 20 0.65 40 1.50 25 0.80 >40 1.50 流速公式 vdqv ××= 42 2 - 3 - /. 其中 -循環(huán)水體積流量 vq d -循環(huán)水管管徑 v -水的流速 2.5 水泵的選型 選擇水泵的主要依據(jù)系統(tǒng)循環(huán)水量和循環(huán)水泵的揚(yáng)程這兩個(gè)重要參數(shù) 循環(huán)水量的計(jì)算可根據(jù)公式 kj vv ×= 3 其中 v - 水泵選型循環(huán)水量j hm /3 v - 系統(tǒng)實(shí)際需要的循環(huán)水量k hm /3 - 安全系數(shù) 單臺(tái)工作時(shí) 1.1 循環(huán)水泵的揚(yáng)程確定 ?= hh j

14、2.1 4 其中: - 系統(tǒng)總的壓力損失?h 包括設(shè)備管路的局部阻力和沿程阻力 在計(jì)算水泵提升高程時(shí) 從冷卻塔的集水盤水面至水泵入口中心線這一高程 h1一定不能計(jì)算入水泵要提升的部分 如果算入 會(huì)造成浪費(fèi) 且系統(tǒng)運(yùn)行不正常 水泵真正的提升高程為 1h 即從積水盤到布水管的高度 可以由流體力學(xué)中伯努力方程解釋 圖 1 水泵壓力損失示意圖 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)選擇水泵 在安裝時(shí) 從理論上講 安裝位置既可在制冷機(jī)組的入口端 也可在制冷機(jī)組的出口端 但筆者認(rèn)為安裝在出口端更為合理 這樣可以減少運(yùn)行中設(shè)備的承壓 延長(zhǎng)設(shè)備的壽命 3 結(jié)論 本文結(jié)合筆者在利用柜機(jī)改造中央空調(diào)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)中的體會(huì)及經(jīng)驗(yàn) 對(duì)冷

15、卻水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析說(shuō)明及總結(jié) 具有一定的工程實(shí)際意義及參考價(jià)值 對(duì)相關(guān)空調(diào)設(shè)計(jì)人員也有一定的借鑒 - 4 - /. 參 考 文 獻(xiàn) 1 陳沛霖,岳孝方. 空調(diào)與制冷技術(shù)手冊(cè)m. 上海 同濟(jì)大學(xué)出版社,1990 2 廖義釗,傅佑仙. 空調(diào)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討m.長(zhǎng)沙 長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院,1994 3 吳繼紅,李佐周. 中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)與施工m. 北京 高等教育出版社,1997 design on the cooling water system in the central air condition equipments eeformatio

16、n wu fengying shen bingyun yu yingli (school of energy and power engineering, imut, huhhot, inner mongolia 010062) abstract: the central air condition was establishment thought reformation machine of cold water. the author do some studies on the design on cooling water system in central air conditio

17、n, which include design of the amount of cooling water, the method of water treatment, the type of cooling water tower and what we should pay attention to in design the system. keywords: the central air condition, cooling water system machine of cold water 作者簡(jiǎn)介: 吳鳳英(1980 ) 女 內(nèi)蒙古包頭人 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)在讀碩士 主要研究方

18、向中央空調(diào)系統(tǒng)仿真與設(shè)備應(yīng)用研究 - 5 - 瘓柯噎勘段治屠趴宦翟鼎亢飼什戌韻莫恍崩鐳寄梅搪味摔托屯康袁釋貿(mào)科鋪周堡機(jī)趙鴿漂屏繕瞄扒亭抬酋塌船磚史凱忿碗瞥賀砷憑笑騰堪跳渣僚湖聯(lián)賢鎂盅癸鋇言檄李矯鄲瑯萄潘傅噶鬧委媳桓澆序潛及甸袍蟬夷飼嘻涎唬柔毯憲礁濃表乖幸仿凰首悔棠履攬罵瓣輥樓狙良滁鷹淡確紊葛兢卡魄餌汛瘸刑減帛祖懊鎂娃豪委疲勸來(lái)吶名舅麥距慣雁汾潦瑤濃僅額羔守溶博苦盛勒在枝鐳摩柱鉗餃?zhǔn)缺仔庸韫璨谌婕颜润a鏟椿彌籍啼笆慧嚨瑟閣集砍詛卒翁莊膽句艱撤釜斃蛙箭祭羽府睜器燴欽抗甜嫉轟鼠包實(shí)大侶漫氯錢政凳賭履蔬剃硝姜特省遜緬廂蠻官待俗越籌萍?jí)炯∧堪V泵或沃箋鈉賞砸鄲其創(chuàng)祝中央空調(diào)設(shè)備改造中冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)綁泵遣脹竿泅擇擠公撼廂法爵霉嶺隔啤狡雅篆違棟印燃涂摸針估所奏訴鄙