新標準下冷水機組與冷卻塔選配方法探討

發(fā)布日期:2020-05-27 瀏覽次數(shù)

我國現(xiàn)行冷水機組和冷卻塔兩個職業(yè)規(guī)定的規(guī)范工況冷卻水進出水溫度不同,造成了在使用時一方有必要變工況運轉(zhuǎn)、實踐出力達不到標況值的問題。經(jīng)過剖析提出合適廣州區(qū)域的選配規(guī)劃辦法——依照冷卻塔進出水溫度規(guī)范挑選冷水機組,并經(jīng)過核算推導(dǎo)出冷水機組制冷量批改系數(shù)。這為規(guī)劃師在沒有變工況數(shù)據(jù)的情況下供給了規(guī)劃參閱,并為其他區(qū)域的選配規(guī)劃供給辦法參閱。 1 前語 廣州區(qū)域通訊機樓冷負荷需求較大、而且通訊設(shè)備需求不間斷運轉(zhuǎn),因而廣州區(qū)域大部分通訊機樓選用中央空調(diào)集中供冷方式,常見的冷源裝備是水冷式冷水機組,并配套相應(yīng)的冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔,經(jīng)過空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)不斷地為冷水機組供給冷卻水。GB/T18430.1—2001及GB/T18430.1—2007將冷水機組冷卻水的進出水溫度由32/37℃修改為30/35℃,因而,現(xiàn)在大部分冷水機組樣本材料標明的制冷量皆是在該條件下的制冷量。但是,另一方面,GB/T 7190.1—2008中冷卻塔進出水規(guī)范仍為37/32℃。這兩個不同的規(guī)范造成了在使用時一方有必要變工況運轉(zhuǎn)、實踐出力達不到標況值的問題。在沒有變工況數(shù)據(jù)的情況下,怎么合理規(guī)劃選配冷水機組及冷卻塔成為規(guī)劃師需求解決的問題。 2 選配規(guī)劃辦法 冷卻塔是用空氣同水的觸摸(直接或間接)來冷卻水的設(shè)備。水與空氣直接觸摸稱為濕式(或稱開式)冷卻塔,水與空氣間接觸摸稱為干式(或稱封閉式)冷卻塔。本文首要評論常用的濕式冷卻塔。 冷卻水的進出水溫度由32/37℃修改為30/35℃,其目的明顯是為了進步冷水機組功率節(jié)省能源,但是冷卻塔職業(yè)卻沒有相應(yīng)更改規(guī)范,這是有必定原因的。我們平常所說的溫度一般是干球溫度,此外還有濕球溫度。因為濕球溫度決議了空氣的含熱量,因而它關(guān)于確認用戶夏日冷負荷(冷水機組容量)、冷卻塔功率以及冷水機組功率等諸多方面均將發(fā)生很大影響。冷卻塔冷卻的基本原理之一是利用水本身的蒸發(fā)潛熱來冷卻水,即塔中的冷卻水是經(jīng)過填料的巨大外表在必定空氣流速的條件下,經(jīng)過蒸發(fā)部分冷卻水而冷卻的。在已知條件下(填料種類、氣水比、冷卻水進出水溫度和熱負荷等),冷卻塔出水溫度的決議因素便是濕球溫度。如在該規(guī)劃參數(shù)條件下運轉(zhuǎn),濕球溫度便是該冷卻塔冷卻水出水溫度所能達到的最低理論極限值,又稱為水的冷卻極限。理論上水溫可以降到濕球溫度,但實踐上達不到。要使水溫降到濕球溫度,冷卻塔尺度需無限大,水與空氣觸摸的時刻要無限長,這明顯是不可能的。冷卻塔出水溫度和濕球溫度之間的溫度差稱為冷幅高,明顯冷幅高越大冷卻塔處理功率越高,一般冷幅高為4-5℃。我國幅員遼闊,各首要城市夏日濕球溫度tsh差異很大,其間:tsh≥25℃的有114個城市,tsh≥26℃的有102個城市,tsh≥27℃的有76個城市,tsh≥28℃的有31個城市,廣州區(qū)域夏日濕球核算溫度為27.7℃。如果冷卻塔出水溫度定為30℃,則tsh≥28℃的城市的冷幅高僅為2℃,回旋余地十分小,冷卻水要保證出水溫度不升高是很困難的。而且,GB50019-2003規(guī)定的這一濕球溫度是每年不保證50h的濕球溫度,即每年有50h濕球溫度將高于上述的核算濕球溫度,在此期間,冷卻塔若要保證進出水溫差不變,其出水溫度將會跟著濕球溫度的升高而升高,將會引起冷水機組運轉(zhuǎn)條件的惡化,導(dǎo)致冷凝溫度升高,制冷量下降,無法滿意通訊機樓的制冷量要求,不能保證機房溫度在規(guī)劃溫度范圍內(nèi),乃至影響冷水機組的壽命。眾所周知,各地濕球溫度是客觀事實、無法以人的意志改變,因而,冷卻塔進出水為37/32℃這一規(guī)范是有其現(xiàn)實意義的,也合適廣州區(qū)域。 為使冷水機組和冷卻塔匹配運轉(zhuǎn),有兩種辦法:辦法一是按冷水機組冷卻水進出水溫度規(guī)范選用冷卻塔,辦法二是按冷卻塔進出水溫度規(guī)范選用冷水機組。 2.1 依照冷水機組冷卻水進出水溫度規(guī)范選用冷卻塔 若選用辦法一,按冷水機組冷卻水進出水溫度規(guī)范選用冷卻塔,冷水機組冷卻水進水溫度為 30℃。廣州區(qū)域夏日濕球核算溫度為27.7℃,這樣,冷卻塔冷幅高僅為2.3℃(一般為4~5℃),冷卻塔必定處于變工況狀態(tài)下運轉(zhuǎn),其處理才能大大下降。即便添加了冷卻塔的容量,也因為冷幅高過小,要維持冷卻水出水溫度不變也是很困難的。因而,在廣州區(qū)域,有的單位汲取他人的經(jīng)驗,為了保證冷水機組冷卻水溫度不至于大幅度上升而采取“雙塔”辦法。當依照冷水機組冷卻水進出水溫度30/35℃選用冷卻塔時,冷卻塔選型要放大47.4%至75.2%,表1為廣州區(qū)域常用冷卻塔品牌A的比照數(shù)據(jù)。 更進一步剖析, GB50019-2003規(guī)定的夏日濕球核算溫度是指“每年不保證50小時”,換言之,在高溫而迫切需求降溫的關(guān)鍵時刻,若一天中有4小時超過夏日濕球核算溫度,那就意味著每年累計有12天通訊機房內(nèi)空調(diào)的現(xiàn)狀將超過預(yù)訂的規(guī)劃值(有的地方情況乃至更加惡化)。這種天氣情況下,冷卻塔若要保證進出水溫差不變,其出水溫度將會跟著濕球溫度的升高而升高,將會引起冷水機組運轉(zhuǎn)條件的惡化,導(dǎo)致冷凝溫度升高,制冷量下降,無法滿意通訊機樓的制冷量要求,不能保證機房溫度在規(guī)劃溫度范圍內(nèi),這對要求不間斷正常供冷的通訊機樓是不允許的。 冷卻塔類型對應(yīng)的冷卻水量為進出水溫37/32℃、濕球溫度28℃下的處理量。 明顯,一味加大冷卻塔類型需求支付很大代價:初出資添加,日后維護費用添加,安裝面積添加或因安裝面積不足而使工程無法實施。因為冷卻水溫度還受當?shù)厥彝饪諝鉂袂驕囟鹊募s束,有時即便采取“雙塔”辦法也無法滿意冷水機組冷卻水進水溫度為30℃的要求。 依照冷卻塔進出水溫度規(guī)范選用冷水機組 若選用辦法二,依照冷卻塔進出水溫度規(guī)范挑選冷水機組,當冷負荷固定、冷卻水流量和進出水溫度差維持不變時,冷卻水的出水溫度(32℃)高于冷水機組的標況值(30℃),其結(jié)果是下降冷水機組的功率,制冷量達不到樣本標示值,冷水機組處于變工況狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。 不同制冷劑單位質(zhì)量制冷量有所不同。當制冷劑為R22、R123、R134a、R407c和R410a時,制冷機空調(diào)工況為:蒸發(fā)溫度5℃,蒸氣過熱溫度15℃。當制冷劑為R717時,制冷機空調(diào)工況為:蒸發(fā)溫度為5℃,蒸氣過熱溫度10℃。 3 定論 從以上剖析可知,關(guān)于廣州區(qū)域,若按冷水機組冷卻水進出水溫度規(guī)范選用冷卻塔,冷卻塔選型需放大47.4%至75.2%,而且冷卻水溫度還受當?shù)貪袂驕囟鹊募s束,嚴重時將導(dǎo)致冷卻塔無法正常工作,這對要求不間斷正常供冷的通訊機樓是不允許的。若按冷卻塔進出水溫度規(guī)范選用冷水機組,冷水機組處于變工況情況下運轉(zhuǎn),其制冷量削減1.72%~6.40%。 明顯,按冷卻塔冷卻水進出水溫度規(guī)范選用冷水機組較易實施,關(guān)于通訊機樓供冷安全更有保障,可靠性高。詳細選配規(guī)劃辦法是:當制冷劑為R22時,按冷水機組的制冷才能比標況值下降3.15%左右選配;當制冷劑為R123時,按冷水機組的制冷才能比標況值下降2.67%左右選配;當制冷劑為R134a時,按冷水機組的制冷才能比標況值下降3.80%左右選配;當制冷劑為R407c時,按冷水機組的制冷才能比標況值下降4.88%左右選配;當制冷劑為R410a時,按冷水機組的制冷才能比標況值下降6.40%左右選配;當制冷劑為R717時,按冷水機組的制冷才能比標況值下降1.72%左右選配。因為通訊機樓要求不間斷正常供冷的特殊性,因而冷水機組的挑選應(yīng)以保證供冷安全為條件,在此基礎(chǔ)上還應(yīng)挑選部分負荷性能系數(shù)高的冷水機組,以下降能耗。上海冷水機,上海冷水機組,上海冷水機廠家。



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