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新標準下冷水機組與冷卻塔選配方法探討

發布日期:2020-05-27

我國現行冷水機組和冷卻塔兩個職業規定的規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、實踐出力達不到標況值的問題。經過剖析提出合適廣州區域的選配規劃辦法——依照冷卻塔進出水溫度規范挑選冷水機組,并經過核算推導出冷水機組制冷量批改系數。這為規劃師在沒有變工況數據的情況下供給了規劃參閱,并為其他區域的選配規劃供給辦法參閱。 1 前語 廣州區域通訊機樓冷負荷需求較大、而且通訊設備需求不間斷運轉,因而廣州區域大部分通訊機樓選用中央空調集中供冷方式,常見的冷源裝備是水冷式冷水機組,并配套相應的冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔,經過空調冷卻水循環系統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中冷卻塔進出水規范仍為37/32℃。這兩個不同的規范造成了在使用時一方有必要變工況運轉、實踐出力達不到標況值的問題。在沒有變工況數據的情況下,怎么合理規劃選配冷水機組及冷卻塔成為規劃師需求解決的問題。 2 選配規劃辦法 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省能源,但是冷卻塔職業卻沒有相應更改規范,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潛熱來冷卻水,即塔中的冷卻水是經過填料的巨大外表在必定空氣流速的條件下,經過蒸發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。如在該規劃參數條件下運轉,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條件的惡化,導致冷凝溫度升高,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劃溫度范圍內,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℃這一規范是有其現實意義的,也合適廣州區域。 為使冷水機組和冷卻塔匹配運轉,有兩種辦法:辦法一是按冷水機組冷卻水進出水溫度規范選用冷卻塔,辦法二是按冷卻塔進出水溫度規范選用冷水機組。 2.1 依照冷水機組冷卻水進出水溫度規范選用冷卻塔 若選用辦法一,按冷水機組冷卻水進出水溫度規范選用冷卻塔,冷水機組冷卻水進水溫度為 30℃。廣州區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下運轉,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,在廣州區域,有的單位汲取他人的經驗,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為廣州區域常用冷卻塔品牌A的比照數據。 更進一步剖析, GB50019-2003規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天通訊機房內空調的現狀將超過預訂的規劃值(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條件的惡化,導致冷凝溫度升高,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劃溫度范圍內,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地室外空氣濕球溫度的約束,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范選用冷水機組 若選用辦法二,依照冷卻塔進出水溫度規范挑選冷水機組,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下運轉。 不同制冷劑單位質量制冷量有所不同。當制冷劑為R22、R123、R134a、R407c和R410a時,制冷機空調工況為:蒸發溫度5℃,蒸氣過熱溫度15℃。當制冷劑為R717時,制冷機空調工況為:蒸發溫度為5℃,蒸氣過熱溫度10℃。 3 定論 從以上剖析可知,關于廣州區域,若按冷水機組冷卻水進出水溫度規范選用冷卻塔,冷卻塔選型需放大47.4%至75.2%,而且冷卻水溫度還受當地濕球溫度的約束,嚴重時將導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范選用冷水機組,冷水機組處于變工況情況下運轉,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范選用冷水機組較易實施,關于通訊機樓供冷安全更有保障,可靠性高。詳細選配規劃辦法是: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以保證供冷安全為條件,在此基礎上還應挑選部分負荷性能系數高的冷水機組,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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