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熙元動態(tài)
文章來源:鄭州熙元空調(diào)設(shè)備 發(fā)布時間:2013-10-31 16:53:48

 1 冷卻水溫度對冷水機(jī)組制冷量的影響

  我們都知遭 :從運行費來講,在蒸發(fā)溫度和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下,冷凝溫度越低,制冷系數(shù)越大,耗電量就越小。據(jù)測算,冷凝溫度每增加1℃,單位制冷量的耗功率約增加3%-4%.所以,從這一角度來講,保持冷凝溫度穩(wěn)定對提高冷水機(jī)組的制冷量是有益的。但為達(dá)到此目的,需采取以下措施:增加冷凝器的換熱面積和冷卻水的水量;或提高冷凝器的傳熱系數(shù),但是,對于一個空調(diào)冷卻系統(tǒng)來說,增加冷凝器的面積幾乎是不可能的。增加冷卻水的水量勢必增加水在冷凝器內(nèi)的流速,這將影響制冷機(jī)的壽命,同時還增加了冷卻水泵的耗電和管材浪費等一系列問題,而且效果也不盡理想。增大冷卻塔的型號,考慮一定量的富余系數(shù)尚可,但如果盲目加大冷卻塔的型號,以追求降低冷卻水溫也是得不償失的,而且,冷卻水溫度還受當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)的限制。提高冷凝器冷卻水側(cè)的放熱系數(shù),是實際和有效的,而提高放熱系的有效途徑是減小水側(cè)的污垢熱阻,對冷卻水補(bǔ)水進(jìn)行有效的處理.

2 冷卻水的補(bǔ)水問題
冷卻塔水量損失,包括三部分 :蒸發(fā)損失,風(fēng)吹損失和排污損失,即:
Qm=Qe+ Qw+Qb

式中 :Qm為冷卻塔水量損失;Qe為燕發(fā)水量損失;Qw為風(fēng)吹量損失;Qb為排污水量損失。

(1) 蒸發(fā)損失

Qe= (0.001+0.00002θ) Δt Q (1)

式中 :Qe為蒸發(fā)損失量; Δt為冷卻塔進(jìn)出水溫度差;Q為循環(huán)水量;θ為空氣的干球溫度。


(2) 風(fēng)吹損失水量

對于有除水器的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔,風(fēng)吹損失量為
Qw=(0.2%~0.3%)Q (2)

(3) 排污和滲漏損失
該損失是比較機(jī)動的一項,它與循環(huán)冷卻水質(zhì)要求、處理方法、補(bǔ)充水的水質(zhì)及循環(huán)水的 濃縮倍數(shù)有關(guān) .濃縮倍數(shù)的計算公式:
N =Cr/Cm

式中 :N為濃縮倍數(shù);Cr為循環(huán)冷卻水的含鹽量;Cm為補(bǔ)充水的含鹽量.

根據(jù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的含鹽量平衡,補(bǔ)充水帶進(jìn)系統(tǒng)的含鹽最應(yīng)等于排污,風(fēng)吹和滲偏水中所帶走的含鹽量 .

QmCm= (Qw+Qb)Cr


N =Cr/Cm=Qm/(Qw+Qb)=( Qe+ Qw+Qb)/( Qw+Qb) (3)


Qm= QeN/(N 一1)
濃縮倍數(shù)為補(bǔ)充水含鹽量和經(jīng)濃縮后冷卻水中的含鹽量之比,《建筑給水排水設(shè)計手冊》推薦 N值,一般情況下最高不超過5~6。N值過大,排污和滲漏損失大,必然造成水浪費,N值過小,補(bǔ)水量小,冷卻水濃度大,會造成系統(tǒng)的污垢和腐蝕。
由式(1)可以計算出蒸發(fā)水量,再由(2)風(fēng)吹損失水量,最后由式(3)計算出排污和滲漏損失水量。

3 冷卻水的水質(zhì)
目前,由于空調(diào)冷卻系統(tǒng)大多數(shù)為敞開式循環(huán)系統(tǒng),它效果好,造價低,在工程中得到廣泛應(yīng)用,但是經(jīng)蒸發(fā)冷卻后濃縮,水中的 C,Mg,Cl,Si等離子,溶解固體,懸浮物相應(yīng)增加,由于空氣中和水;佑|,溶氧量增加,CO大量散失,游離的CO含量降低,碳酸鈣濃度降低,制冷1_t大幅度下降.如不加強(qiáng)管理,空氣中污染物如灰塵、雜物進(jìn)人系統(tǒng),會繁殖徽生物綠澡及粘泥,此時污垢和粘泥可引起垢下腐蝕,而腐蝕產(chǎn)品又形成污垢,最后造成設(shè)備及管道演蝕穿孔而被停機(jī),冷卻水的水指標(biāo)。目前尚無確切的資料和標(biāo)準(zhǔn),空調(diào)冷卻水對水質(zhì)的要求幅度較寬,主要應(yīng)從冷卻水對設(shè)備腐蝕,積垢堵塞及設(shè)備清洗難易等情況考慮,其參考指標(biāo)見下表

針對以上分析,冷卻水在冷卻塔內(nèi)蒸發(fā)散熱的過程中水質(zhì)不斷發(fā)生變化,引起積垢、腐蝕和堵塞,目前,空調(diào)冷卻補(bǔ)水多采用自來水,對于大型的空調(diào)冷卻水系統(tǒng),僅靠補(bǔ)充少量優(yōu)質(zhì)自來水是不起作用的,冷卻水必須進(jìn)行處理。 

4 循環(huán)冷卻水處理

由于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢、腐蝕和藻類滋生不是在短期內(nèi)形成的,也不會在短期內(nèi)對系統(tǒng)有破壞性的影響,所以,往往得不到運行管理人員足夠的重視。另外 .由于空調(diào)冷卻水系統(tǒng)比較簡單,設(shè)計人員對其重視不夠,并且,冷卻水的處理是給排水專業(yè)和暖通專業(yè)均相關(guān)的專業(yè),而冷卻水系統(tǒng)多是由暖通專業(yè)人員搞,所以,難免造成先天設(shè)計不盡合理 .在設(shè)計過程中針對空調(diào)冷卻水系統(tǒng)易結(jié)垢腐蝕和菌藻滋生的特點,其處理方法也與冷凍水系統(tǒng)有所不同。冷卻水的處理方法可分為化學(xué)法和物理法。

(1) 化學(xué)法。目前,大型冷卻水系統(tǒng)多采用化學(xué)方法,為此必須在冷卻水中加入阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑及其配套的清洗劑等,從而形成了冷卻水的全套水處理技術(shù)?晒┰O(shè)計大型空調(diào)冷卻水處理的參考。化學(xué)處理方法的原理如圖1。由于阻垢可保證傳熱效果(節(jié)能),級蝕劑、殺菌滅藻劑可減少設(shè)備腐蝕,延長設(shè)備壽命均屬正效益,所以被世人所關(guān)注,國外各大水處理公司都把此技術(shù)作為第一重點來抓,據(jù)報道1987年工業(yè)水處理劑(冷卻水部分)銷譽(yù)值為5.86億美元,年初1992年銷售值為7.65億美元,年增長率為6寫。近幾年來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對水處理劑的研究和開發(fā)也有了長足的發(fā)展.

(2) 加藥處理法:該方法較早應(yīng)用于熱水鍋爐和船泊水處理,近幾年來,該方法也被用于冷卻水系統(tǒng),常用的藥劑多為固態(tài)晶體硅酸鹽被膜緩蝕劑。實踐證明,有以下幾點需要注意:不同的被膜劑要求有不同的溶解溫度,對于把加藥灌設(shè)在循環(huán)水系統(tǒng)上的,水溫往往能達(dá)到溶



解溫度,而對于把加藥灌設(shè)在補(bǔ)水系統(tǒng)上的,應(yīng)特別注意防止水溫過低,如果水溫過低,被膜緩蝕劑的溶解不好,就會影響緩蝕的作用。

(3) 物理方法:是近幾年開始普遍廣泛使用的一種方法,該方法運行費用低、使用方便、易于控制、無污染是一種比較理想的水處理方法,實際上國外早在60年代便把注意力由化學(xué)方法轉(zhuǎn)移到物理方的開發(fā)上來。目前,應(yīng)用的物理方法有磁力法、電解法、超聲法、靜電法等。

電解法能抑制水垢的附著,但是除垢不徹底,且具有電解孔蝕的危險 ;早期應(yīng)用的磁力法穩(wěn)定性比較差,長時間使用不能控制積垢,必須定期清掃積聚在控制器中的氧化鐵;而靜電法則克服了上述諸方法的缺點,并且,除了防垢和溶垢外,還有顯著的殺菌滅藻的效能。但是靜電法和電子水處理法緩蝕作用較專用的化學(xué)緩蝕略低,在一般空調(diào)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)可不考慮采用其它緩蝕方法。而在一些對緩蝕要求較高的系統(tǒng)最好同時適量添加一些緩蝕劑,可獲得更好效果。

加藥處理法和物理處理法的工藝見圖 2.

5 冷卻水系統(tǒng)的管道布置

冷卻水系統(tǒng)的管道布置雖然比較簡單,但如果考慮不周,也會出現(xiàn)一些問題。由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是開式系統(tǒng),如果冷卻塔集水盤容積小或冷卻塔距水泵距離太遠(yuǎn)及并聯(lián)運行的冷卻塔出水管阻力平衡嚴(yán)重失調(diào),就會使空氣混入水中,進(jìn)入水泵并壓入管道中,引起嚴(yán)重的水錘致使水泵出水管及其管件損壞。所以,冷卻水系統(tǒng)應(yīng)注意下列幾個問題 :

(1) 冷卻塔并聯(lián)使用時管道阻力平衡,冷卻塔與泵的距離不能太遠(yuǎn);泵應(yīng)布置在冷水機(jī)組的前邊(即將冷卻水壓入冷水機(jī)組中);并且,泵應(yīng)作成自灌式;避免泵的吸水管上下翻彎。另外,冷卻泵、冷水機(jī)組、冷卻塔宜做成一一對應(yīng),以便于調(diào)節(jié)和流量平衡,如果不能實現(xiàn)上述控制時,應(yīng)采用自動控制系統(tǒng),冷卻塔的進(jìn)出口處均應(yīng)設(shè)電磁閥,且應(yīng)同步開、關(guān);蛟诿颗_冷卻塔的進(jìn)、出水管上設(shè)置平衡閥以保證每臺冷卻塔的進(jìn)水量滿足其額定流量.為提高吸水管的集水量,設(shè)計吸水管時可適當(dāng)加大吸水管的管徑。

(2) 選擇冷卻塔時首先應(yīng)注意產(chǎn)品樣本給出的性能參數(shù)與該產(chǎn)品實際性能的差距。其中包括產(chǎn)品樣本的不實及工程建設(shè)地點的氣象條件與產(chǎn)品標(biāo)定性能的測試條件不同等因素。要按照工程地點的氣象條件進(jìn)行校核。并應(yīng)根據(jù)該產(chǎn)品的工程應(yīng)用經(jīng)驗采取相應(yīng)的調(diào)整措施。有時不得不采用較大的裕量系數(shù)。

(3) 冷卻塔一般安裝在高層建筑的裙房屋面。因距離主樓較近,所以尚應(yīng)考慮冷卻塔的吸風(fēng)距離、防火、噪聲、漂霧等問題。關(guān)于冷卻塔的吸風(fēng)距離國家規(guī)范作了詳細(xì)的規(guī)定。

(4) 選擇冷卻水泵時要根據(jù)冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)阻力,輸水高差及自由水頭決定,不宜富裕過多。水泵的流量應(yīng)按校核后的冷水溫差決定。多臺泵并聯(lián)工作時要按并聯(lián)曲線進(jìn)行計算和校核。不能盲目地按臺數(shù)進(jìn)行水量疊加。

(5) 關(guān)于冷卻水系統(tǒng)的集水池,以往在設(shè)計冷卻水設(shè)備時,其集水池的容積大多按冷卻水量
的10%設(shè)置(見空調(diào)制冷手冊)。這一要求在選用集水型冷卻塔時已不適用.集水型冷卻塔帶有自身的集水箱,其容量較小,但實際證明亦能滿足冷卻水泵工作的需要。目前的空調(diào)冷卻水系統(tǒng),白于受建筑條件的限制,多數(shù)無法設(shè)置大型、符合10%冷卻水覺要求的集水他。所以,依靠冷卻塔本身的集水箱并做好水位保持及補(bǔ)水即可。有關(guān)資料推薦,集水箱的容積一般為冷卻水量的2%一3%,建筑條件許可增設(shè)水池,其容量也不宜過大,不需要按冷卻水量的1O%設(shè)置。只要能容納冷卻水系統(tǒng)的水量,能夠保證冷卻水泵正常起動和工作即可。

 

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