區域供冷系統采用混水器替代板式換熱器實現直接供冷應用實踐

韋國華，巫術勝

（廣州大學城能源發展有限公司，廣州 510006）

1 引 言

在區域供冷系統中，中央供冷站將空調冷凍水輸送至各用冷建筑的換熱間。在換熱間內，冷源側和負荷側的熱量交換通常采用板式換熱器，區域供冷循環冷凍水與建筑物內的循環冷凍水互相隔離。原理圖如圖1所示。

從圖1可知，與直接供冷系統相比，該系統保證了兩系統的水質互不影響，各系統定壓相對獨立，但同時也存在換熱效率比較低的問題。在實際區域供冷系統中，存在可以直接供冷的用戶 （該類用戶在水質互混影響、定壓可以不用考慮）。該類用戶如果采用直接供冷可以提高供冷效率。筆者根據該原理，提出了一種用混水器替代板式換熱器的方案，并成功地應用于工程實踐，達到了理想的效果。

圖1 換熱間原理圖

2 方案原理及效果分析

2.1 方案原理

該方案的基本思路是在換熱間原板式換熱器的位置安裝一個混水器，區域供冷系統與用戶側水系統在混水器內進行熱交換，兩系統之間的流量匹配通過混水器進行自補償。如圖2所示。

圖2 換熱間直供改造原理圖

2.2 效果分析

原方案和改造方案的技術分析對比見表1。

表1 兩種方案技術分析對比

3 改造案例

3.1 案例背景

大學城區域供冷系統中，某用冷單位的建筑A棟原設計是采用區域供冷換熱間，因暫時不使用空調冷凍水，將板式換熱器拆除并移做它用，換熱間的其它設備保留。后來該單位要求恢復供應空調冷凍水，但是一時沒有合適的板式換熱器，而且安裝板式換熱器的費用高、工期長，因此采用混水器替代板式換熱器的方案。

3.2 改造方案

（1）原設計的板式換熱器參數如下：

換熱量：1103kW；

冷側進出口溫度：2.5/12.5℃；

熱側進出口溫度：13.5/6.5℃；

冷側壓力降：25.18 kPa；

熱側壓力降：48.91 kPa；

冷側流量：23.83 l/s；

熱側流量：34.09 l/s；

接口尺寸形式：DN150法蘭。

（2）管網參數：

冷側入口壓力：0.4～0.6 MPa，熱側入口壓力：0.4～0.6 MPa；

冷側膨脹水箱絕對標高：46m，熱側膨脹水箱絕對標高：33.5m。

（3）混水器設計：見圖3。

圖3 混水器設計圖

混水器采用冷、熱側水逆向流動的形式，冷側水可以得到較大的供、回水溫差，從而減小冷側水的流量。出口管徑選取DN150，與原板式換熱器接口尺寸相同，以便于與原管道連接?；焖髦睆竭x取DN150，計算得到流速為 0.58m/s。材質選取DN150無縫鋼管，公稱壓力1.6MPa。

（4）自控系統：

自控與原方案相同，不需更改。

3.3 改造后效果

改造后區域供冷系統建筑A及附近建筑的運行數據見表2。

表2 改造前后運行數據

由表中可以看出，建筑A對區域供冷系統內其它建筑的影響很小，但是其自身的流量增加很大，能更好的保證用戶側的空調效果。

4 結論與展望

（1）采用混水器替代板式換熱器的方案具有造價低、施工簡單、換熱效率高的優點，實際運行效果良好，可應用于區域供冷或供熱系統的工程實踐中。

（2）區域供冷系統用戶多樣，應該根據具體的實際情況采用不同的系統形式。

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