高溫冷凍水冷水機組方案設計分析

江岸菁

摘 要：本文針對高溫冷凍水冷水機組的方案設計進行詳細的分析與介紹，明確高溫冷凍水接觸設計具體方案。目前在空調(diào)制冷站以及水系統(tǒng)設備選擇中，空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、節(jié)能降耗、對其他建筑空調(diào)的運行效率起著非常重要的作用，有必要盡可能取得良好的運行效果和良好的運行管理效果。不同設計條件的系統(tǒng)存在相當大的差異。主要原因在于冷水機組設計不合理，要高度重視對冷水機組設計的合理配置。

關鍵詞：高溫;冷凍水;冷水機組;方案設計

1? 冷水機組的設計配置

冷水機組的冷水量符合科學要求，滿足建筑物運轉需要，整個冷水機組需要保持在最佳工況區(qū)域，具有良好負載效果，保證冷卻器系統(tǒng)的可調(diào)整性。在不增加冷卻器負荷容量的情況下，確保機組之間的相互兼容，使整個系統(tǒng)的調(diào)節(jié)非常簡便快捷，能夠降低調(diào)節(jié)成本。在實際冷水機組設置中，如果配置不當也很難滿足這些要求，其中冷水機組如果冷容量偏大會導致裝機容量過度閑置，這是因為設計人員在安裝設計中沒有進行計算，盲目應用建筑冷負荷相關指標，功能不同的建筑冷負荷掌握不準確，無法準確分析冷負荷的安全裕度。由于冷卻器組件的大容量，空調(diào)系統(tǒng)的整體費用上漲了。明顯變化引發(fā)大量的社會閑置等問題，還會直接造成冷水機組性能受到干擾，嚴重增加了系統(tǒng)的性能消耗，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在冷凍機中，如果不適當選擇對數(shù)，冷負荷特性和運行性能有時無法正常調(diào)整。根據(jù)這種情況，有必要選擇合適的最低負荷冷凍機，確保負荷調(diào)節(jié)性能。系統(tǒng)更安全可靠，改善總負載適應性，防止冷卻器無法正常工作的情況。另外，對于大型空調(diào)系統(tǒng)冷水機組的設計不能超過4臺。

2 冷水系統(tǒng)配置

在高效區(qū)方便水泵正常運轉，也能夠減少水系統(tǒng)的輸送性能，提高整個系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，水管水泵的流量要與冷水機組蒸發(fā)器的額定流量保持一致，在冷卻水泵并行運行中冷卻水泵系統(tǒng)的數(shù)量應與冷卻器的數(shù)量一致。二次泵冷水系數(shù)需要按照不同分區(qū)和不同的配置方式加以確定，冷水機組和水泵需要形成一對一的配置關系，在系統(tǒng)控制中要加強運行管理的控制效果，不同冷水機組之間要盡量減少干擾，滿足系統(tǒng)運行的實際需求。在實際工作中，如果接管數(shù)量多，很容易造成安裝難度大，一對一配置無法實現(xiàn)，目前主要采取冷水機組與冷水泵獨立并聯(lián)的形式，這種連接方案非常的簡潔，而且相對簡單。其他冷卻器的水輸出不能平均分配。為了確保每個裝置的體積滿足預期要求，必須在初始調(diào)試期間調(diào)整時間。并行連接的水泵的調(diào)節(jié)性能也不好。自動鏈啟動停止應當避免出現(xiàn)冷水機組旁通分流等問題。從理論上來看。實際上大部分的水泵都處于超流量狀態(tài)。目前國產(chǎn)水泵的曲線比較平坦，很容易造成超流量運行的問題，多臺水泵的并聯(lián)會使得單臺水泵表現(xiàn)運行更為突出，對電機的正常使用造成極大的干擾。空調(diào)水泵中設計數(shù)量不宜過多，要盡量按照負荷變化來調(diào)節(jié)水泵。根據(jù)不同地區(qū)的冷卻水使用量進行分析，可以明確整個冷卻塔的處理，水溫必須滿足冷卻器的實際使用要求。如果冷卻塔的冷卻效率相對較低，主要是因為水分配器的霧化。冷卻塔制造商和科研機構需要重點研究和改善風扇水的流體力學性能。供應塔本身，以確保冷卻。塔的綜合冷卻性能得到有效提高，冷卻器應努力在長期運行中保持冷卻水量。多個冷卻器并行工作時冷卻水泵冷卻塔和冷水機需要相互對應，冷卻塔需要采取全部并聯(lián)的形式，并經(jīng)過冷卻總水管連接至制冷站，當多臺冷卻塔相互并聯(lián)，避免出現(xiàn)溢流情況，同時要高度重視對冷卻塔及水盤水面的控制，防止冷卻水泵啟動時出現(xiàn)缺水空室等問題，嚴格控制好冷卻塔的儲水量并增加冷卻水溫度的穩(wěn)定性，當前冷卻水泵的流量需要根據(jù)冷水組織的產(chǎn)品技術資料進行分析，不能夠隨意增加冷卻塔的處理水量，否則在實際水量運行中會超過冷水機組的整體流量。在工程中所選擇的水泵揚程，如果過大，可以加裝流量控制閥或者切割水泵葉輪措施，當水泵揚程超過人為增加水系統(tǒng)阻力時水系統(tǒng)的運行也并不穩(wěn)定，水泵的機械噪聲會明顯增大。

3 高溫冷凍水冷水機組的設計與實現(xiàn)

在現(xiàn)代化企業(yè)快速發(fā)展中，對于冷卻系統(tǒng)的要求已經(jīng)不再是快速啟動，而是要保證長時間的穩(wěn)定運行，要高度重視對整個機組的合理控制。目前冷卻機組設計方案主要包括4臺冷凍水泵，4臺冷卻水泵、1臺流量計等冷凍水泵和冷卻水泵共同組成了冷凍水機組。為了確保整個冷凍水機組控制整體效果，需要運用智能化的控制算法，并根據(jù)最大負載要求，確保節(jié)能運行提高冷卻水機組運行控制質(zhì)量，避免出現(xiàn)過量基礎復雜的問題。在冷凍系統(tǒng)啟動中，冷凍水管內(nèi)水溫比較高，如果沒有明確相關功能，會超出實際需要。根據(jù)冷水機組和水泵的運行效率進行分析并形成自動切換的機組運行效果，每一臺機組在實際運行中都需要延長機組的使用壽命，在發(fā)生設備損壞時，要加強對設備的自動控制與恢復。在整個數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)控制中，包括水泵冷卻塔等，需要通過拓展模塊共同管理，根據(jù)項目的實際要求安裝空調(diào)、冷水、供水管回水管以及故障報警器，對不同機組的運行特點進行全面監(jiān)控。板式換熱器結霜的根本原因是水溫達到0℃以下。對于安裝在室外的板式換熱器，可以操作防凍保護裝置，防止冬季大氣中的板結冰。其他結冰損傷在設備穩(wěn)定工作時很少發(fā)生，大部分是在系統(tǒng)切換期間發(fā)生，如啟動和關閉。水冷冷卻器必須與冷卻塔一起安裝，年度冷卻模式不合適。

風冷冷水機組可以方便運用高效防凍措施，符合全年制冷的需求，如果只在夏季或者過渡季節(jié)功能沒有明確的防凍需求，要選擇水冷冷水機組，因為水冷冷水機組的整體運行工況條件比較良好，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，發(fā)生故障的幾率比較低，換熱器發(fā)生故障根本原因是水溫達到0℃以下。對于安裝在室外的板式換熱器，可以操作防凍保護裝置，防止冬季大氣中的板結冰。其他結冰損傷在設備穩(wěn)定工作時很少發(fā)生，大部分發(fā)生在系統(tǒng)切換期間，如啟動和關閉。板式換熱器的水面結冰時，表明換熱器的全部或部分蒸發(fā)溫度低于0℃。用戶返回的水的水質(zhì)與冷卻方式密切相關。隨著充電容量的變化，冷藏容量和EER幾乎同時達到最佳值。各頻率對應最佳充電容量的蒸發(fā)器出口的制冷劑狀態(tài)如下：過熱度為0，干燥度為1，高頻和低頻所需的最佳充電量不相同，高頻的最佳充電量大于低頻的最佳充電量。確定變頻空調(diào)制冷系統(tǒng)最佳充電容量的原理可以總結如下。蒸發(fā)器排放口應能在最高工作頻率達到飽和狀態(tài)。系統(tǒng)要配有足夠的氣液。壓縮機入口的分離器，否則低頻壓縮機工作時，壓縮機會經(jīng)歷濕壓縮。在實際操作中，考慮到啟動和關閉過程中不穩(wěn)定因素的影響，可能的話，液體分離器應是最大液體體積的1.5 ～ 2倍。

結束語：

高溫冷凍水冷水機組方案設計需要充分考慮不同的使用環(huán)境，水泵負責將水從水箱抽出泵到用戶需冷卻的設備，冷凍水將熱量帶走后溫度升高，再回到冷凍水箱中。自動控制部分包括溫控器、壓力保護、延時器、繼電器、過載保護等相互組合達到根椐水溫自動啟停，保護等功能，延長機組的運行時間，滿足用戶實際需要。

參考文獻：

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[2]江喜鵬. 高溫冷凍水冷水機組方案設計分析[J]. 制冷與空調(diào)（四川）， 2014（1）：34-37.

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