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冷库的冷却系统设计

2019-02-23 09:11:18 深圳市晟益机电设备有限公司 阅读

一、冷却塔的位置要考虑系统设备承压要求:

  冷却水系统形式主要有两种:水泵前置式和水泵后置式,如图1、2。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口,如图中的A点,系统承压有以下三种情况:系统停止运行时,水泵出口压力为系统静水压力h=Z;系统瞬时启动,但动压尚未形成时,水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h=Z+HP;正常运行时,水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h=Z+HP-v2/2g。冷水机组冷凝器耐压,目前国产机组一般为981KPa。水泵壳体的耐压取决于轴封的形式,水泵吸入侧压力在981KPa以上时,要使用机械密封。  

  冷却塔如果设在高层建筑主楼屋面,产生的压力高于机组的承压能力时,冷却水泵宜设在冷水机组的冷凝器出口,以降低冷凝器工作压力。有人会提出疑问:水泵入口负压过大,会产生气蚀。事实上,

  冷却塔与冷水机组之间的高差,远大于管路阻力和冷凝器阻力,并且水泵还有一个容许吸上真空高度。

  笔者的同学曾经设计一个工程,机房在地下,裙房屋顶为人员活动空间,业主要求在120米高的屋面安装冷却塔,系统最大承压要超过1.2MPa与水泵全压之和。这就造成产生的静压太高,冷凝器不能承受,同时对水泵轴封和软接头提出了更高要求。

  解决方法一:选用能承受高静压的设备和管道配件,这将大大增加工程造价。

  解决方法二:如图3,设两个冷却水箱、两套冷却水泵。一个高温冷却水箱、一个低温冷却水箱,一套冷却水泵从低温水箱抽水进入冷凝器后进入高温水箱,另一套冷却水泵从高温水箱抽水送入冷却塔,然后回流到低温水箱。但要注意:冷却塔处要采取一定的措施,避免停泵时水全部流入低温水箱。水箱要满足冷却塔到机房的充注水量,水箱的水位也不好控制;这样水泵的扬程太高(图中h高度的扬程浪费了),这不是一个经济的做法。

  解决方法三:加板式热交换器隔绝高压,但冷却塔选用要有余量,如图4。 本文来自浩爽实业有限公司

  笔者认为,对于某些建设方的不合理的要求,设计人员不要迁就。此类工程最好把冷却塔放在放在裙楼上 。

二、冷却水泵扬程的确定深圳恒压供水设备

  冷却水系统水泵扬程计算应该是系统阻力(管道、管件、冷凝器阻力之和),冷却塔集水盘水位至冷却塔布水器的高差,冷却塔布水器所需压力组成,并附加5%-10%裕量。设计人员常犯的错误,是一见到开式系统就计算系统的高差。冷却塔虽然是开式系统,但是因为冷却塔自带集水盘,相当于水箱放在屋顶,这部分水静压和供水管上升所需静压相抵消,所以只需计入冷却塔底盘和布水管的高差就可以 。 

  某工程空调冷却水系统:2台水泵+2台冷却塔并联,水泵设计流量400t/h, 扬程40m。调试时遇到如下问题: 单台水泵运行时,若泵出口阀门开度>30%,水泵振动较剧烈,泵前、后压力表跳动,配电柜电流表跳动; 若泵出口阀门开度<25%,水泵基本可以稳定运行,电流表显示为90A。经计算,当电流为90A时,水泵流量假定为400t/h,效率按70%计,则扬程约17m,设计者大概把冷却塔和水泵的高差计入了扬程,所以水泵扬程大了一倍。幸好阀门开得小,否则水泵可能会烧电机。

  再看另一种情况:在实际工程中,由于诸多原因,建筑屋面不允许放置冷却塔,而冷凝器又设于高处,形成如图5所示的系统。

  这种系统当水泵停止运行时,管道内冷却水回到塔中而形成真空,产生虹吸而倒流,冷却塔集水盘处会溢水满地。设计时一般采取一定的措施,如在冷却水管的顶端安装一个真空破坏阀,如图6。或在顶部设通气管,如图7。《暖通空调》2003年第4期《冷却塔处于系统下部时的水力分析》一文提出:当系统高度太高时,在冷却塔进水处设电动阀,以防止系统停止运行时水流空,笔者认为不如图6、7方便、简单。

  下面我们分析一下图7,首先,假设ab段阻力为hab,bc段阻力为hbc,水泵扬程为H,冷却塔所需出流水压为hlq。

  第一种情况:h2=hbc+hlq,水泵扬程仅需克服ab段阻力和ab之间的高差,即H=hab+h1+h2,此时通气管的高度h3高度可为0,这是理想情况。

  第二种情况:h2 hbc+hlq-h2时,水才不会从通气管内流出来。 冷库,冷库安装,冷库设计,冷库设备,冷库建造,冷库工程

  第三种情况: h2>hbc+hlq,水泵扬程仅需克服ab段阻力和ab之间的高差扬程H=hab+h1+h2,h3=0。但是,冷却塔出水中混入大量空气,水泵扬程部分被浪费了,增加了电能消耗,这不是一个经济的做法。综上所说,第一种情况是少见的,第二种情况是普遍的,第三种情况应尽量避免的。为了使系统正常经济的运行,系统高度不宜太高,设计时应进行详细计算,当出现第三种情况时,可以通过增加bc段阻力来避免。 浩爽制冷 三、多台冷却塔的并联问题

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