浅析冷水机组冰水环路形式(排版)

1、浅析冷水机组的冰水环路形式王南0150杭州娃哈哈集团公司设备工程部下沙经济技术开发区14#大街310018摘要：本文详细表达目前各类冷水机组的冰水环路形式，而且对每一种形式进行评判，给设计师提供一些设计时的思维方式。关键词：冷水机组环路布局冷水机组的配置包括了水系统的设计，一个良好的水系统能 够使系统发挥优越的性能，而一个糟糕的配置不但使得系统性能低 下，而且阻碍冷水机组的利用性能。一.单机组系统大体的单机组系统见图1.这是提供给冷却盘管的单泵系统。关于小系统，这种配置造价最低。I m16ttB 林妹zb /v图1定流量、单机组形式这种格局的大体缺点是：关于单个紧缩机系统的任意元件（紧缩机、泵

2、、或冷凝器）显现故障都将致使无冷可用，这关于大多数设备来讲都是无法同意的， 而多机组系统即便一台机组坏了至少有一些冷源能够利用（50喊更多）在 一些用冷要求严格的地域（运算机房、医院、实验室、医药厂、纺织厂等等），常常采纳多机组系统，而且至少有一台备用机，在这种情形，乃至一台机组坏了，100%勺设计负荷仍旧被知足。一旦一台螺杆式的机组的负荷降低到该机组容量的 30%机组的 效率开始衰减，多机组系统能够许诺一个最正确的全局能量 -负荷的 比率来增进系统运行效率。二、多机组系统图2:串联机组形式当希望采纳多机组系统时候，能够采纳两种大体配置：并联和串联。两台机组串联形式见图2,每一台机组选择在全系

3、统流量下用 来产生一半的冷量，如此总设计量的一半由每一台机组产生。负荷 比率有可能不是50/50,可是50/50是最通用情形，因为在较小的温差 时候操纵会产生一些问题。表1归纳了图2这种配置在不同负荷条件下的温度:温度 全负荷 75%负荷50%负荷25%负荷TS44444444TR56535047T150505047串联机组很少采纳，因为这种配置一直需要恒定的冰水流量， 水泵运行本钱较高，可是若是需要相对较大的温差或有超级稳固的负 荷，串联配置仍是有优势的。并联机组配置加倍普遍。两台机组的配置情形，每一台机组通 常选择运行在相同的范围，可是处置的水流量是系统流量的一半。 如 此致使了 50/5

4、0的负荷分割，可是由于运行的需要也能够选择其他的 负荷比率。三、单泵并联机组系统图3 :单泵并联冷水机组形式单泵（或泵组）的并联冷水机组形式如图 3所示。那个系统的性能和温度条件总结在表2表2:并联系统的流量和温度1#冷水机组 2# 冷水机组物荷 TR 流量（% T1 流量（为 T2 TS100565044504444755350445044445050/5650445056a 50255050445050a 472蛤水机组关闭那个系统有一个固有的内在问题，若是两台机组都运行在总负荷范围（15 - 100%的尖峰能力），一旦系统负荷下降到30%每一台机 组的效率就会相当低。这时大多数的设计者会

5、采纳某种操纵手腕去关 掉一台机组。当系统总负荷下降到50%Z下，用回水温度去判定系统 的负荷。但是，这种管道安排，若是一台机组未运行，从运行的机组 和不运行的机组的出水混合在一路，确信提高了系统的供水温度，在多数情形下这不是问题。可是通常大建筑的内区或多或少需要制冷而 周边区域一点也不需要冷却时候，举高的冰水温度并非能知足内区的 舒适度。为了幸免单泵系统的供水问题，一些设计师采纳图4所示的隔离阀。Iw林眯 |*尹阿口TS.郴/解施 T?2#*搬产-图4:单泵带关断阀的并联冷水机组形式。这种配置，当机组停机时，机组的阀门会关闭。这会致使通过 运行机组的水流量的增加，但可不能产生混流问题，见表3的

6、描述。表3:单泵带隔离阀的流量和温度关系1#冷水机组 2# 冷水机组%荷 TR 流量（% T1 流量（为 T2 TS1005650445044 44755350445044 445050/53 50/67 4750/0 N/Aa 47254767440 N/Aa 44a 2蛤水机组关闭。四、多泵并联机组系统为确保不发生混流现象，如图5的多泵并联系统被采纳。I: p 取叫卫.二概11T卿2#林雌 产一1图5:多泵并联冷水机组形式。那个系统，每一台机组都有对应的单独水泵。当机组不运行,泵关闭，通过不运行机组的流量是0,没有混流问题。表4总结了在各类负荷条件下这种配置的性能和温度条件表4：多泵并联冷

7、水机组的流量和温度1#冷水机组2# 冷水机组%荷 TR 流量（% T1 流量（为 T2 TS445044 44445044 444450/0 N/A440N/A44441005650755350505050254750a 2蛤水机组关闭。五、一二次并联机组系统前面讨论的所有形式本质上都是定流量系统，适用于冷却盘管配循环流量老是恒定置三通阀的情形。定流量系统不管系统负荷多大, 的，如此水泵能耗会比较高。为降低能耗，普遍采纳图6描述的一二次泵变流量系统iH 泵 I T?-©_ 2# 林聊 1，-I压三悬肽TC加图6: 一二次泵变流量并联冷水机组形式在那个地址，两台机组的产冷环路和分配环路

8、通过过桥管道进行 水力隔间。过桥是很短的一部份管道，两个环路一起分享，而且压降 很小，或几乎没有压降。如此任何环路的流量都不彼此阻碍。在一次 环路或产冷环路侧，系统能够用多台泵并联机组的安装形式， 如图描 述的那样。当机组逐台开启或关闭，对应的泵也启动或停止，在那个 环路上流量分级转变。在二次系统（分派系统）冷盘管利用两通操纵阀，泵依照加入 的冷负荷量进行变频调剂。那个环路是变流量的，而不是常流量。在 任何的负荷情形下， 只要一次环路的流量等于或超过二次环路的流 量值，供水温度确实是机组的出水温度。表5总结了这种配置在不同的负荷条件下的运行性能和温度条件 表5: 一二次泵系统的流量和温度关系1

9、#冷水机组 2# 冷水机组摩荷 TR %Schw %Pchw TR 流量（。 T1 流量（% T2 TS100 56 100 100 5650445044 4475 5675 1005350445044 445056505056504450/0N/Aa 44255625505350440N/Aa 44a 2#水机组关闭。%Schw代表二次冰水流量百分比,%Pchw代表通过冷水机组总水量百分比六、一次泵变流量的并联机组系统早在199弭,螺杆冷水机组普遍采纳了数字操纵技术，这代表了在操纵上的显著的进步，而使得如图7所示的一次泵变流量系统得 以应用图7: 一次泵变流量并联冷水机组形式由于通过机组的流

10、量随着负荷的转变而转变， 因此会节约更多的水泵能耗（大约15-20%,在当通过冷水机组的流量下降到额定流量的 30%时候，打开旁通阀维持机组最小流量。那个系统有特定的运行限制，因为迅速转变的流量和负荷将致使机组供水温度的波动。对水温要求不高的场合，能够选择这种方式。该系统有一些大体的准那么：1.流过每台机组的管内流速必需维持在3-11 fps ,因此每一台 机组需要配置高质量的流量计并按期校验。2. 若是通过机组的流量转变太快，机组的操纵将无法维持，因此负荷的转变必需限制不超过每分钟30%。关于一次泵变流量系统的一种误解是机组在这种系统中运行的效率。蒸发器变流量而维持LMTEM定，由于流量降低，传热的对流效 率下降，整体热传递的效率降低了。定流量通过蒸发器，LMT曲于进入水温下降而下降，可是对流 换热系数由于恒定流量而维持。因此变流量系统和常流量系统紧缩机的功耗在本质上是一样的。另外一种误解是那个系统的本钱。常有文献指出一次泵变流量系统比一二次泵系统更省钱，因为一套泵被省掉了。但是，高质量流量计的本钱（为了确保合理的