某项目冷却水供应系统初步设计外委任务书

某工程冷却水供应系统

初步设计外委任务书编写:校对：二。二二年三月1简介绵阳某工程冷却水供应系统的功能是为风洞换热器运行提供必要的冷却水,使换热器能够风洞回路内较高温度的来流（气流）冷却至目标温度。系统主要包括制冷设备（如有）、冷却塔、水泵、管路、阀门及控制设备等。风洞运行为间歇运行方式，连续运行时间以小时计。风洞试验时，冷却系统必须开机运行。冷却水供应系统场坪区块示意如图1所示。场坪含设备厂房及户外设备布置区等。设备厂房用于安置制冷设备（如有）、水泵、阀门及控制设备等，户外设备布置区主要用于安置冷却塔。初步设计过程中，场坪相关参数可协商调整。本工程根据风洞设计条件及换热器设计需求，完成冷却水供应系统初步设计工作，具体包括：完成冷却水供应系统总体方案技术经济比选并确定选用方案;完成所选定方案的初步设计工作（包含但不限于工艺流程设计、方案设计计算及工艺布局、设备参数计算及选型、管路设计、电器及控制设计、水电气保障条件提出等）；提交初步设计说明书、经费概算书、主要设备材料表和初步设计图册。§室植躯°新解区Z359200..8眦0图1某风洞冷却水供应系统厂房及场区面积工艺布局平面示意图2设计条件设计环境工况以绵阳夏季典型环境条件作为系统设计环境工况点。a.干球温度为32.6℃0b.湿球温度为26.4℃。设计参数冷却水供应系统需为风洞换热器提供冷却水。a.系统设计最大换热负荷为70MW。b.设计环境工况下，根据换热器设计需求确定冷却水参数（甲方根据换热器设计进展及时提出该参数）。假设采用冷却塔直接冷却方式，暂定系统出水温度不高于32℃；假设采用制冷方式，暂定系统出水温度不高于20℃。具体以换热器设计需求为准，在签订合同1个月左右书面确定。c.上述两种冷却方式下的冷却介质进回水温差暂定为5℃（暂定，设计时由甲方协商换热器设计单位后确定）。d.冷却水供应系统循环水量计算暂按进回水温差为5℃设计计算，具体设计时由甲方协商换热器设计单位后确定。e.风洞换热器换热需求随着风洞运行工况而变动，表1为风洞换热器换其他工况下的热负荷变化情况。不同风洞运行工况下，换热器换热负荷有很大变动，系统应在各工况下平安运行不少于10分钟。f.换热器设计参数待换热器总体设计完成后由甲方及时提供或明确。包括但不限于设计工况及其他工况下冷却水进/出水温需求、水量需求、冷却水运行压力损失、换热器水路最高点标高、水质需求、换热器含水容积、换热器材质及最高承压能力、连接口界面参数等信息。表1换热器换热负荷随运行工况的变化情况工况风速1（设计运行工况）开口70m/s风速2闭口100m/s风速3闭口160m/s换热器出口气流温度。C冷却塔直接冷却50W60（超温时风扇停机）W60（超温时风扇停机）制冷机组冷却方式50W50（超温时风扇停机）<60（超温时风扇停机）风扇输入功率，即换热负荷需求MW70280备注需确保风洞能够平安运行Wmin（即确保换热器出口气流温度低于设定温度）。水质要求闭式管路内部水质及喷淋水水质需满足相应标准或规范要求。a.闭式回路内的循环水需采用去离子水，具体参数以换热器及管路材质要求为准。b.冷却塔喷淋水需做除燥除菌处理。3厂区条件厂区自然条件a.环境温度：-5℃-40℃ob.海拔高度：440±10moc.环境压力：94kpa~102kPa。d.年平均相对湿度：70%左右。e.地震烈度：7度。现场工程条件a.水质条件(自来水)(1)酸碱度：PH值7.34。(2)总硬度(以CaC03计)：371mg/Lo(3)氯化物含量：28mg/L(平均)。(4)满足GB/T5749要求。b.供电条件(1)中压：10kV,一路。4设计内容本任务内容为完成该工程冷却水供应系统初步设计工作。针对风洞运行需求及运行特点以及换热器冷却需求，协助甲方比照直接冷却方案、制冷方案等可行方案的技术、经济性；在协助甲方确定冷却水供应系统总体设计方案后，完成冷却水供应系统初步方案设计(包含设计说明书、初步设计图纸、主要设备及材料表、概算书等)，提出土建及与其他各系统接口参数等配套条件。具体主要包括系统工艺方案设计，管路管线及泵房工艺设备布局设计,制冷机组（如有）、冷却塔、水泵、阀门、管路及水处理装置等主要设备选型设计，变配电、电气及运行控制系统设计，配套的辅助设施（阀门、仪器仪表、水池等）设计等。由于该系统与风洞其他用热设备及总体工艺布局关系密切，随着其他系统初步设计的深入，需要进行参数优化调整。5设计要求系统初步设计应遵循可行性、可靠性、平安性、维护性、先进性、经济性的原那么，应遵守国家（行业、企业）有关设计、制造安装、验收及包装运输的相关标准和规范。系统初步设计应根据风洞运行需求、设计条件（本任务书第2章），按照相关规范要求或者系统设计惯例，完成系统初步设计工作。以完成系统初步设计工作为目标，设计过程中的主要要求包括但不限于以下几个方面。a.完成系统方案比选及设计。（1）针对本工程换热负荷及使用特点，从技术、经济、运行能耗、后期维护及占地面积等方面，详细比照可行的技术方案（如制冷机组形式、制冷机组联合蓄冷方式、开式塔加间接板换直接冷却形式、全闭式塔直接冷却形式等），在协助甲方通过定量和定性分析，明确系统设计路线，确定系统总体设计方案后，完成系统工艺流程图及工艺布局设计，完成总体方案设计。（2）针对本工程，比照不同制冷机组联合蓄冷装置组合参数下，在投资、功耗、占地、运行维护、对环境影响及相关附属设施等方面的情况。b.根据设计要求和系统方案，完成系统主要工艺设备初步设计。（1）完成管网、水泵、冷却塔、制冷机组（如有）等工艺设计，确定主要参数（如管管路管径、水泵流量及扬程、冷却塔参数、制冷机组参数（如有）、蓄冷池参数（如有）等），给出设计说明和设备工艺布局图。（2）完成系统水泵、冷却塔、阀门、水处理装置、制冷机组参数（如有）等设备的选型设计，在报告中给出选型设计说明。（3）系统进水条件为城市自来水管网，应设计水处理装置，并考虑系统补水及维修时管路排水等，便于检修维护时废水的排出。（4）泵的启停及变频由PLC控制。具备变流量调节控制方式，同时配合冷却塔开启台数控制，以适应换热器热负荷变换工况，到达节能效果。（5）完成冷却塔塔群布置方案及运行控制方案设计。选用处理能力较大的冷却塔，控制冷却塔塔群占地规模。可以根据换热器负荷变化情况，实现冷却塔运行控制优化。（6）提供系统三维效果模型。c.完成系统电气控制方案设计，明确系统运行控制方案，提供设计说明、电气设计图（dwg格式）及PID图等。相关要求如下：（1）冷却控制系统作为风洞总控系统的下属分系统，以PLC作为主站控制器，CPU自带配置Profinet接口（或配置Profinet接口模块），作为与风洞运行总控的通讯接口，可远程控制水泵、冷却塔及制冷剂组（如有）等设备的启停以及阀门开度调节，具备远程水流量和温度的调节和监控能力,主站根据需要可自行扩展从站，所有控制算法和平安联锁在PLC上实现，与总控交互的指令和状态反应信息力求简洁化。（2）控制系统的核心部件（如CPU、软启动器等）应按照型号、规格配置备件，所有元器件须选用品牌产品。（3）控制柜所有元器件，如开关、指示灯、按钮、接线端子和显示仪表等，均选用一线品牌产品。控制柜设计时应充分考虑柜内元器件散热，采取有效降温措施，防止过热，控制柜的安装须满足EMC标准。此外，控制柜上须配置大尺寸人机界面，可在人机界面上实现所有现场（远控）操作与调试功能，可实现测控间（主控）与现场（远控）间的控制切换。（4）不采用变频驱动的电机，功率大于22.5kW必须采用软启动。系统内用电设备须采取相应的措施，减小对电网和风洞其它测控系统的干扰，并提高电网侧功率因素，降低电能损耗。（5）完成系统电气工艺设计，提出系统用电总需求或接口条件。d.明确系统土建、电、气要求及保障条件。完成供配电系统设计完成变配电系统设计：包括用电需求分析、开关柜和变压器配置、设备安装布局并提出供电条件，包括供电路数、每路供电容量、电压等级和电能质量要求等。明确系统工艺占地、泵房设备布置及土建基础设计要求、蓄冷池（如有）容积等要求。e.提供系统设备清单和材料表，包括设备生产厂家、型号、规格及主要参数等。f.配合设备清单，提供系统概算书。6交付物交付物包括设计计算说明书、设计图纸（包括但不限于总体工艺布局图，设备布局图、管网图，泵房布局图，变配电主回路单线图，控制系统原理图及总图、控制系统布线图、控制设备布局图等）、三维数模（初步设计展示模型）、经费概算书及主要设备清单及材料表等。所提交的文档应包括纸质文档三份，电子文档2份（docx格式原版和pdf版各一份）。交付的图纸及报告采用中文形式，二维设计图纸采用dwg文档格式，三维设计图为xt格式或stp格式。7进度周期本工程周期4个月，分为两个阶段完成，要求如下：自合同签订之日起2个月内，协助甲方完成系统的总体方案比照选取；在甲方确定总体方案后，完成工艺布局设计，进行技术审查，确认后进行具体初步设计；自合同签订之日起4个月内，完成设备、管网、泵房设备工艺布局设计，控制系统总体设计，制冷机组（如有）、冷却塔、水泵、阀门、水处理装置、控制设备及控制元器件等关键设备选型设计等全部初步设计工作，提交相应设计报告、图纸、经费概算书和主要设备清单及材料表，以及系统三维模型效果图等文件，按照要求提交交付物。8验收工程进行评审验收。评审由甲方组织。乙方完成委托内容、方案满足设计要求、提交资料满足交付物需求即通过评审。9其它a.为确保乙方具备本系统相应的设计或研制能力，要求冷却水供应系统初步设计投标单位必须具备工程设计综合甲级资质或开展过风洞5MW以上制冷机组式或20MW以上冷却塔直接冷却式的冷却系统研制工作，并提供相应证明。b.初步设计阶段，未中选单位或其他意向单位