关于蒸发式制冷机组设计的两点建议

关于蒸发式制冷机组设计的两点建议摘要：本文根据蒸发式冷凝器的工作原理，通过计算并结合实际工程应用，对蒸发式机组设计中冷凝水回收及排污方式的选择提出两点合理化建议。关键字：蒸发式制冷机组冷凝水回收连续排污智能排污1.概述蒸发式制冷机组与其他制冷机组（水冷式和风冷式）的区别是其冷凝器主要利用冷却水蒸发吸收潜热而使制冷剂蒸汽冷却。制冷剂蒸汽冷却时放出的热量通过油膜、管壁、污垢传递到管外水膜，再通过水的蒸发将热量传递给空气。在蒸发式制冷机组中，冷却水的用量要比水冷式制冷机组少的多，空气流量也不大，故特别适用于缺水地区。在实际应用过程中由末端设备风机盘管及新风机组等产生的冷凝水，一般都排至下水道而未加以回收利用，这对于上述缺水地区而言是一种浪费。另外在冷凝器散热过程中由于管外污垢的影响，使蒸发式冷凝器换热效率降低，严重者甚至影响蒸发式机组的寿命，因此正确选择导致冷凝器管外结垢的冷却水的排污方式显得尤为重要。本文将针对这两个问题对于蒸发式机组设计提出冷凝水回收和智能排污两点建议。2.冷凝水回收问题以北京地区为例，室外计算干/湿球温度33.2/26.4℃，某一住宅室内要求tn=25℃，φ=60%,新风比15%,室内冷负荷10.0Kw,湿负荷暂不作考虑。焓湿图如图1所示：表1各点状态参数表乖状态点响W评点葬C冶点枯N愁点终L谱点缝焓讨值啊(匀kJ/kg)帅83.0泰60.9蒸57.0惹42.0筹含湿扶量别(遭g/kg)步26.0烛14.1届12.0盛12.0根据以上条件可求得各点状态参数，其各参数值如表1所示。系统送风量：系统需机组提供冷量：系统产生冷凝水量：实际蒸发式制冷机组运行状态下，COP一般维持在3.5左右，取COP=3.5。冷凝器散发的热量：冷凝器散发的热量Q1主要是由水的蒸发带走的转化为潜热，显热变化比重很小，故可简化为Q1=2500D1，即蒸发水量为D1=6.52g/s回收这部分冷凝水,可节约的补水量占总补水量的比例为：根据经验，每1000W冷负荷可产生冷凝水大致为0.11g/s(0.4kg/h)[4]，在湿负荷高的地区，每1000W冷负荷可产生冷凝水大致为0.211g/s(0.77kg/h)。对本算例而言，室内冷负荷为10kW，按照机组每天运行10小时计算，每月可节约水量为（1.2吨~2.3吨），可节约的补水量总补水量百分比分别为：由以上计算可知，在蒸发式制冷机组设计过程中考虑回收冷凝水的节水效果明显。为回收这一部分冷凝水，仅仅需要对系统进行少许改进比如在机组设计时增加冷凝水管以及铺设系统的冷凝水排水管和机组之间的连接管，笔者曾在设计中结合蒸发式制冷机组制冷模式对冷凝水进行回收加以利用，所带来的经济、环境效益相当可观。3.排污方式问题际由于国产蒸发统式冷凝器的质府量普遍不高，弟换热效率没有却体现其应有的林优势，其中水化质问题尤为显眨著，水垢、腐擦蚀与生物污泥备对管道和设备销的性能有重要郑影响：换热器渠效率降低，制气冷机组制冷量枪衰减，管壁化具学腐蚀加剧，反管道和设备寿持命缩短，管道贤有效流通面积唤减小，由此造穗成能源的大量翁浪费和运行维窜护管理费用上乞升。在现行家渔用蒸发式制冷旁空调中连续排般污是目前最为数常用的冷却水立排污方式。此挑方式在运行过趴程中连续补充吗自来水，同时疲排除污水，以荒防止由于水的辞不断蒸发而导秧致冷却循环水滩中的杂质钙镁显离子浓度过高黄。其排污装置罚如僵图片2云所示，系统排查污示意图如杨图讽3认所示。浮球阀扶控制集液器中惹冷却循环水的木水位，机组运宪行时冷却循环纸水中的杂质钙丰镁离子浓度变抵化情况可由站图汗4色表示：挪由怜图校3锤锻可知排污量关册系式为：补水滋量＝蒸发水鄙量教+守排污量。始即呜(L+V)a压=L忠n为，推导可剂得倚L=Va/(却n-a)只其厕中励唱L属：排污量系，垦kg/h宋V鼓：蒸发水量胳，威kg/h拉a亩：自来水中杂秧质离子浓度树，衬mol/l线n增：循环冷却水啊允许杂质离子哗最大浓度愿，跌mol/l缎根据计算所得勤的排污量选择镜合适的接水盘欢口的面积，这堆样就可以保证视机组在运行时哥循环冷却水杂欺质离子浓度始荷终保持在最大瞒允许浓度取值胡n柄。姻由于采用连续寿排污时循环冷勤却水杂质离子史浓度始终保持绸在最大允许浓挡度值，可能导搭致换热管道表份面结垢，影响主换热效率。根甘据工程实践，鸦可以借鉴在锅馅炉运行时对锅货水水质的连续拨性仪表监测，险并由微机控制吴系统，根据水华质变化情况随将时调节排污量奏。将此项措施遵利用在蒸发式膛制冷空调中，茄运用探头测得伐集水器中的水始的电导率值，夺此值传到自动纸控制模块，由填自动控制模块震控制排污管上哄的电动二通阀拔的开启，达到碰自动排污的目骤的，我们不妨款称之为智能排恩污。整个系统挡的排污过程就禾是在前一排污肌过程结束后，技补入自来水充暗满集液器，随纳着机组的运行斑集液器内的水灿分不断蒸发，彼杂质离子浓度兔不断升高，当循探头探测到其幼浓度达到允许哗杂质离子最大烤浓度时系统开浙始排污，排污城结束后下一排秀污过程开始。丙由于不同冷负画荷条件下制冷秩机组制冷量不糟同，所以每一躁个排污过程所评用时间不同，犬采用智能排污评机组运行时，脊冷却循环水中寇的杂质钙镁离炸子浓度变化情拼况可由咽图柿5沃表示如下。纸比较连续排污赤与智能排污这跌两种方式，在养循环冷却水允日许杂质离子最芹大浓度相同的发情况下，由于洲排污时均以所膊允许的最大浓氏度排放，故两固者排污量没有暗大的喊差别。但是采拖用智能排污时今，循环冷却水杆的水质却得到备大大改善，尽壁管智能排污需伞增加一定的设晶备费，但是有爽效的延长机组潜的寿命，减少漏了设备维修费纪用。通过实际到运行证明了智缓能排污更为适肿用。4.结论筋4.1优根据算例及经垮验估算，在设恳计过程中，采膊用冷凝水回收日可以节炉约捕16.87%额~32.2遍%忆的补水量，以愉室内冷负轧荷惜10.0K驰w测每天机组运摆行饭1扭0纵小时为例每月另即可节约水式量恭1.落2霉吨埋~2.文3退吨，故其经济泳、环境效益相汤当可观。继4.2添采用智能排污坐可有效解决缓况解冷凝器外壳循腐蚀和换热管疑结垢问题，减射少机组维修费肺用，并且改善狡盘管换热，改烫善机组运行工盘况，节约能源油，延长机组寿馋命。参考文献：孝1省.份陆耀稿庆甚.汽实用供热空调井设计手框册堆.浴北京：中国建装筑工业出版社月，殖1994吊2码.俱章熙民，任泽鬼霈，梅飞誉鸣伯.阻传热学（第二询版或）闲.旅北京：中国建刃筑工业出版社早，裕1993