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优秀设计XX大学20**届毕业设计(论文)题目:大型制药厂热电冷三联供

工程设计研究班级: 学号: 姓名:指导教师: 20**年6月大型制药厂热电冷三联供工程设计研究摘要:热电冷系统利用吸收式制冷技术给设备供暖和制冷。利用现有热电联产系统发展集中供热,供电和供冷为一体的能源综合利用系统。该系统将溴化锂吸收式制冷机引入到热电厂的热电联产系统中,可增加热电厂的夏季热负荷,从而使冬夏热负荷平衡,保证热电厂更经济高效地运行。本文根据热电冷三联供节约能源的原理,对一座较大型的药厂进行工程设计研究,结合药厂对温度,湿度要求高的特点,进行详细计算,仔细论证,对制冷设备参数提出要求。通过调查和计算,将热、电、冷联产与热电和冷量分供系统加以比较,表明该系统不但可节能,而且具有增加电能生产和保护环境的效益。主题词:热、电、冷三联供;吸收;环保ElectricityHeatandChilledWaterCongeneratingSysteminlarge-scalepharmaceuticalfactoryisprovidedintheengineeringdesignresearch.Abstract:Combinedheatandpower(CHP)systemsoftenuseabsorptiontechnologytosupplyheatingandcoolingtoafacility.Thispaperputsforwardanenergycomprehensiveutilizationsystem,ElectricityHeatandChilledWaterCongeneratingSystem(EHCWCS).ThissystemintroducesH2O-LiBrAbsorptionRefrigeneratingMachineintoHeatandPowerPlanttoincreasetheheatloadoftheplantinsummer,whichcanbalaneetheheatloadinsummerandwinter,soHeatandPowerPlantcanruninahighefficiency.Thistextisaccordingtothethermo-electricitycoldtriple-generationsystemprovidetheprinciplethateconomizetheenergy,proceedingtoalargepharmaceuticalfactorytheengineeringdesignstudy,joiningtogetherthepharmaceuticalfactorytothetemperature,thedegreeofhumidityrequeststhehighcharacteristics,proceedingthedetailedcalculation,carryondetailedcalculation,putforwardtherequesttotherefrigerationequipmentsinsystemparameter.Theresultofanalysisstatesthatthissystemcannotonlysaveenergy,butalsoincreasetheoutputofelectricityofHeatandPowerPlantandprotectenvironment.Themewords:electricityheatandchilledwatercongenerating;absorption;ervironmentalprotection目录第一章绪论,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 1第二章工程概述2第三章 设计参数3第一节室外设计参数3第二节室内设计参数3TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第四章负荷计算 4第一节冷负荷计算4第二节热负荷计算8\o"CurrentDocument"第五章 空调方案的选择及空气处理过程的确定 ,,,, 10\o"CurrentDocument"第一节 空调房间送风量和送风状态参数的确定,,,,, 10第二节空调方案的选择12第六章空气风系统设计及气流组织计算,,,,,,, 14第七章方案比较丿」丿1J ~门,门门门门门门门门17第八章空调水系统设计18第九章设备选型及安装20第十章空气风系统设计及气流组织计算27)))))))) J'第十章能效分析,,,,,,,,,,,,,,,,29设计总结及收获,,,,,,,,,,,,,,,,, ,33致谢,,,,,,,,55555555555555555534参考文献55555555555555555555555535第一章绪论热电冷联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力。有关专家做了这样的估算,如果从2000年起每年有4%的现有建筑的供电、供暖和供冷采用热电冷联产,从2005年起25%的新建建筑及从2010年起50%的新建建筑均采用热电冷联产的话,到2020年的二氧化碳的排放量将减少19%。如果将现有建筑实施热电冷联产的比例从4%提高到8%,到2020年二氧化碳的排放量将减少30%。热电冷联供系统与远程送电比较,可以大大提高能源利用效率。大型发电厂的发电效率为35%-55%,扣除厂用电和线损率。终端的利用效率只能达到 30-47%,而热电冷联产的效率可达到90%,没有输电损耗。热电冷联产系统与大型热电联产比较,大型热电联产系统的效率也没有热电冷联产高,而且大型热电联产还有输电线路和供热管网的损失。显然热电冷联产可以减少输配电系统和供热管网的投资,无论从减少投资成本和减轻污染来讲都是十分有利的。经济效益:热、电、冷三联供解决了热电厂冬夏季热负荷不均造成的热经济性低的问题,降低了发电煤耗率,提高了经济效益。环保效益:以溴化锂吸收式制冷机取代压缩式制冷机,避免了 CFC类氟利昂制冷剂的大量使用和排泄,起到环保的作用。节电:溴化锂吸收式制冷机较压缩式有明显的节电效益,可以大大缓解夏季用电紧张的问题。投资少:溴化锂吸收式制冷机的基建投资仅为压缩式制冷机的 50%--60流右,年运行费用也较压缩式少。热电冷三联产技术是一种能源综合利用技术不仅可以节约能源 ,还可以减轻对环境的污染因而在全世界范围内得到了发展。日本和歌山马里拿弟区开发了以海南发电厂抽汽作为蒸汽吸收式制冷机热源的三联产系统,建立了热源分厂和冷暖站,向用户集中供热、供冷和供生活热水。意大利的拉波利综合医院采用从中央热源厂生产的 180C高温水、冷水和蒸汽三种热媒的方式进行集中三联供。我国的热电冷三联产系统是最近几年才发展起来的。山东省淄博市率先利用张店热电厂的低压蒸汽的热源,实现了热电冷三联产。哈尔滨制药厂采用蒸汽两效溴化锂吸收式制冷机制取低温水 ;在冬季采暖期间,以大自然空气为冷源,采用玻璃钢冷却塔制取低温水。随后,济南、南京、上海等城市也相继设置了热电冷第二章工程概述该工程为某药厂生产车间,地点位于四川省成都市。其中空调面积为 4200吊,包括制粒间、干燥间、称量间、粉粹过筛间、总混间、压片间、胶囊充填间、洁净走廊、人流缓冲间、男二更、女二更、IPC室、器具清洗间、器具存放间、洁具洗存间、中间品暂存间、不合格品暂存间、原材量暂存间、待包装品暂存间、内包材暂存间、物流缓冲间、袋装内包间、瓶装内包装间等,其中空调面积为4200吊,空调面积占总面积70%以上。101洁净走廊102人流缓冲间103男二更「104女二更105物流缓冲间106干燥间107粉粹过筛间108称量间109制粒间110总混间111压片间112胶囊充填间113袋装内包间114瓶装内包装间115中间品暂存间116不合格品暂存间117洁具洗存间118器具清洗间119待包装品暂存间120IPC室121内包材暂存间122原材量暂存间第三章设计参数第一节室外设计参数由参考文献⑴查得四川省成都市的气象资料为:夏季大气压947.70hPa冬季季大气压963.2夏季室外日平均温度28.00C冬季采暖计算温度2夏季室外干球温度31.60C空调计算温度1夏季室外湿球温度26.70°C室外计算相对湿度80夏季室外平均风速1.10m/s冬季室外平均风速1.8第二节室内设计参数室内设计参数为:夏季:t=24±0.1C冬季:t=20±0.1C空调室内相对湿度:①=55±10%洁净级别为30万级第四章负荷计算第一节冷负荷计算一、围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法1.外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷LQn(q)=FXKX(tl,n-tn) W式中LQn(q)--外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷(W);K--外墙壁或屋顶的传热系数[W/m2.oC];F--外墙或屋顶的面积(m2;tl,n--外墙可屋顶的逐时冷负荷计算温度(0C),根据建筑物的地理位置、朝向和构造、外表面颜色和粗糙程度以及空气调节房间的蓄热特性;tn--夏季空气调节室内计算温度(C0)o表1 101房间南外墙冷负荷时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00tl,n31.830.930.229.529.129.029.230.031.032.333.835.336.4tl,n-tn7.86.96.25.55.15.05.26.07.08.39.811.312.4K1.97F10.20LQn(q)156139124112103101105120141167197227250表2 101房间屋面冷负荷时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00tl,n34.933.532.432.032.333.335.337.740.443.446.248.550.2tl,n-tn10.99.58.48.08.39.311.313.716.419.422.224.526.2K0.97F73.68LQn(q)784678602572595671807981117813901587175418752.外窗温差传热形成的逐时冷负荷,宜按下式计算;LQ=KXFX(tl-tn)式中LQ--外窗温差传热形成的逐时冷负荷(W);tl--外窗的逐时冷负荷计算温度(),根据建筑物的地理位置和空气调节房间的蓄热特性,可按本规范第2.2.10条确定的T值,通过计算确定;K--玻璃窗的传热系数[W/m2.OC];F--窗口的面积(m2);tn--夏季空气调节室内计算温度(OC).表3 101房间外窗温差传热形成的逐时冷负荷时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00tl,n25.025.926.928.028.929.830.530.931.231.231.030.629.8K6.4F3.0LQn(q)1936567794111125132138138134127111二、透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法直射冷负何 LQ=FX3zXDj,maxX^LQ其中:F--窗玻璃的直射面积,m2Cz--窗玻璃的综合遮挡系数,无因次Dj,max--日射得热因数的最大值, W/m2Clq--冷负荷系数,无因次所用玻璃为6mm厚单层吸热玻璃,由参考文献⑴附录2-5表4查得单层钢窗有效面积吸收Ca=0.85,故窗之有效面积F=3X0.85=2.55m2由参考文献⑴附录2-5表2查得遮挡系数Cs=0.83,参考文献⑴附录2-5表3查得遮阳系数Cn=0.6,于是综合遮挡系数Cz=0.83X0.6=0.498再参考文献⑴附录2-5表1查得成都南向日射得热因数的最大值 173.00W/m,由参考文献⑴附录2-5表6查得无内遮阳的窗玻璃冷负荷系数逐时值 Clq。表4 101房间透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00Clq0.180.260.400.580.720.840.800.620.450.320.240.160.10F2.55Cz0.5Dj,max173LQ4057881271581851761369970533522三、内围护结构冷负荷:<注:内围护结构包括:内门,内窗,内墙,楼板>冷负荷 LQ=FXKXTIs其中Tls--邻室温差表5 101房间内围护结构冷负荷时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00计算温度26.026.026.026.026.026.026.026.026.026.026.026.026.0计算温差2.02.02.02.02.02.02.02.02.02.02.02.02.0传热系数1.30面积31.20冷负荷81.181.181.181.181.181.181.181.181.181.181.181.181.1四、 设备散热形成的冷负荷LQ=QXClqW其中Q--设备和用具的实际显热散热量, W;Clq--设备和用具显热散热冷负荷系数,LQ=1000X仁1000W五、 人体散热形成的冷负荷人体显热散热引起的冷负荷计算式为:LQs=qsXnXnXClq W其中q—不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W;n--室内全部人数n--群集系数Clq--人体显热散热冷负荷系数,由参考文献⑴表2-5查得成年男子散热散湿量为:显热 70W/人,潜热112W/人,由于该厂是三班倒,所以Clq=1,查参考文献⑴表2-4得n=0.9,n=2,由上公式计算得:LQs=qsXnXnXClq=70X2X0.9X仁126W人体潜热散热引起的冷负荷计算式为:LQL=qLXnXn其中qL--不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W;n--室内全部人数n--群集系数由上公式计算人体潜热散热引起的冷负荷为LQL=qLXnXn=112X2X0.9=201W将上面数据汇总得:表6时间7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0C17:0018:0019:00外墙冷负荷157140125112103101106121142167197227250屋面冷负荷78567960357359567180798211791391158817541876日射冷负荷4057881271581851761369970533522传热冷负荷1936567794111125132138138134127111冷负荷81818181818181818181818181人体显热负荷126126126126126126126126126126126126126人体潜热负荷202202202202202202202202202202202202202灯光冷负荷1000100010001000100010001000100010001000100010001000冷负荷小计2409232122802298236024772622278029663175338135523668按上述计算方法计算其他各房间冷负荷分别为:表7 各房间逐时冷负荷计算表t7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0010124092321228022982360247726222780296631753381355236681025705605535515535605725886066266446596701033653583523503523573663793924074214324401043423343293273283343433553693833974094171055445365305285305365465595745906056186271062303226122302218222722582313238324622548262726942743107206920442026201920252042207421142160220922552294232210810441024100910041008102210481081111911591196122812511091551151714921483149015141558161416771746180918631902110147214471429142214281445147815191565161516621701173011115491522150314951501152015551599165017041754179718281123173103053033053103193313443593723843921131481145714401434143914561486152515701617166116991726

114311730853134325734053608375238453962410242604379444111568966765164565066569372976981385388891311652053256361065470272371972273475476877011751652855760665469375876973774876477276811854453352652352553354756558560762764465611958356955855455756858660963666469171372912051751050550350551051953154455957258459212187987990194398310351063107210921123116411961212122633619608604607618636659686714741763779合计24015236132348423675240842476025556263252718928201292103003530575最大冷负荷出现在:19:00点钟; 最大冷负荷为:30574.76W六、人体湿负荷3r=1/1000n①3式中: 3r——人体湿负荷,kg/h;n ――空调房间内人员总数;①一一群集系数,见表2-46;3――各成年男子的散热量(g/h),见表2-47。101房间的湿负荷3r=0.001X0.9x167X2=0.3kg/h按照上述计算方法计算其他各房间湿负荷为表8 各房间湿负荷计算表房间编号湿负荷(kg/h)房间编号湿负荷(kg/h)1010.31130.61020.151142.091030.151150.31040.151160.151050.151170.321060.61180.371070.61190.31080.61200.151090.61210.31100.61220.31110.6合计8.351120.35第二节热负荷计算一、 .通过围护物的温差传热量作用下的基本耗热量:Qj=KNNtn-tw)>a式中:Qj--通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量),W;K--该面围护物的传热系数,W/(m2.C);F--该面围护物的散热面积,m2;tn--室内空气计算温度,C;tw--室外供暖计算温度,C;a--温差修正系数.以101房间为例:QjQj=76.38>0.97X18>1=1333.59WQj=10.20>1.97X18X1=361.69WQj=3X6.4X18X1=345.60WQj=30.8X1.3X18X0.70=504.5WQj=3.6X4.65X18X1.0=301.32W南外墙的耗热量南外窗的耗热量内墙的耗热量内门的耗热量二、 附加耗热量:Ql=QjX(1+Xch+Xf)X1+Xg)Xf—风力附加率,Xg—高度附加率,屋面的耗热量南外墙的耗热量南外窗的耗热量内墙的耗热量内门的耗热量Xf—风力附加率,Xg—高度附加率,屋面的耗热量南外墙的耗热量南外窗的耗热量内墙的耗热量内门的耗热量%;%;Ql=1333.59X(1+0+0)X(1+0.02)=1360.27WX(1+0.02)=276.69WX(1+0.02)X(1+0.02)=276.69WX(1+0.02)=264.38W

(1+0.02)=514.59W1+0.02)307.35WQl=345.60X(1-0.25+0)Ql=504.51X(1+0+0)XQl=301.32X(1+0+0)X三、通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量 Qs(W):Qs=0.28CpX/XpX(tn-tw)式中:Cp--干空气的定压质量比热容,Cp=1.0Kj/(KgXC)V--渗透空气的体积流量,mW/hpw--室外温度下的空气密度Kg/m3tn--室内空气计算温度,tw--室外供暖计算温度,V的确定:V=Lm3/h.m,查参考文献⑴可知L=1.1m3/h.m,查参考文献⑴可知L=1.1L3--每米门窗缝隙的基准渗风量,m/h.mn—渗透空气量的朝向修正系数。所以 V=12X1.1X(1-0.25)=9.9WQs=0.28X1XX1.19X(20-2)=59.38W四、总耗热量Q=工QQ=1360.27+276.69+264.38+514.59+307.35+59.38=2782.66W其他各房间的耗热量按上述方法计算如下表

表9 各房间耗热表房间号耗热量房间号耗热量1012782.6611289.76102340.75113615.18103536.711143282.18104386.34115269.28105378.53116609.851061377.01117665.22107505.31118188.1108503.29119175.95109699.4312089.76110513.71121774.63111936.46122175.95总耗热量15839.75W第五章空调方案的选择及空气处理过程的确定第一节空调房间送风量和送风状态参数的确定以101房间为例,求热湿比3.60.33.60.3/3600-43200在i-d图上确定室内空气状态点N,通过该点画出&=43200的过程线。取送风温差为/tN=4C,则送风温度为to=24-20=20°C,从而得出iN=50.26kJ/kg,dN=10.22g/kgio=45.89kJ/kg,do=10.12g/kg图1图1室内送风状态变化过程计算送风量按消除余热GQ 芟 0.82kg/siN-io 50.26-45.89按消除余湿G二耳dG二耳dN_do0.3/3.610.22-10.12=0.82kg/s按消除余热和余湿所求通风量相同,说明计算无误其他房间计算风量依照上述公式计算如下表:表10 各房间送风量房间号冷量(kW湿负荷(kg/h)热湿比焓含湿量送风量(m/h)1013.60.34320045.1910.1224711020.70.1516800:45.419.934221030.50.151200045.049.793011040.50.1512000[45.049.793011050.70.151680045.419.934221062.80.61680045.419.9317481072.40.614400:45.269.8814471081.30.6780044.629.496331091.90.61140044.969.7610851101.80.610800P44.889.729551111.90.61140044.969.7610851120.40.15960044.669.642111131.80.61080044.889.729951144.30.91720045.439.9426841151P 0.312000P45.049.795731160.70.151680045.419.934221170.70.32787544.199.453611180.70.376810:43.79.263311190.80.3960044.669.644221200.60.151440045.269.883621211.20.314400P45.269.887231220.80.3960044.69.64422第二节空调方案的选择本系统采用一次回风处理,相对于二次回风系统,一次回风系统没有二次回风系统复杂,且满足系统新风、除尘的要求。一、一次回风夏季处理过程1•计算热湿比31.18.34/360031.18.34/3600=134292•确定送风状态点:在i-d图上根据tN=24C及①n=55%,确定N点iN=50.26kJ/kg,dN=10.22g/kg,过N点做&=13429线,根据空调精度取/tN=4C,可得送风状态点O,to=20C,io=45.18kJ/kg,do=9.84g/kg图2一次回风系统示意图及夏季空调过程计算风量GQ 311 6.12kg/s(18432m3/h)iN-io50.26-45.18新风量GW=GXm%=6.12X15%=0.918kg/s(2764.8m/h)一次回风量G=G-G=5.208kg/s(15667.2m3/h)确定新、回风状态点又上也二m%iW_iN由成都市气象资料可知tW=316C及tsW=267C,查焓湿图可知iW=83.64kJ/kg可知2—50.26 =15%83.64-50.26所以ic=55.26kJ/kg在i-d图上iC线与NW线交点即为C点。求系统所需的冷量在i-d图上作等d线与©=95%曲线相交,交点为机器露点L.tl=15.5C,iL=40.52kJ/kg如果采用喷水室处理空气,则喷水室冷量为

Qo=G(ic-il)=6.12X(55.26-40.52)=90.21kw求系统所需的再热量Q=G(io-iL)=6.12X(45.18-40.52)=28.52kw二、一次回风冬、夏季处理过程1.计算热湿比£=一伍85「6842W8.34/36002.确定送风状态点取送风量G'=G=6.12kg/s由tN2.确定送风状态点取送风量G'=G=6.12kg/s由tN=20°C,©n=55%可知i。二iQ -15.8540.48 43.07kJ/kgiNio由;-1000iNio由;-1000dN-d。*计算得根据计算得to=23.5C3.检查是否需要预热在i-d图上过O点做等do=7.61g/kgio=1.01to+(2500+1.84to)dod线与©=95%曲线相交,交点为机器露点LtL=10.32C,iL=30.03kJ/kgiN-L 40.08-30.03iw1=i” 40.08… —…25.19kJ/kgm% 15%由冬季室外参数tw=1C,©W=80%可知iw=9.12kJ/kgiw<iw所以不需要预热确定新风与一次回风的混合状态点N点与W点连线与il线交于C点,tc=13.38C求系统冬季需要的再热量Q=G(i。'-il)=6.12X(43.07-30.03)=79.8KW第六章空气风系统设计及气流组织计算风道的水力计算,可分为两种类型:设计类型和校核类型•设计类型是已知道风道布置风管长度及各管段风量,要求确定各段管径和选择风机•校核类型是已知各管段的长度,管径及风机所能提供的压头,要求校核各段风量是否满足要求•所以在此次设计中采用设计类型的水力计算•采用假定流速法:一、 绘制系统图,并对各个管段进行编号,标注管段长度和风量•选定管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18 为最不利环路,逐段计算二、 风道尺寸的确定:本设计计算是采用假定流速法,由A=°3600V其中:A――风道面积G――风量V 风速m/s根据给出的流速范围,求出A的可取用值,再从标准风道系列中查出合适的风道。在选用过程中,采用如下的优选方法:从选出的满足风速限制要求的风道中选择长宽比最小的风道作为可用风道。如果风道有高度限制。则满足上面要求的同时还要添加这一条件。如果无法选用标准风道系列,则按限制的最大高度 H选风道,让选择风道高度为H。取用风速上下限平均值求出风道的其他尺寸。三、阻力计算沿程阻力的计算沿程阻力损失按Darcy-Weisbach公式计算表表11 风管阻力计算表1818p=0.00348B/(t+273.15)式中B为风管内空气压力,t为温度(C)2•局部阻力的计算局部阻力损失按下式计算2APj=ZV2p/2Pa式中z――局部阻力系数,在局部阻力计算中,局阻系数对应风速如下确定:三通采用总管流速,变径管采用小截面流速。流速在图中都有标示。3.总阻力△P=API+△Pj11送凤管11送凤管图3图3送风管水力计算布置图回侃管121712171516图41516图4回风管水力计算布置图编号风量(mA3/h)风速(m/s)Rm(Pa/m)宽(mm)高(mm)长(m)△Py(Pa)Z动压△Pj(Pa)△P(Pa)1-21342.004.66(1.92400.00200.003.503.232.8513039.2122.242-32684.006.28-.23475.00250.003.003.700.8023652.9626.613-43679.006.491.09525.00300.008.008.071.1025268.8834.144-55374.006.82(1.98625.00350.001.000.980.0027940.0027.945-66218.007.311.08675.00350.002.102.260.0032070.0032.076-77318.007.741.15750.00350.002.502.870.0035980.0035.987-811686.009.021.21800.00450.002.503.020.0047780.0047.788-912226.009.431.31800.00450.009.5012.481.50!53.3918.7272.119-1016352.009.321.09975.00500.002.602.841.2052083.4155.4910-1118432.009.311.041100.0500.004.404.570.9551994.3456.3312-1315667.009.07(1.99800.00600.002.502.480.9549322.3651.6813-1412865.009.221.18775.00500.0010.4012.301.20!51.0214.7665.7814-1511790.009.031.18725.00500.007.208.461.20489710.1559.1215-166460.007.801.18575.00400.006.607.080.0036520.0036.5216-173676.006.481.09525.00300.001.501.630.0025220.0025.2217-182581.006.041.15475.00250.008.009.191.80218716.5438.41总阻力684Pa第七章方案比较下面七钟方案中,决定采用第一种方案,因为该制药厂有自备电厂,且蒸汽所能输送

能量大,而第三、四、五、七方案需要新添加设备,投资较大,而方案六要 有满足温度条件的水源,故决定采用有满足温度条件的水源一。表12万案主要能源供热、供冷方式备注冷热电三联产蒸汽夏季:热电厂蒸汽+吸收式制冷冬季:热电厂蒸汽+热交换器适用于已建电厂的区域冷热电三联产热水夏季:热电厂蒸汽+吸收式制冷冬季:热电厂蒸汽+热交换器适用于已建电厂的区域直燃式冷热水机组燃气(油)夏季:直燃式冷热水机组制冷冬季:直燃式冷热水机组供热适用于中小规模燃气冷热电三联产燃气夏季:燃气透平发电+余热锅炉+吸收式制冷冬季:燃气透平发电+余热锅炉+热交换器电制冷+锅炉采暖燃气(油)夏季:电制冷冬季:蒸汽+热交换器电动水源热泵电夏季:电动水源热泵制冷冬季:电动水源热泵供热有满足温度条件的水源空气源热泵电夏季:空气源热泵制冷冬季:空气源热泵供热用于单幢或数幢建筑三联供系统主要由热源(热电厂蒸汽)、一级网、冷暖站、二级网4大部分组成,如图5所示。其中热源即为热电厂蒸汽,冷暖站为三联供系统核心部分,包括制取7C冷水用的溴化锂吸收式制冷机、冷却塔和为用汽户提供合适蒸汽参数的调节装置。图5三联供系统图第八章空调水系统设计空调水系统是由中央空调设备供应的冷(热)水为介质送至末端空气处理设备的水路系统。中央空调工程中的水系统包括冷水系统和冷却水系统,均来自冷(热)源设备,通过水泵增压后,向各种空气处理和空气末端装置输送冷热水,再通过水冷式(或风冷式)散热(或吸热)设备,组成水管系统的循环回路。一般,中央空调工程对其水管系统的原则要求是:⑴具有足够的冷热负荷交换能力和输送能力,以满足空调系对冷(热)负荷的要求。(2) 具有良好的水力工况稳定性。(3) 水量调节灵活,能适应工况变化的调节要求。⑷投资省、低能耗、运行经济,便于操作和维护管理。一、 计算公式3600QG=-4187(tg-£)式中:Q-管段冷负荷,Wtg—系统的设计供水温度,取7Cth—系统的设计回水温度,取12C二、 计算步骤在图上,进行管段编号,注明各管段的热负荷和管长。确定最不利环路,本设计的最不利环路为管段 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11。利用假定流速法确定最不利环路各管段的管径do确定长度压力损失,△py=RL。确定局部阻力pco根据系统图中管路的实际情况,列出各管段局部阻力管件名称,将其阻力系数Z值急于表中。根据管段流速V,可得出动压头△pd值,求值△pj=△pd2z.求各管段的压力损失△p=Apy+APj6.求环路的总压力工(Apy+Apj)表13 各管段局部阻力系数计算表管段号局部阻力个数1旁流三通闸阀111.50.5送—2234578910直流三通11.0

Z=1.06闸阀弯头表冷器2210.5X21X24迟匕=8表14 平面图水管水力计算表编号流里(kg/h)负荷(kw)流速(m/s)Rm(Pa/m)管径长(m)动压(Pa)Z△Pd(Pa)△Pl(Pa)△P(Pa)193096541.263.38127.78DN804.00511.102.00930.891861.772372.87277580451.051.1589.17DN1504.00356.701.00645.45645.451003840.9257.49DN1504.00229.951.00413.73413.73643.67446548270.630.9880.78DN1254.00323.111.00468.00468.00791.11531032180.420.99109.30DN1004.00437.191.00485.21485.21922.4061551690.210.86117.07DN806.00468.298.00364.682188.062656.35731032180.420.99109.30DN1004.00437.191.00485.21485.21922.40846548270.630.9880.78DN1254.00323.111.00468.00468.00791.11962064360.840.9257.49DN1504.00229.951.00413.73413.73643.671077580451.051.1589.17DN1504.00356.701.00645.45645.451003.151193096541.263.38127.78DN804.00511.102.00930.891861.772372.87总阻力11749.88Pa第九章设备选型及安装一、溴化锂吸收式冷水机组现代制冷技术主要采用压缩式制冷和吸收式制冷。在压缩式制冷中 ,工质蒸汽(制冷剂如氟利昂等)首先被压缩到较高压力转变为液体,再经吊流,工质压力降低,利用低压下工质液体的蒸发吸热而达到制冷的目的。实现制冷的原动力为电力。吸收式制冷是利用热化学方法完成制冷循环的,目前技术上较为成熟可靠且得到广泛应用的是溴化锂(LiBr)吸收式制冷。其基本工作原理是:LiBr水溶液在常温下强烈地吸收水蒸汽,使容器内形成负压,而凝结水在负压汽化过程中的汽化潜热将载冷水的热量带走 ,使载冷水温度降低,达到制冷目的。如图1所示,整个工艺过程可分为4个区域,即冷凝段、蒸发段、制冷段和吸收段。蒸发泵将已吸收大量水蒸汽的低浓度 LiBr溶液送至蒸发段,由表面式加热器对其进行加热。因 LiBr的挥发点比水高,水被蒸发出来进入冷凝段,冷却水通过表面式加热器将水蒸汽凝结成水,送回到制冷段喷淋。同时低浓度的 LiBr溶液变成高浓度的LiBr溶液通过循环泵送至制冷段喷淋,LiBr溶液在强烈地吸收水蒸汽的过程中,使下部容器形成较高的真空。当水喷淋在制冷水表面式换热器外部的过程中 ,因吸收管内载冷水的热量而蒸发汽化成水蒸汽,并与循环泵送出来的高浓度LiBr溶液在喷淋中混合而被吸收,维持下部容器的真空状态,载冷水因热量被吸收而温度降低,达到制冷目的。图6溴化锂吸收制冷机原理从LiBr的制冷原理可以看出它是利用热源的热动力完成制冷循环的 ,一般使用0.25〜0.8MPa的蒸汽(在热电厂背压机组的供汽压力范围之内),为热电厂增加夏季负荷提供了条件。系统所需总制冷量为90.21X6X2=1082.52KW,系统所需总供热量79.8X12=957.6KW按参考文献⑺选用江苏双良空调设备有限公司的蒸汽溴化锂吸收式冷水机组(热源蒸汽压力为0.6MPa)SXZ6-116DF名义制冷量1160KW3冷水流量200m/h冷水工作压力0.8MPa冷水机内压力降0.08MPa冷水进出口管径DN150mm冷却水流量310m3/h冷却水工作压力0.8MPa冷却水机内压力降0.09MPa冷却水进出口管径DN200mm热源流量1510kg/h热源蒸汽进口管径DN80mm热源凝水出口管径DN25mm电源三相380V/50HZ电动率溶液泵3.0kW电动率冷剂泵1.1kW电动率抽气泵0.75kW外形尺寸长4800mm宽2430mm高2360mm溴化锂溶液充灌量2900kg运行重量16.6t冷水进/出温度12/7C冷却水进/出温度32/38C工作蒸汽压力0.6MPa二、空气处理机组每层所需制冷量90.21KW,所需供热量79.8KW,系统风量18432m/h,选用苏州市创建空调有限公司的低空气处理机组 ZK-20机组断面尺寸1975x1900mm风量20000ni/h入口工况27TDB/19.5CWB冷量4排111.5KW入口工况15CDB热量(蒸汽)207.25KW风压950Pa电机功率11KW电机转速899转/分噪声78dB(A)初效过滤段初阻力50Pa初效过滤段终阻力100Pa初效过滤段计数效率20<E<80终效过滤段初阻力75Pa终效过滤段终阻力150Pa终效过滤段计数效率20<E<70(粒径1.0u)加湿量65kg/h4排表冷段水流量19.17t/h4排表冷段水阻力25.85t/h进出水温度7/12C蒸汽压力0.1MPa(表压力)/120C回风机段一般情况下,回风机风量为送风量的85%,回风机全压为送风机全压的50%三、冷却塔冷却塔的作用是使水在塔内与空气进行热质交换而得到降温。在溴化锂吸收式机组空调系统中是将吸收器和冷凝器产生的热量转移到大气中去。空调工程中使用的冷却水基本上都是采用冷却塔处理而循环使用的。冷却塔多为开放式并配风机,使空气与待处理的冷却水强制对流,以提高水的降温效果。塔内装有高密度的亲水性填充材料。它的热工性能与气候条件尤其与湿球温度有密切的关系。冷却塔的热工性能,通常用下列技术指标表示:进、出水温差这是最主要的技术指标,根据冷却塔的不同用途,可分为普通型、中温型、高温型三种,溴化锂吸收式冷水机组一般要选用中温型的冷却塔。冷幅冷却塔出水温度与湿球温度之差,称为冷幅。冷却塔的降温作用是靠水的蒸发来实现的,它的出水温度不能低于大气中的湿球温度。因此,冷幅的大小反映了冷却塔的出水温度和湿球温度的逼近程度。冷幅越小,冷却塔的热工性能就越高,反之则越低。冷效冷却塔进、出水温度之差与冷幅之比称为冷效, 是冷却塔热工性能的综合指标,冷效越高,冷却塔的热工性能越好。噪声噪声主要来源于风机、减速齿轮、淋水等。目前普通型噪声指标约为65dB,低噪声型为60~65dB,超低噪声型低于60dBo选用冷却塔型号规格时,冷却水量可按下式计算,3V=(1.05~1.20)Vi(m3/h)=1.15X310=356.5m3/h由参考文献⑺选用江苏双良空调设备有限公司的 BCNPD-350(n)噪声冷却塔,冷却水量350m3/h,风机风量24.2X04m3/h风机直径3400mm电机功率11KW进水塔水压42.5kPa外形尺寸(高X直径)5490X5500mm从充分发挥溴化锂吸收式机组的性能出发,适当地选用大规格的冷却塔是可取的。在夏季温度较高时,通过大规格冷却塔换取可靠的低温冷却水这一途径,才能有效保障溴化锂吸收式机组冷量的正常发挥,并得到较为经济的运转效果。四、冷却水泵的选型流量的确定 L=1.1Lmax式中:1.1——附加系数,当水泵单台工作时取1.1;3Lmax 设计的最大流量,m/hoL=1.1X310=341rr/h扬程的确定 P=1.1Hmax式中:1.1——附加系数,当水泵单台工作时取1.1;Hnax——管网最不利环路总阻力总阻力值,[kpa]oP=1.1X(42.5+90+11.7)/10X1.025+30=44.18m参考文献⑺选用上海康大泵业制造有限公司的循环水泵 KDSB200-150-220A型水泵两台,其中一台备用。流量350m/h扬程54.5m效率84%转速2950r/min

电机功率75KW五、 冷冻水泵的选型流量的确定 L=1.1Lmax式中:1.1——附加系数,当水泵单台工作时取 1.1;Lmax 设计的最大流量,nVh。L=1.1X200=220m/h扬程的确定 P=1.1H max式中:1.1——附加系数,当水泵单台工作时取1.1;Hnax——管网最不利环路总阻力总阻力值,[kpa]。P=1.1X(80+11.7)/10X1.025+30=39.84m参考文献⑺选用上海康大泵业制造有限公司的循环水泵 KDSB200-150-195A型水泵两台,其中一台备用。流量350riVh扬程41.5m效率83%转速2950r/min电机功率55KW六、 放气和泄水闭式系统的冷水管应有0.003的坡度,最小坡度不应小于0.002。闭式系统在热水和冷水管路的每个最高点设排气装置(集气罐或自动排气阀) 。对于自动排气阀应考虑其损失或失灵时易于更换的关断措施,即在其与管道连接处设一个阀门。与水泵接管及与小管连接时,应防止气囊产生。系统的最低点与需要单独放水的设备的下部应设带阀门的放水管,并接入地漏或漏斗。空调器、风机盘管等的表冷器当处于负压段时,其冷凝水的排水管应有水封,且排水管应不小于0.001的坡度。空调机房内应设地漏,以排出喷水室的放水、阀门可能的漏水和表冷器的凝结水。七、 膨胀水箱的选型目前,由于中央空调水系统中极少采用回水池的开式循环系统,因而膨胀水箱已成为中央空调水系统中的主要部件之一,其作用是收容和补偿系统中的水量。膨胀水箱一般设置在系统的最高点处,通常接在循环水泵的吸水口附近的回水干管上。膨胀水箱的构造膨胀水箱尽一个用钢板焊制的容器(如下图所示),有各种不同的大小规格。膨胀水箱上的接管有以下几补给水管种:1八 正常水位[1八 正常水位[ —港流腎匸hxR100'廊胀膏'll环幔5代管卄输水骨(自期150图7膨胀水箱的构造和配管简图膨胀管将系统中因温度升高而引起体积增加转入膨胀水箱;溢流管用于排出水箱内超过规定水位的多余的水;信号箱用于监督水箱内的水位;d•补给水管用于补充系统水量,有手动和自控两种方式;循环管在水箱和膨胀管可能发生冻结时,用来使水正常循环;排污管用于排污。箱体应保温并加盖板,盖板上连接的透气管一般可选用 DN100的钢管制作。膨胀水箱容积的确定Vp=a△tvs式中:Vp—膨胀水箱的有效容积(即由信号管到溢六管之间高差内的容积, m3);a—水的膨胀系数,a=0.006L/C;△t—最大水温变化值,c;Vs—系统内的水容量,L/m3。即系统中管道和设备内存水量总和(查参考文献⑷,取1.3L/m2建筑面积)Vp=0.006恥1.3X346X4X12-1000=0.10查参考文献表38-9,选用方形膨胀水箱T905(一)—1,公称容积0.5m3,有效容积0.61m,,外形尺寸[mm]:长X宽X高900X900X900。膨胀水箱的接管有:溢水管、排水管、膨胀管、循环管、检查管、带浮球阀的自动补水管。八、 管路伸缩和固定1•管道伸缩量:管道因温度升高或降低而伸缩,对于普通钢管:△L=0.012(t1-t2)L式中:丄 管道的热伸长量(mm/m);t1 管道在最热时的温度,冷管道为环境最高温度;t2 管道在最冷时的温度;0.012――管道的膨胀系数[mm/(mC)]丄=0.012X(32-5)=0.3mm/m2•补偿器:补偿器尽可能利用管道的转弯进行补偿,不足时可采用方型伸缩器、波形补偿器等补偿。3•管道固定:水平管和立管君应有活动支架和固定支架。九、 过滤器在水系统中的水泵、换热器、孔板及表冷器、加热器等的入口上设过滤器。十、阀门水管的阀门可采用闸阀、球型阀,对于大管路宜采用碟阀,碟阀外型小,开关灵活。一般在以下地点设阀门:1•水泵的进口和出口;2•系统的总入口、总出口;各分支环路的进口和出口;热交换器、表冷器、加热器、过滤器的进出水管;4•自动控制阀双通阀的两端、三通阀的三端,以及为手动运行的旁通阀上;放水及放气管上;压力表的接管上。十一、温度计与压力表、流量计一般在每个建筑物的入口和出口水管上设温度计和压力表。必要时,在每个分支环路和每个集中式系统设温度计和压力表。需要分别计量的环路上设流量计。十二、水泵的布置进行水泵的配管布置时,应注意以下几点:

1•安装软性接管:在连接水泵的吸人管和压出管上安装软性接管,有利于降低和减弱水泵的振动和噪声的传递;出口装止回阀:目的是为了防止水泵突然断电时水逆流,而使水泵叶轮受阻。对冷水系统,扬程不高,可采用旋启式或升降式的普通止回阀;也可采用防水击性能较好的缓闭式止回阀。对于冷却水系统,如果水箱设置在水泵标高以下,则采用缓闭式止回阀。水泵在闭式系统中应用时,其出口不需设置止回阀;水泵的吸人管和压出管上应分别设置进口阀和出口阀;目的是便于水泵不运行时能不排空系统内的存水而进行检修。进口阀通常是全开,常采用价廉、流动阻力小的闸阀,但绝对不允许作调节水量用,以防水泵产生气蚀。而出口阀宜采用有较好调节特性、结构稳定可靠的截止阀或蝶阀; ’4•安装在立管上的止回阀的下游应设有放水管(如下图所示),便于管道清洗和排污;出水进水进水水泵的出水管上应装有压力表和温度计,以利检测。如果水泵从低位水箱吸水,吸水管上还应装有真空表;每台水泵宜单独设置吸水管,管内水流速一般为 1.0〜1.2m/s。出水管内水流速一般为1.5〜2.0m/s;水泵基础高出地面的高度应不小于0.1m,地面应设排水沟。十二、空调见系统附件的设置要求调节阀门在送风机的入口、新风管、总回风管、送风管的的支管上均要设置调节阀门,如多叶调节阀或带拉杆的三通调节阀等。消声器当消声器安装在机房内时,其外壳、检查门、连接部分及在机房内的消声器的风管都要作好隔声处理。检测孔在末级和中间过滤器前后的风管均要留流量测孔。所有测孔均要采取密封措施。清扫孔为了保证送风清洁和过滤器的使用寿命,在选择风管断面尺寸时,要考虑风管的清扫问题,并在适当的位置设置清扫孔,清扫孔要采取密封措施。风管通过围护结构的密封风管从非洁净区穿过围护结构时,要在穿孔处采取密封措施。风管和附件的材料

风管、阀门及附件均要尽量采用表面不易起尘、不易积土和便于清扫的材料制作,般常用的材料如下表表15 风管、阀门及附件常用的材料材料特点冷轧钢板价格便宜,但容易腐蚀镀锌钢板耐腐蚀性能比钢板好,但在加工过程中镀锌皮容易脱落,油漆对它附着力不强铝合钢板不起尘,但价格贵硬塑料板不起尘,耐腐蚀但价格较贵,易老化,易带静电塑料复合钢板不起尘耐腐蚀,但在加工过程中咬口、翻边、铆接等处的塑料面层易破裂和脱落,一般可用环氧树脂涂抹中效过滤器前的送风管、回风管、阀门及附件,一般用冷轧钢板或镀锌钢板制作。中效过滤器到高效过滤器之间的送风管、阀门及附件,一般用镀锌钢板或塑料复合钢板制作。高效过滤器之后的送风管、阀门及附件,一般采用铝合金板、塑料板或塑料复合钢板制作。第十章保温、防腐及减振—、保温为了提高溴化锂吸收式机组的制冷效率,应对蒸汽管道、冷水管道和机组中的高、低压发生器,高、低温热交换器,蒸发器等管道进行保温处理。在系统中,为了减少管道的能量损失,防止冷水管道表面结露以及保证进入空调设备的末段空调机组的供水温度,管道及附件均采取保温措施。保温材料保温材料应根据因地制宜、就地取材的原则,选取来源广泛、价格低廉、保温性好、易于施工、耐用的材料。具体要求如下:热导率小,价格低。空调工程中常用的保温材料,热导率入应在以下范围内:入=0.05~0.15W/(m2K),并尽量选用入值小的材料。尽量采用密度小的多孔材料。吸水率低且耐水性能好。抗水蒸气渗透性能好。保温后不易变形,并且有一定的抗压强度。最好采用板状或站毡状等成形材料。保温材料不宜采用有机物和易燃物,其自熄性要强,以免发生虫蛀、腐烂、生菌、引鼠或发生火灾。冷管道或设备的保温层厚度应取防止外表面结露的最小厚度和经济厚度二者中的较大值。热管道除计算经济厚度外。还应考虑其外表面温度不致影响所在房间的室内参数和满足防火要求。系统中冷(热)水管道的保温层材料,厚度可参考下表表16 保温层厚度选用参考表冷热水管的公称直径<3240-6580-150200-300>300保温层厚度(mr)聚苯乙烯40-4545-5055-6060-6570 ~玻璃棉3540455050冷凝水管道的保温层厚度取25mm具体的保温材料选取及保温层厚度的计算可参考《供暖通风设计手册》 。保温层结构管道和设备的保温结构一般由保温层和保护层组成。对于埋在地沟里的管道和输送低温水的管道还需加防潮层。保温层外表面须进行捆扎,一般用镀锌铁丝网,不可采用螺旋形连续捆扎方式。保护层一般有4种:铝箔牛皮纸用于室内低温管道。玻璃纤维布外刷油漆可作为室内管道的保护层。室外架空管道一般采用油毡玻璃纤维布保护层。室外管道也可用油毡、铁丝网沥青胶泥作保护层,次种结构强度高、寿命长,但投资大。二、防腐在溴化锂吸收式机组空调系统中,为了减少制冷管道和设备的腐蚀,增加保护层的耐久性,须对管道和设备的外表面、对保温结构的外表面作防腐处理。管道与设备的防腐地上热力管道与设备在保温施工前,都须涂刷一层耐热防锈漆。对不保温的管道应先涂一层红丹防锈漆,再涂两层醇酸磁漆,或涂以两层沥青。2•保护层的防腐一般情况下室内外管道保护层刷醇酸树脂磁漆两遍,地沟管道刷冷底子油两遍。管道附件的防腐管道支吊架、阀门等附件的表面涂一层红丹防锈漆,再涂一层调和漆。地管道的防腐埋地管道外表面涂刷沥青防腐绝缘层。三、隔振在整个空调系统中,设备产生的振动,除了以躁声形式通过空气传播到空调房间外,还可能通过建筑物的结构和基础进行传播。因此在系统中须对溴化锂吸收式机组、水泵、空调装置进行减振与隔振处理。溴化锂吸收式机组运行平稳,设计基础时只要考虑其静载荷就行,在基础之上铺设橡胶隔振垫即能起隔振效果。水泵的进出口管道上,紧挨进出口处安装可饶曲的橡胶软接头,这种软接头通常专门用于风机盘管的减振。在设计和选用减振器时应根据以下几个原则:当设备转速n>1500r/min时,宜用橡胶、软木等弹性材料垫块或橡胶减振器 ;设备转速nW1500r/min时,宜用弹簧减振器。减振器承受的载荷应大于允许工作载荷的5%~10%但不应超过允许工作载荷。选择橡胶减振器时,应考虑环境温度对减振器压缩变形量的影响,计算压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量的 1/3~1/2考虑。当设备的共振振幅较大时,弹簧减振器宜与阻尼比大的材料联合使用。当设备的质心比较高时,宜加大减振器台座得知两极尺寸,使体系质心下降,确保机器运转平稳。支承点数目不应少于4个,机器较重或尺寸较大时,可用6-8个。式中式中ho 汽轮机组新蒸汽的焓,kJ/kg第十一章能效分析一、效益分析1.节能效益热、电、冷三联供系统具有明显的节能效果,下面利用实例作定性定量分析说明。吸收式制冷机的一次能源利用率:PER1=COP・nh其中nh为系统的供热效率。压缩式制冷机的一次能源利用率PER2=&nex每冷吨制冷量的耗煤量:b=3024 (kg/RT)PER7000式中b=860 (kg/kW?h)PER汇7000£ 压缩式制冷机组的制冷系数RT——冷吨nex——供变电效率,nex=0.286溴化锂吸收式制冷机组的能耗分析(1)以双效溴化锂吸收式制冷机为例来求其一次能源利用系统 PERi及标准煤耗率bi。双效溴化锂机组COP=1.30,Q=9740(kJ/RT)分散锅炉房:一次能源利用系数:PER=CORnb=1.3055=0.715nb 分散锅炉房的锅炉效率,nb取0.55每冷吨标准煤耗:b=3024 3024 0.604(kg/RT标准煤)PER7000 0.7157000集中锅炉房:一次能源利用系数:PER=CORnb=1.3075=0.975nb――集中锅炉房的锅炉效率,nb取0.75每冷吨标准煤耗:. 3024b=PER70003024 0.443(kg/RT标准煤)0.9757000热电站:热电站的供热效率定义为供热量Qgr与供热所耗用的能源量 Qhn之比,即Qh^Q^QhnQgr=D•h2式中 D——抽汽量,kg/hh2――抽汽的焓值(kJ/kg)n呼-WqbjdW――抽汽量D蒸汽在被抽出之前所生产出的电量,kWq――发电的平均煤耗率,q取430(g/kW•h)(标准煤)W=(ho-h2)n式中njd——汽轮机发电机的机电效率,njd=95%对于新蒸汽压力为9.0MPa,温度为535C的高压抽汽式汽轮机组,新蒸汽焓为:ho=3475kJ/kg,当抽汽压力P2=0.6MPa时,抽汽焓h2=2975kJ/kg(按汽轮机相对内效率=85%)将上述数据代入以上各式中,可得提供热效率之值:-1.307ho-仇弋)旨-1.307ho-仇弋)旨/3600jgd式中ngd——热电站的管道效率,取ngd取0.98则PER=COP.h=1.3为.307=1.70b=3024 =0.254(kg/RT标准煤)1.77000同样,可以算出单效机组的一次能源利用率及标准煤耗率,结果下表所示类型性能系数COP耗热量kJ/RT一次能源利率PER/标准煤耗率(kg/RT)分散锅炉房集中锅炉房热电站单效0.68186200.374/1.1150.51/0.8470.888/0.491双效1.397400.715/0.6040.975/0.4431.70/0.254:由上表中的计算结果可以看出,将溴化锂吸收式制冷机引入热电联产后,由于热电站的供热效率nh=130%,比集中锅炉房nh=75%要高得多,因而利用热电厂抽汽来制冷的溴化锂吸收式制冷机的一次能源利用率高,每冷吨制冷量的标准煤耗率少。可见热、电、冷联供的煤耗量小,而能源利用系数高,具有明显的节能效果。(2)压缩式制冷机相比其节能效益取双效溴化锂吸收式制冷机组的性能系数 COP=1.3压缩式制冷机制冷系数&=3.88,系由FLZ-100离心式压缩机数据求得,其制冷量为1150kW时,耗功为300kW。吸收式的一次能源利用率:PER1=COP•nh=1.3X1.306=1.70每kW•h制冷量标准煤耗率:bi 860 0.723(kg/kW•h)1.77000压缩式制冷机的一次能源利用率PER2=&nex=3.88X0.286=1.11每kW•h制冷量的标准煤耗率:b2=b2=8601.117000=0.1107(kg/kW•h)对于制冷量为1150kW的机组,以每年运行1200h计则节能为:△B=(b2-b1)X1150X1200=53(t/y)由上分析可见,以热电厂抽汽为热源的双效吸收式制冷机组比电空调机组要节能 ,若以1150kW的冷量计算,每年可节煤53t。(3)溴化锂吸收式制冷机冬季作热泵运行的节能效益在热、电、冷“三联供”系统中,夏天用于制冷的溴化锂吸收式制冷机,在冬季可作热泵运行,即以热电厂的热化抽汽为热源可回收汽轮机凝汽器的废热或其他低温工艺为废热(蒸发器加热),在冷凝器回路中得到供暖所需的65C的热水或其他工艺用热水。该系统的一次能源利用率:PER2=C0Phnbnrwngd=1.27式中nb 热电站锅炉效率,nb取0.90nrw——热电站热网效率ngd——热电站的管道效率,ngd取0.98从理论分析可知,热泵的性能系数COPh=COP+1若制冷机的性能系数为1.3,似乎作热泵运行时COPh应为2.3。而实际上热泵的性能系数比上述理论数据(2.3)要低一些。根据无锡市第四织布厂将双效吸收式制冷机在冬季改作热泵运行时,COPh在1.5左右,这意味着供热量中有三分之一是来自废热。所以在本例计算中COPh取1.5。可见该系统的供热效率为集中锅炉房(nh=0.75)的1.7倍,是分散锅炉房(nh=0.55)的2.3倍。综上所述,引入溴化锂吸收式制冷机的热、电、冷联产系统具有明显的节能效果,可大幅度地提高能源利用率。节电效益采用溴化锂吸收式制冷机的突出好处是节电。与压缩式相比,每1150kW制冷量,吸收式制冷机可节电300kW左右。因而装1台溴化锂吸收式制冷机组,相当于建造1台小型发电站。而发电站的投资要大得多,以每kW设备投资7000元计,300kW电站投资需210万元,而且电站的建设周期比制冷机安装时间要长得多,若将所节约的电能应用于生产,则所创造出的价值就更可观了。增电效益由于在热、电、冷联产系统中,吸收式制冷机是以热电厂的供汽为热源,故可增加电能的生产。这是因为热电厂的发电量与供热量有关。一般来说 ,供热量大则发电就多。夏季由于热负荷减少,热电厂常因供热量少而发电量降低,溴化锂吸收式制冷机夏季使用需消耗蒸汽,相当于增加了热电厂的热负荷,故使发电量增加。以Qo=11500kW冷量的吸收式制冷机组为例,其耗汽量为抽汽压力为0.6MPa的蒸汽1550kg/h。如前所述,对于其新蒸汽初焓ho=3475kJ/kg的高压机组,0.6MPa的抽汽焓值h2=2975kJ/kg则每小时多发电:W=D(ho-h2)njd=204kW。以年运行1200h,则多发电:204X1200=2.45X105(kW•h)。从以上分析可知,用溴化锂吸收式制冷机做集中空调制冷设备时,以冷量为1150kW的机组为例,每年可节煤53t,节电36万kWh,增加发电24.5万kWh。可见,推广利用溴化锂吸收式制冷机的热、电、冷三联供系统可大大缓解夏季用电紧张局面。环保效益压缩式制冷机常用CFC类氟里昂工质F-12、F-11等,由于其对大气臭氧层的破坏,已属淘汰范围。而以热电厂的蒸汽为热源的溴化锂吸收式制冷机,由于热电厂的锅炉效率较高,可以减少锅炉烟气对大气的污染,与压缩式制冷机和分散锅炉房式供冷方式相比,具有明显的环境保护作用。二、结论热、电、冷三联供系统解决了热电厂冬、夏季热负荷不均衡 ,夏季热负荷太少的问题。提高了热电联产的经济性,增加发电,降低了发电煤耗。城市实现热、电、冷三联供会创造出巨大的经济效益和社会效益。我国目前多数地区用电紧张,同时随着保护臭氧层,限制CFC类氟里昂制冷工质使用及国际蒙特利尔协定的实施,为以热能为动力的溴化锂吸收式制冷机在热、电、冷三联供中的应用开辟了广阔的发展天地。3•热、电、冷“三联供”系统,可明显地提高能源利用率,增加热电厂的发电量,缓解夏季用电紧张的局面。建1座1150kW冷量的溴化锂吸收式制冷机的供冷站,就相当于建1座发电量为500kW的发电站,但投资要省得多,建造周期也短得多。4•在热

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