中央冷冻水（精选7篇）
中央冷冻水 篇1
1 概述
作为全球AP1000首堆项目, 在中央冷冻水低容子系统有许多阀门、电缆和仪控机柜等设备未到货或受制于其它因素没有安装或已安装但是不可用的情况下, 即严重不满足从建安向调试进行移交的条件下, 为了支持主控室/隔离办公室/技术支持中心搬迁至核电厂正式的房间位置, 同时持续稳定可以带走1E级电气设备间和1E级仪控房间产生的热量, 保证上述区域的房间温度, 满足人员舒适度要求, 设备运行可靠性要求, 使电厂能够按照计划稳定向前推进, 早日发电。决定临时移交给调试进行临时调试运行。
该系统作为全球首例, 一切需要从零开始。在有许多制约因素但核心设备满足要求的情况下, 制定新的方案, 采用纯手动的方法, 使该系统能够稳定连续运行。
2 调试和运行步骤
中央冷冻水低容子系统简图如图1, 下面对中央冷冻水低容子系统的调试和运行具体方法和步骤进行一下简单介绍:
2.1 泵的空载和对中
首先断开泵本体和电机的挠性轴连接, 然后检查电机电缆的绝缘性和连续性, 合格后合断路器上电点动, 检查电机转向是否正确, 正确后让电机连续运行1小时, 期间使用测振仪和红外线温度仪检测泵的振动参数是否满足要求, 电机的驱动端、本体、非驱动端的温度参数是否满足要求。如有异常立即断电进行检查, 消缺完成后重新开始试验直至满足要求。标准为振动值小于2.8mm/S, 温度值小于70摄氏度。
使用千分尺、百分表、铜垫片、杠杆等工具对泵进行对中, 泵本体保持不变, 通过对电机前后左右上下进行微调, 最后使泵的端面和电机的端面的同心度和平行度满足要求。标准为同心度和平行度的偏差在0.05mm以内。对中完成以后把泵和电机本体用挠性轴连接起来。
2.2 安装临时措施
由于电厂氮气系统不能提供氮气且自力式补气阀不可用, 采用临时管线从氮气瓶进行取气直接连接到逆止阀上游, 手动给低容膨胀水箱补充氮气进行加压覆盖, 以保证足够的净吸入压头, 并能够吸收由温度变化等引起的水容积变化。
由于低容膨胀水箱液位计不可用, 用一根透明的软管把水箱顶部的排气阀和底部的疏水阀连接起来, 做成一个简易的临时液位计。
由于失效关的自动补水阀不可用, 直接用一段临时管线代替该阀门, 靠上游的一个手动补水阀进行手动补水。
由于仪控相关机柜还不可用, 对泵入口阀全开反馈的线进行短接, 时刻给出一个该阀门一直开启的信号, 保证后续泵可以在主控室进行启动从而投自动运行。
泵的入口和膨胀水箱上装有临时压力表, 方便冲洗时候时刻观察压力, 保证泵的静吸入压头, 并可以有效地手动控制补水阀, 保证补水速率。
泵的出口装有临时压力表, 可以直接观察到出口压力, 通过压力波动情况判断泵的入口滤网是否发生堵塞, 从而决定是否需要停泵进行处理。
由于泵出口的电液阀从国外采购还未到货无法安装, 直接安装一个等管径的手动蝶阀临时代替该阀门的功能。
每个空气处理机组与管道连接处都安装有临时滤网, 防止管道内的杂物进入空气处理机组的冷水盘管产生堵塞, 从而影响制冷效果。
2.3 系统静态充水排气及首次带泵启动和动态冲洗
打开手动补水阀, 使来自除盐水储存和分配系统的除盐水流到该子系统内, 依次在每一个排气点连接临时软管进行排气, 当水流不含气泡稳定流出5分钟后, 认为该排气点排气完成。
确认低容膨胀水箱以使用氮气进行了压力覆盖, 保证泵的静吸入压头。上电启动水泵, 使其连续运行2小时, 期间使用测振仪和红外线温度仪检测泵的振动参数是否满足要求, 电机的驱动端、本体、非驱动端和连接轴和泵本体的温度参数是否满足要求, 观察泵的入口和出口临时压力表, 保证压力参数满足要求。如有异常立即断电进行检查, 消缺完成后重新开始试验直至满足要求。标准为振动值小于4.5mm/S, 温度值小于70摄氏度。
首次带泵启动完成以后, 保持泵的连续运行, 进行动态冲洗直到颗粒度满足要求。一般用滤布选择可行的过滤区域来过滤排出水一定时间, 然后检查冲洗口出口滤网上不允许出现很容易发现的大量不寻常异物, 如树脂颗粒, 研磨用颗粒, 油或者其它杂质。滤布上也不允许有任何长度或直径超过0.8mm的颗粒, 像头发一样的薄长条或者薄片 (厚度不超过0.8mm) 可以允许最长部分长达1.6mm。
2.4 制冷机启动和泵保护
首先对制冷机的电气回路进行绝缘检查, 保证电缆满足绝缘性和连续性要求, 然后上电24小时进行预热使冷媒保持在正常温度范围内。接着对制冷机进行初始参数设置, 手动启动制冷机, 验证制冷机和泵的联锁逻辑, 使泵启动的时候制冷机跟着启动, 泵停止的时候制冷机跟着停止。最后验证压力低跳泵保护逻辑, 防止泵入口压力不足使泵发生汽蚀, 为后续投入运行做准备。
2.5 加药和运行
中央冷冻水低容子系统添加的化学品有亚硝酸钠、水合钼酸钠、TTA-Na和四硼酸钠, 系统控制化学参数亚硝酸根为600~1000ppm, 钼为96~150ppm, TTA为10~30ppm, p H为9~11。首次加药按照控制上限配置, 系统正常运行后按照亚硝酸根900ppm、钼130ppm、TTA 25ppm进行化学药品的添加。添加完后若p H<9, 用四硼酸钠调节p H。
首先确保系统内水质满足要求加药要求, 若不满足进行动态换水直至满足要求;隔离加药罐并排空, 打开加药罐后倒入配好的药品溶液并合上加药罐, 缓慢给加药罐充水直至为水实体, 把加药罐连入系统中, 至少循环4h使药品充分混合于系统中。若需要多次添加, 每次循环20分钟后继续添加。
联系化学人员取样确认水质的亚硝酸根浓度、钼浓度、TTA浓度和p H值。若分析结果满足要求, 则加药完成。若亚硝酸根浓度、钼浓度和TTA浓度中有超出控制范围的, 寻找原因并采取适宜的纠正措施。若亚硝酸根浓度、钼浓度和TTA浓度满足控制要求, 但p H<9, 添加四硼酸钠调节p H。
由于很多逻辑和设备还不可用, 相当一部分操作还需要人为就地进行手动操作。故编写临时监盘指令, 让运行值班人员进行监盘, 主要监视膨胀水箱的液位, 泵入口压力, 泵的运行电流等。当达到一定的阈值时进行相应操作。
每周定期进行取样, 监测亚硝酸根浓度、钼浓度、TTA浓度和p H值等参数的大小, 保证它们的数值在我们的期望值以内, 以及硝酸根、硫酸根、总铁、总铜、微生物等参数的趋势, 确保它们的趋势满足我们的期望值。如果超出我们的期望值范围, 需要采取相应的化学纠正行动。
3 小结
在大家的细心呵护下, 中央冷冻水低容子系统在满足所有的技术规范要求下, 稳定持续运行了6个月直到人为停止该系统, 保证了主控室/隔离办公室/技术支持中心、1E级电气设备间和1E级仪控房间等区域的房间温度, 满足了人员舒适度、设备可靠性运行等要求, 达到了我们的预期目标, 证实了新方案和新方法的可行性, 并为后续该子系统正式的调试和运行提供了一定的借鉴和参考意义, 积累了宝贵的经验。
参考文献
[1]APP-VWS-M3-001 REV.0 VWS系统规范书.
[2]彭少华.冷冻水机房空调与风冷机房空调的性价比分析[J].通信电源技术, 2014 (S1) .
[3]刘倩平, 汪鹏, 刘占盛, 张凤阁.DEG系统和HC VWS系统的差异性分析[J].山西建筑, 2016 (01) .
中央空调冷冻水泵经济运行分析 篇2
一般而言, 在一栋建筑物的能耗中, 中央空调占的比重最大。根据有关数据统计, 中央空调系统能耗大概占建筑物总能耗的40%-60%。中央空调系统的节能优化是一个复杂的工程, 简单的变频调节并不能获得最大的节能空间[1,2,3]。因此, 对于节能运行的多样性、高度非线性及大滞后性, 如何挖掘节能空间, 突破制约节能空间的瓶颈。文章从冷冻水泵的不同组合运行方式上探索冷冻水泵的节能运行空间, 从而降低系统能耗。
2 冷冻水泵的转速功率曲线分析
表1 是实测的单台冷冻水泵在不同频率下的流量功率数据表:
提取出转速功率之间的对应关系, 数据如表2 所示。
散点图, 如图1 所示。
由图1 可知, 单台冷冻水泵的功率与转速可以用二次多项式逼近, 借助MATLAB软件, 作如下二次多项式拟合:y0=a0+a1x+a2x2, 由最小二乘原理, 得到如下矩阵方程:
即拟合的二次多项式为:y1=-27.2633+0.0339x
表3是实测的两台冷冻水泵在不同频率下的流量功率数据表。
提取出转速功率之间的对应关系, 数据如表4所示。
散点图如图2 所示。
由图2可知, 双泵水泵同样可以由二次多项式来逼近, 设:
由转速功率数据表, 利用MATLAB软件, 可得:
所以, 曲线为:y2=-44.6120+0.0553x
将单双泵转速、功率曲线作在同一坐标系, 如图3 所示。
3 结束语
通过对以上实验室据的分析, 得到如下实验结论:由图3 可知, 两条曲线在实数域必有一个交点, 解得曲线的交点为X=810 处, 对应的频率为27.4Hz。由此可知, 在水泵允许运行在27.4Hz以下的时候, 也就是说当水泵可以在低频 (一般为25Hz) 运行时, 完全可以用双泵的同频调速来代替单泵的变频调速, 此时就可以更加节能。
参考文献
[1]刘雪峰.中央空调冷源系统变负荷运行控制机理与应用研究[D].华南理工大学, 2012.
[2]杨晓庆.中央空调主机能耗分析及其水系统节能控制研究[D].重庆大学, 2011.
中央冷冻水 篇3
关键词：模糊控制,PID,中央空调,变流量
1 引言
中央空调是楼宇系统中的能耗大户, 采用冷冻水变流量技术, 可以较好地实现中央空调的节能运行。冷冻水的变流量调节, 比较好的方法是通过变频调节实现, 而变频调节大多采用PID控制[1]。
传统的PID控制, 具有较好的控制效果和鲁棒性。然而, PID参数只能根据经验进行设计, 并在现场调试过程中根据经验加以调整。由于系统时间常数较大, 调整不仅费时费力, 控制容易产生超调, 对于工况及环境变化的适应性差, 控制惯性较大, 在使用上受到一定的限制[2]。
2 中央空调冷冻水二级泵系统
在中央空调系统中, 一方面要保证制冷主机冷冻水的恒定, 以提高制冷效率;另一方面, 末端水系统的流量又是不断变化的。二级泵系统可以很好地解决主机定水量及末端变水量这一对矛盾。中央空调二级泵系统示意图如图1所示。
在冷冻水二级泵系统中, P-1是主机制冷水泵, 其水量按主机最佳需水量选定, 扬程根据主机蒸发器及管路压降选定;P-2是输送冷冻水至末端的循环泵, 水量及扬程根据末端管网选定, 采用变流量调节。一般情况下, 二级泵两个水泵的扬程之和与采用一级泵单个水泵的扬程相当, 故采用二级泵系统不会使水泵的总功耗增加。
3 冷冻水模糊PID控制原理
模糊控制将操作人员的经验作为知识存入计算机系统, 它不依赖于对象的数学模型, 鲁棒性强, 能够很好地克服传动系统中模型参数变化和非线性等不确定因素, 而模糊PID控制算法可以在线直接对控制参数进行整定, 能够更好地适应控制系统的需求, 使系统具有响应速度快、超调小、稳态精度高、鲁棒性好的特点[2,3]。
末端冷冻水工作在变流量状态时, 采用供回水压差进行调节。由压力传感器测得的供回水压差, 经过A/D转换器转换后送入控制器, 与给定值进行比较, 产生误差信号e及误差的变化率ec, 通过模糊推理, 产生用于PID调节的三个参数Kp、Ki、Kd的具体数值。冷冻水的模糊PID控制原理如图2所示。
令e (k) 表示离散化的当前采样时刻的误差值, e (k-1) 和e (k-2) 分别表示前一个和前两个采样时刻的误差值, 则有:
△e (k) =e (k) -e (k-1)
△e (k-1) =e (k-1) -e (k-2)
于是, 控制器在某一时刻的输出为:
u (k) =u (k-1) +kp[e (k) -e (k-1) ]+kie (k) +kd[e (k) -2e (k-1) +e (k-2) ]
上式中:u (k) 是本次输出;u (k-1) 是上一次的输出;Kp、Ki、Kd是模糊控制器输出的三个PID参数值。
4 模糊PID控制器设计
模糊PID是在PID算法的基础上, 通过计算当前系统误差e和误差变化率ec, 利用模糊规则进行模糊推理, 通过查询模糊表或在线计算, 进行参数调整。模糊控制器的原理图如图3所示。
模糊PID控制的核心是总结设计人员的技术知识和实际操作经验, 建立合适的模糊规则表, 从而得到针对三个参数分别整定的模糊控制表。
1) 输入量e和ec以及输出量Kp、Ki、Kd基本论域的选取
误差e及误差变化率ec, 在其模糊论域上定义为邀负大, 负中, 负小, 零, 正小, 正中, 正大妖 (即邀NB, NM, NS, ZO, PS, PM, PB妖) 七个模糊集合, 并采用三角形隶属度函数进行模糊化。为方便计算, e、ec、Kp、Ki、Kd的论域均取为[-3, +3], 通过不同的量化因子对各变量的输入进行模糊化和输出的解模糊。
2) Kp、Ki、Kd模糊规则表的建立
根据系统的稳定性、响应速度和超调量等方面要求, Kp、Ki、Kd在整定时应遵循如下规则。
(1) 比例系数Kp的作用是提高系统的调节精度, 加快系统的响应速度。Kp取值太小, 控制精度降低, 响应速度变慢, 控制特性变差;Kp越大, 系统响应速度越快, 系统的调节精度就越高, 但是容易产生超调, 甚至引起系统的不稳定。
(2) 积分系数Ki的作用是消除系统的稳态误差。Ki越大, 系统的稳态误差消除越快, 但是积分系数过大容易产生积分饱和, 造成响应过程的超调较大。
(3) 微分系数Kd的作用是改善系统的动态特性, 在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化。
根据以上规则, 可以设计出Kp、Ki、Kd的模糊规则表, 如表1～表3所示。
模糊控制器在得到误差e及误差变化率ec的输入后, 通过经输入量化因子调整后的三角形隶属度函数进行模糊化, 由推理机通过上述三表所列的模糊规则对Kp、Ki、Kd进行模糊推理, 然后将模糊输出通过平均最大隶属度法进行解模糊, 再通过PID运算公式得到当前的输出u, 用于控制变频器的转速, 从而实现冷冻水的模糊PID控制。
5 实现与结论
上述模糊PID控制算法在linux环境下用C++语言实现, 并将其移植到以S3C2440A为CPU的嵌入式控制器上, 用于中央空调冷冻水系统的控制。图4是该模糊PID控制器用于控制一台流量G=50cmh, 扬程H=30m冷冻水泵时的系统响应曲线 (压力设置从0变到250k Pa时的压力曲线) 。
与之前采用PLC内置的PID控制相比 (上升时间约6s, 最大超调量约10%) , 除省却了麻烦的现场PID参数调整外, 模糊PID控制的冷冻水系统还具有响应速度快 (上升时间大约为2s左右) 、超调小、稳态误差小等特点。
参考文献
[1]梁春生, 智勇.中央空调变流量控制节能技术[M].北京:电子工业出版社, 1998.
[2]王波.智能建筑基础教程[M].重庆:重庆大学出版社, 2002.
中央冷冻水 篇4
1节能措施及原理
冷冻水经过风冷冷水机组制冷以后, 通过管路输送到中央空调末端,由空调末端进行汽水热交换,冷冻水再经过回程管路回到风冷冷水机组,形成循环。 在这个过程中,风冷冷水机组出水温度越低,风冷冷水机组蒸发器铜管两侧的温差越小,就越是难以传热,那么换热过程中所需功耗也就越大。 同时,冷冻水输送管路上是有冷量损失的,输送管路内外的温差越大,冷冻水冷量的损失也就越大。 传热系数K方程式为:
式(1)其意义为换热操作过程的热量通量q与传热推动力(温度差 Δt)的比例系数,它在数值上等于在单位温度差推动下于单位时间内经单位传热面所传递的热量[1]。 从式(1)可看出,当Q一定时,温差 Δt和传热系数K是比例关系,当传热过程的传热系数一定时, 温度差 Δt越大,则冷冻水输送管道和风冷冷水机组蒸发器的传热速率越高。 对于输送冷冻水的管道来说,管道内侧的水温和管道外则的空气温度差越大, 意味着传输过程中的冷量损耗越大。 而对于制冷机组的蒸发器来说,如果冷冻水的出水温度越低,蒸发器铜管两侧制冷剂的蒸发温度和冷冻水的温度差 Δt越小, 制冷过程中所需功耗也就越大。
通过分析看出,提高风冷冷水机组的冷冻水出水温度,既增加风冷冷水机组蒸发器两侧制冷剂和冷冻水之间的温度差 Δt, 又减小冷冻水输送管路内外两侧的温差,是提升制冷系统整体节能效果的一个有力措施。
2实施节能措施的案例
江苏南热发电公司主厂房制冷系统的集中制冷加热站设 在集控楼 内 , 采用模块 化风冷冷 水机组 (MSRA290C-1.0) 向主厂房内的组合式空调系统和降温通风系统提供冷冻水, 系统设计冷冻水出水7 ℃,回水12 ℃。 组合式空调系统和降温通风系统为集控室、电子设备间及其他生产区域提供适宜的温度。 制冷系统共配置8个风冷模块单元,分2组集中布置。 集控室和各电子设备间共配置14台组合空调机组,22台整体式空调机组。 在室外温度35℃, 设定室内温度为25℃环境下,调整风冷冷水机组出水温度,使用情况如表1所示。
表1中的室内温度用采样平均法统计;电功率由电度表计量; 出水温度由冷水机组出水温度传感器计量; 制冷量根据温度差流量法算出[2],则:
式(2)中:Q为制冷量;Cp为冷冻水定压比热;r为冷冻水比重;Vs为冷冻水流量;Δt为冷冻水的出水进水温差。
从表1可看出,当风冷冷水机组的出水温度7.2 ℃ 提高到10.1 ℃时,其制冷能效比从2.91提高3.29,而室内温度基本没有什么变化。 当出水温度提高到12.5 ℃ 以上时,室内温度才略有升高。 其原因则是因为实际需要的制冷负荷是随室外温湿度和实际的需要而变化的, 另外设备性能参数在选型时都有较大的余量,所以组合式空调系统和降温通风系统的表冷器进水量是PID调节的,在制冷负荷不足时并不需要输入100%的冷冻水水量,还有较多的冷冻水没参与热交换就直接从旁通管回到冷水机组中去了,在循环过程中大量地损耗在管路传输过程中。当水温上升到15 ℃以上时,虽然能效比高达3.79,但已经不能满足组合式空调系统和降温通风系统的制冷要求,导致室内温度明显升高。
根据上面的分析结合工程经验得出,在其他参数不变的条件下,冷冻水的温度在7~15 ℃,每当提高1 ℃ 的出水温度,相同功耗的情况下,风冷冷水机组的制冷量约提高3%。 随着出水温度的提升,可以利用更少的电力消耗提供更多的制冷量。这显然是一项有效提升制冷系统能效的措施。 值得注意的是,风冷冷水机组的出水温度也不可不受限制地提高, 对于末端空调设备而言,当来自冷水机组的冷冻水供水温度提升时,其制冷量将随之下降。 为避免此情况发生,就需要结合末端空调设备在满足降温区域降温要求的同时尽可能提高冷水机组的出水温度。 根据测试结果,江苏南热发电有限公司风冷模块冷水机组的出水温度一般设定在10 ℃。
3节能效果分析
江苏南热发电有限公司风冷冷水机组制冷设备名义工况总制冷量2176 k W,按80%的负载,85%出率核计,得出冷冻水出水温度提高3 ℃制冷主机所节减冷量为2176×0.8×0.85×(400—350)/400×3=555 k W。
冷冻水出水温度提高除了制冷主机节减冷量外,另一方面冷冻水管路传输损耗的降低也不容忽视,江苏南热发电公司主厂房制冷系统冷冻水管路总长4000 m, 按照冷冻水温度每提高1℃, 每100 m减少传输损耗0.5 k W计,得出管路系统总计节能为4000/100×0.5×3= 60 k W。 则主厂房制冷系统总计节能量为主机节能量与冷冻水管路节能量之和为555 +60 =615 k W。615 k W的制冷量, 相当于主机额定负荷的1/4, 节能效果相当可观。 主厂房风冷冷水机组(MSRA290C-1.0)每单元制冷机组的名义工况制冷量272 k W对应消耗名义工况制冷总功率为93.8 k W, 机组以每年实际运行165天计, 电价每度0.43元,则折合成电量费用为615×93.8/272× 24×165×0.43=361 137元。 再加上冷冻水出水温度的提高,使得机组运行负载减轻,设备的健康状况改善,同时也延长修理周期, 大大降低了维护和配件更换费用,与同期同类型电厂相比每年约节省费用30万元左右。
综上所述,江苏南热发电公司主厂房制冷系统通过提高风冷冷水机组冷冻水出水温度, 每年约节省费用36+30=66万元。
4结束语
根据空调系统和冷水机组多数处于非满负荷状况下运行的特点,充分利用设备选型余量,结合实际工况, 适当提高风冷冷水机组的出水温度,可以有效地节能降耗。 而依靠调整冷水机组参数设置,自主提高冷冻水的出水温度还不是最佳选择。 在原有设备基础上,通过增加自动化监控设备,随着负荷的变化随时自动调整冷冻水的出水温度,正是当前研究的课题和进一步努力的方向。目前南热发电有限公司通过提高制冷机组冷冻水出水温度节能创效的举措已经推广应用到华润电力系统的常熟、板桥、化工园电厂以及国电谏壁、当涂电厂、大唐下关等电厂,都取得了不错的节能效果和经济效益。
摘要：江苏南热发电有限公司主厂房制冷系统采用模块化风冷冷水机组向主厂房内的空调系统和降温通风系统提供冷冻水,系统设计出水7℃,回水12℃。实际运行中,针对空调系统和冷水机组大多数时间处于部分负荷下的特点和性能参数的选型余量,通过实际测试,提高3℃冷冻水出水温度,有效提高了风冷冷水机组的制冷能效比,且起到很好的节能降耗效果。
关键词：风冷冷水机组,冷冻水出水温度,能效比,节能降耗
参考文献
[1]刘金平,周登锦.空调系统变冷水温度的节能分析[J].暖通空调,2004,34(5):90-91.
冷却水与冷冻水对制冷系统的影响 篇5
近年来,中央空调在工厂、商场、写字楼、超市等广泛运用,但是很多单位对冷却水与冷冻水的水质重视不够,造成机组运行效率下降,长期高压运行导致系统泄漏,损失制冷剂和冷冻油,设备提前老化,达不到设计要求,因此做好水处理是保证机组正常高效运行的必要条件。
1冷却水水质标准
中央空调系统的冷却水系统由冷凝器、冷却塔、冷却泵、冷却水管路以及过滤器等组成。开式冷却水系统的水质标准应根据冷却塔的结构形式、材质、工况、污垢热阻值、腐蚀率及所采用的水处理配方等因素综合确定。为改善冷却水水质,必须在管路上设置有效的水质控制和处理装置。开式冷却水处理水质必须符合《工业循环冷却水处理设计规范》(GB500050)及有关规范对水质的要求。由于开式冷却水系统会发生一定量的蒸发和飘逸损失,所以定期或自动补水(补水量一般为1.2%～1.6%)。冷却水补水的水质要求,一般要比冷却水水质的要求还高(见表1)。
2冷冻水水质标准
中央空调系统的冷冻水系统由蒸发器、表冷器、冷冻泵、冷冻水管路以及过滤器等组成。闭式冷冻水系统必须在管路上设置有效的水质控制和处理装置。如果冷冻水水质不好会造成蒸发器吸气压力下降,蒸发器和表冷器的热交换能力下降。冷冻水水质标准见表2。
3冷却水系统存在的问题
3.1结垢
冷却水补水一般采用自来水,有的机组为了节能采用深井水,不管是自来水还是井水,都有一定的硬度。如果是井水,硬度会更高一些。另外,南方地区的水源普遍来源于或经过石灰岩岩层,所以水的硬度会比北方更高。冷却水系统产生结垢的另外一个原因是水温是动态变化的,特别是在负荷波动比较大的情况下,水温的变化会加速水垢的形成。硬度很高的冷却水运行一段时间后,会在冷凝器换热铜管中或水管中产生大量水垢,这主要是水中的重碳酸钙发生反应所致。
为了防止冷却水系统结垢,目前多采用化学处理方法与电子处理方法(包括静电处理、电磁极化、高频电场磁化等)。但是,如果对磁水器的安装数量及安装位置设计的不合理,会对水系统产生严重腐蚀,这种负面作用远远大于正面作用,对空调设备及水系统造成严重的危害。
3.2污泥和藻类
由于冷却水温度合适,容易滋生大量的细菌、微生物及藻类。目前,很多冷水机组所安装的除污器都是Y型过滤器,装在冷却水泵入口前的立管上。这种Y型过滤器,只能捕捉设备运行初期的建筑垃圾,防止这些垃圾进入冷凝器,不能在日常运行中捕捉细小水垢和锈垢,因此会引起冷凝器积垢、积泥和其他杂质。另外,目前很多单位的中央空调冷却水系统最低处都没有安装快速排污阀,部分单位还用封堵塞住了这些排污口,其实这种做法是错误的,易使制冷机组内积聚污泥和杂质,影响热交换效率。
开式循环冷却水系统需要设置过滤器,过滤器的过滤能力,根据当地大气的含尘量等情况,可考虑按循环水量的1%～5%或结合实际情况来选择,以获得较好的处理效果。对其他新安装的冷却水系统或已完全除垢的冷却水系统,也可以每1～2周排污一次。
为了使制冷机组正常运行以及消除冷却塔内细菌滋生的问题,必须对冷却水系统和水质进行严格的控制和管理。目前,对冷却水系统,除了少量不进行处理或采取简单地排污来控制结垢或腐蚀外(不投药运行方式,从表面上看,短时间未见有什么严重的问题。其实,2～3年后,造成的后果会明显的暴露并带来不可挽回的严重事故。如单采取排污,则必须频繁进行,严重浪费水资源),绝大部分工程对水质的处理技术可以分为两大类(表3)。一种是药物处理加过滤+定期排污方式,另外一种方式是电磁(包括静电、电子)处理+过滤方式。其中后者主要包括电磁水处理器、静电水处理器、电子水处理器和高频电子水处理器等几类(有时也统称为电子水处理器)。药物处理方式属于成熟的水处理方式,在冷却水水质处理中比较多见,能杀菌、缓蚀、延缓结垢,但也存在运行费用高、操作麻烦等缺点。电子水处理方式是一种新兴的水处理方式,运行费用少,操作简单方便,但也存在初投资高、技术不成熟等问题。
4结论
冷却水和冷冻水系统是大型空调水系统的重要组成部分。保持合格的循环冷却水和冷冻水水质非常重要,值得引起工程技术人员的高度重视。
参考文献
[1]何耀东,何青.中央空调实用技术[M].北京:冶金工业出版社,2006.
中央冷冻水 篇6
关键词：冷冻水系统,定流量,变流量,节能改进
0 引言
在设计冷冻站时一直困扰着设计人员的问题是系统是按照额定负荷设计的,冷冻水系统也是按照定流量系统设计的,而在负荷变化时,虽然冷水机组(以下简称“机组”)可以根据负荷进行调节,可是蒸发器侧的冷冻水流量却是固定的,水泵还是在满载工作,水泵的能耗不可能因机组在部分负荷运行而减少。设计人员对此很困惑,但也很无奈。本文针对蒸发器侧冷冻水系统按定流量或变流量方式工作进行简单的分析,希望能对提高系统的能效,合理减少机房的面积和设备投入有一些参考。
1 冷冻水系统的基本形式
目前冷冻水系统的配置简单来讲有下列三种:
1) 一次泵系统的蒸发器侧定流量用户侧变流量(俗称一次泵定流量系统):2) 二次泵系统的蒸发器侧定流量用户侧变流量(俗称二次泵变流量系统):3) 一次泵系统的蒸发器侧变流量用户侧变流量(俗称一次泵变流量系统)。
2 一次泵定流量系统
传统的系统,冷冻水流量的快速变化会引起机组运行出问题。因此,在机组蒸发器侧的冷冻水流量设置为定流量,而用户侧末端设备的冷冻水流量设置为变流量,在末端设备出口设置电动两通阀对冷冻水流量进行调节控制,还在冷冻水的供水总管和回水总管上设置一根旁通管来平衡蒸发器侧与用户侧的流量。
3 二次泵变流量系统
二次泵变流量系统是在机组蒸发侧流量恒定前提下,把传统的一次泵分解为两级:1) 一次泵用来克服机组蒸发器和一次环路的流动阻力,即自蒸发器出口到旁通管路再到蒸发器入口的阻力。2) 二次泵用来克服从旁通管的蒸发器侧到末端设备再到旁通管的用户侧的水环路阻力。
不难看出,在部分负荷时二次泵变流量系统用户侧的水泵能够根据负荷进行调节控制提供相应的冷冻水流量,而一次泵定流量系统只能通过改变开启的水泵台数调节流量。二次泵变流量系统虽然实现了二次侧水泵的减载,比一次泵定流系统节能,但是相应的设备初投资增加了,要求的机房面积也增加了,同时控制也较复杂,对机房操作人员的要求也较高。下文讨论分析可以在部分负荷时通过一次泵直接变流量来达到更节能,更节省初投资的效果。
4 一次泵变流量系统
由于目前有些机组蒸发器侧可以实现变流量控制,因此就可以直接根据用户侧的流量变化来调节蒸发器侧的流量变化。这种一次泵变流量系统相对于二次泵变流量系统不但可以减少二次侧的水泵投资和相应的占地面积,同时在运行费用上还可以降低很多。
1) 实现一次泵变流量系统的条件
首先,冷冻水系统是个变水流量的系统,末端设备的冷冻水流量由电动两通阀调节控制;其次,机组蒸发器侧要具备较宽的流量范围,比如额定流量的30%～130%,流量的下限以小于50%额定流量为妥;同时,压缩机对流量的变化反应足够快,能承受每分钟30%～50%的流量变化。对于具备这些条件的机组可以考虑构成一次泵变流量的冷冻水系统。如果采用了一次泵变流量系统,在水泵变流量的范围内就可以直接与用户侧的流量相匹配,在流量的变化范围内没有旁通量,这就意味着没有多余的能耗。
2) 旁通阀和流量传感器(或蒸发侧的压力传感器)
水泵变流量的范围应与用户侧相匹配,设置旁通管并配置两通调节阀是因为目前的机组变流量的范围不是从0～100%,有的是30%～130%,有的螺杆式机组又在45%～120%。当用户侧的流量低于机组变流范围时,可以采用旁通调节控制,保证蒸发器内的水流量不低于机组的最低水流量。这时旁通阀开始动作,系统的流量传感器(或蒸发器侧的压力传感器)代替末端设备的压差传感器指挥旁通阀,使得旁通阀的流量加上末端的流量等于机组的设定最小流量,同时,水泵以最低频率定频运行。
3) 水泵的运行
首先,水泵和机组不是一一对应的。水泵的运行是由设定的末端设备的压差控制的,机组的加减则是由投入机组的运行电流来控制的。假设有三台机组,相应配置三台一次侧变流量冷冻水泵。当系统起动时,一台冷冻水泵先以最低频率起动,如果不能满足末端设备的压差设定值,则第二台冷冻水泵以最低频率加入。如果压差还不满足,第三台冷冻水泵也以最低频率投入。如果此时压差仍然未到设定值,三台水泵同频上升来加大流量,直到末端设备的压差设定值得以保证为止。当末端设备的负荷减少,则流量过剩,也就是末端设备的压差高于设定值时,三台泵同步减频来维持压差设定值。当冷冻水泵处在最低频率时(因为三台冷冻水泵同频动作,所以同时处在最低频率),如果还有减少流量的需求,则关闭其中一台水泵。
4) 机组的加减载
机组启动后,随着负荷的升高达到开机的要求,且经过蒸发器的水流量超过机组运行最低水流量时,水流开关闭合,机组自动投入运行。随着末端设备负荷的增加,机组的荷载也增加。当机组达到满载以后,如还不能满足末端设备负荷要求时,则再投入一台机组,直到机组全部投入运行。反之,当机组的制冷量大于末端设备负荷要求时机组自动卸裁,随着负荷继续减少,当运行的两台机组卸载到最低负荷时,就停运其中一台机组,如负荷还在持续减少,则再关闭一台机组,直到机组全部关闭。
5 一次泵变流量系统与二次泵变流量系统的比较
节省初投资机房占地面积,不但冷冻水泵节能,同时减少机组和冷却水泵的运行时数,降低运行费用在节能方面,一次泵变流量系统不但在冷冻水泵方面节能,还可以减少机组的全年运行时数,节省冷却水泵的运行时数和能耗。按常规设计,在一次泵变流量系统中机组与冷冻水泵一一对应限制了机组的“超额冷量”的发挥。设计时机组是按照一定的工况选的,如冷凝器的进水温度为32℃,水泵则按照机组蒸发器的流量选定。当室外工况好于选机工况时,如29℃时,机组的出力是可以大于额定冷量。但是,水泵是按照机组蒸发器的流量选定的,其流量不会大于蒸发器的额定流量。因此,限制了机组的“超额冷量”的发挥。而一次变流量系统的冷冻水泵可以调节控制流量,在室外工况较好时,可以提高蒸发侧的流量,使得机组的“超额冷量”能够发挥出来。因此,可以减少机组全年投入运行的时数,相应的冷却水泵投入运行时间也减少了。
6 结论
随着机组的技术进步,设备对系统的兼容性增强,系统的设计也将越来越多样性。本文对于蒸发器侧冷冻水系统定流量和变流量的分析表明:一次泵变流量系统不仅可以节省系统的初投资和机房面积,做到冷冻水泵的节能运行,而且还可以减少机组的全年运行时数,节省冷却水泵的运行时数和能耗。
参考文献
[1]肖晓坤.建筑空调变水量水系统实时优化控制研究[D].上海:上海交通大学硕士学位论文,2005.
[2]丁云飞.部分负荷性能对冷水机组运行能耗的影响评价[J].节能,2000,(1):3-6.
[3]何雪冰,刘宪英.中央空调节能有关问题探讨[J].重庆建筑大学学报,1998,(8):118-121.
中央冷冻水 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取本院自2012年1月至2013年2月在本院进行中央型肺癌治疗的60例患者进行研究, 此60例患者中男性患者占36例, 年龄在41~81岁, 平均年龄为 (62.5±11.2) 岁, 女性患者占24例, 年龄在38~76岁, 平均年龄为 (61.5±9.8) 岁, 所有患者进行诊断均为中央型肺癌患者, 患者在进行手术之前均有不同程度的气道阻塞, 左支气管堵塞有11例, 右支气管堵塞有10例, 气管堵塞有8例;肺叶支气管堵塞:左肺叶支气管有9例, 右肺叶支气管13例, 左下叶堵塞有6例, 右下叶堵塞有3例。所有患者均伴有咳血、咳嗽、胸痛、呼吸困难等症状。
1.2 方法
1.2.1 治疗方法
所有采用手术治疗的患者均在全麻方式下进行, 首先对患者进行氩等离子凝固, 使用APC电极将肿瘤的浅表组织进行碳化, 方便之后进行切除。其次采用冻切的方法来将坏死的肿瘤组织进行切除, 将冷冻的探针紧贴着结痂瘤体, 大约冷冻3~5s之后将气管镜和冷冻探针拔出, 恢复温度之后坏死的组织自动从冷冻的探头脱落。
1.2.2 护理方法
在对中央型肺癌的患者进行手术之前要给予常规的护理和心理护理, 而在手术之后则要给予术后护理。因此在进行术前护理的时候, 要让患者进行戒烟戒酒, 术前要禁食12h, 禁水8h;另外还要对患者进行心理护理, 由于在所采用的氩等离子凝固联合冷冻来治疗是一种新型的技术, 患者对其了解程度不足, 所以护士要对患者以及患者的家属进行相应的术前指导和教育, 要对患者进行治疗方法以及治疗的效果相关问题进行讲解, 而且还要对相应的成功案例进行介绍树立患者的治愈信心, 在进行术前护理的时候要结合不同的情况, 给予患者不同的护理, 结合相应的教育手段来给予患者术前心理护理, 在进行护理的过程中给予患者进行实物讲解, 将患者的焦虑、恐惧、忧郁和依赖的心理特点进行有效解决。其次则是进行术后护理, 患者手术之后回到病房之后选择低半卧位休息, 如果意识未清醒的患者则要进行辅助呼吸, 观察患者的术后生命体征, 并且在患者床边常备吸引器, 观察患者的咳出物的性质以及量, 如果出现咳血现象, 那么要给予患者止血的药物, 如果咳血的量超过200m L, 则要报告医生进行处理。术后护理过程中要严密的观察患者的呼吸情况, 防止出现窒息和咳血加重, 由于在进行治疗之后, 患者的坏死组织脱落会造成窒息状况, 如果出现窒息则要进行及时抢救。
2 结果
本院自2012年1月至2013年2月在本院进行中央型肺癌治疗的60例患者采用氩等离子凝固联合冷冻方法来治疗, 此60例患者恢复情况很好, 没有发生并发症, 均得到了很好的康复。对其进行满意度调查, 38例患者护理满意, 17例觉得较满意, 5例患者觉得不满意, 则其总满意度为91.7%。
3 讨论
当前在治疗中央型肺癌患者的时候采用的方法有很多, 传统的方法则是全肺切除手术, 而本文所采用的则是全麻下采用氩等离子凝固联合冷冻来治疗中央型肺癌[2]。在进行手术的时候采用APC联合冷冻的方法来对中央型肺癌进行治疗, 患者的癌组织被氩等离子电凝之后进行冷冻切除, 其祛除患者结痂的速度很快, 而且在进行手术的时候能够很大程度上提高手术的效率, 在进行电凝冷冻切除的时候可以进行多次切除, 直到将患者癌瘤细胞组织全部切掉, 整个手术的过程能够达到焦痂可以被完全清除, 而且其手术的时间会很大程度的缩短, 采用氩等离子进行治疗肺癌, 可以达到不解除组织, 不与肺癌组织发生粘连, 而且进行手术的时候其表皮组织的破坏很小, 在进行手术时不容易发生穿孔现象, 出血量少, 止血快, 所采用的手术治疗在临床上的并发症很少[3]。从本文自2012年1月至2013年2月对本院所收治的60例中央型肺癌进行全麻状况下采用氩等离子合并冷冻方法治疗, 针对此60例患者恢复情况进行调查研究, 没有发生并发症, 均得到了很好的康复。对其进行满意度调查, 38例患者护理满意, 17例觉得较满意, 5例患者觉得不满意, 则其总满意度为91.7%。所以采用氩等离子凝固联合冷冻来治疗中央型肺癌之后, 所采用的护理方法效果显著, 值得临床的应用与推广。
摘要：目的 研究在全麻下采用氩等离子凝固联合冷冻来治疗中央型肺癌护理方法以及效果。方法 选取本院自2012年1月至2013年2月在本院进行中央型肺癌治疗的60例患者进行护理, 护理时加强护理并且进行严格观察, 积极处理患者的并发症, 而且对患者的护理效果进行观察。结果 此60例患者恢复情况很好, 没有发生并发症, 均得到了很好的康复。对其进行满意度调查, 38例患者觉得护理满意, 17例觉得较满意, 5例患者觉得不满意, 则其总满意度为91.7%。结论 采用全麻下氩等离子凝固联合冷冻来治疗中央型肺癌之后, 给予患者精心的护理, 其可以有效的控制并发症的产生, 而且对患者的康复具有很好的效果。
关键词：全麻,氩等离子凝固,冷冻,中央型肺癌
参考文献
[1]方浩徽, 张鹏, 潘晶晶, 等.化疗联合经气管镜氩等离子体凝固治疗中央型肺癌的临床研究[J].中华肺部疾病杂志 (电子版) , 2012, 5 (2) :141-144.
[2]韦宗辉, 吴勇德, 唐志君, 等.全麻下氩等离子电凝联合冷冻治疗中央型肺癌的疗效观察[J].西部医学, 2012, 24 (9) :1725-1727.