辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret

上传人:mg****85 文档编号:35820351 上传时间:2018-03-20 格式:DOC 页数:5 大小:76.50KB
返回 下载 相关 举报
辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret_第1页
第1页 / 共5页
辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret_第2页
第2页 / 共5页
辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret_第3页
第3页 / 共5页
辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret_第4页
第4页 / 共5页
辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret_第5页
第5页 / 共5页
亲,该文档总共5页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret》由会员分享,可在线阅读,更多相关《辽宁大厦空调制冷站设计探讨_secret(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、1辽宁大厦空调制冷站设计探讨辽宁大厦空调制冷站设计探讨沈阳铝镁设计研究院 韩文宏摘要摘要 通过对三种冷源方案的技术经济分析比较,该空调制冷站确定选用了三台蒸汽 双效型溴化锂吸收式冷水机组,空调冷冻水系统采用一次环路闭式机械循环水系统。 对该空调制冷站和其他设备用房实行计算机统一控制,在中央控制室的微机中设有温 度控制和压差控制等程序,根据设定的参数启闭冷水机组等设备或调节控制阀门。本 文通过设计实例着重讨论了如何选择空调制冷站的冷源以及主要设备、水系统的控制 方式,并根据工程的运行情况总结出了设计经验及教训。 关键词关键词 空调制冷站 蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组 运行费用 压差控制 温度控制

2、1.1.工程概况工程概况 辽宁大厦位于沈阳市皇姑区,为辽宁省政府重点工程,总建筑面积 55000m2,已建成 使用多年。此次对大厦及其辅助设施进行总体改造,增设集中空调系统,并在外部动力区 内设置动力站,总建筑面积 2100m2。空调制冷站设在动力站的二层,为大厦及辅助建筑提 供空调冷源。 空调制冷站的总装机制冷量为 4959kW,单位建筑面积冷负荷指标为 90W/m2。制冷站 的主要设备和技术参数如下: SCC-51 型蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组,三台 名义制冷量:1653KW 冷冻水进出口温度:供水 7.0/ 回水 12.0 冷冻水流量:285m3/h 冷却水流量:470m3/h(冷却水

3、进出口温度:32.0/ 37.6) 蒸汽耗量:2160kg/h(蒸汽压力:0.6MPa) 电功率容量:19.7KVA 冷冻水循环泵:ISW200-400(I)B 型单级离心水泵,四台,三用一备。 流量:346 m3/h 扬程:37.4m 电机功率:55kW 冷却水循环泵:ISW250-315A 型单级离心水泵,四台,三用一备。 流量:500m3/h 扬程:28m 电机功率:55kW 冷却水塔:CTA-420UFWL 角型横流式冷却塔,三台。 冷却水量:470 m3/h 电机功率:3*3.7Kw空调制冷站总用电量为 422kW。主机及冷却塔均采用合资公司产品。冷却塔设置在动 力站的二层屋面上。工

4、程于 2002 年 5 月建成并投入运行。 2.2.冷源的选择冷源的选择 公共建筑制冷系统的能耗在建筑总能耗中占有很大的比例,而且随着经济的发展这一 比例正以较大的幅度逐年上升。科学、合理地选择集中空调系统的冷、热源,对于节约能 源、保护环境、保障空调系统能够经济、安全、高效地运行有着重要意义。因此,在设计 之初,应根据建筑物的用途、所需空调制冷量的大小及冷水温度的高低,以及电源、水源、 气象条件、地理位置等情况,通过技术经济比较确定。 该空调制冷站和辽宁大厦新扩建的燃煤蒸汽锅炉房比邻,二者之间仅隔有一道沉降缝。 该锅炉房不仅要为辽宁大厦及其附属设施提供采暖、生产、生活热水等热能,而且,它还

5、将作为区域集中供热中心,为附近的省老干部活动中心、凤凰饭店,以及友谊花园等大片2地区提供热能。锅炉房总装机容量为 28MW,其中大部分为冬季采暖热负荷,近期夏季总 热负荷只有 6.3MW。夏季只需起动一台锅炉,仍不能满负荷运行,造成大部分设备和人员 的闲置。蒸汽汽源稳定而可靠,凝结水也可以被完全回收利用,因此,以蒸汽为能源的热 力型冷水机组便成了冷源的首选。 然而从能源利用角度来说,热力机组不如电力机组有优势。衡量制冷机制冷效率高低 的一个重要指标是制冷机在规定工况下单位轴功率的制冷量 ke(即通常所说的性能系数 COP) 。不同型式的冷水机组的 COP 也不同,以电力为驱动能源的压缩式制冷机

6、的 COP 较高, 例如螺杆式冷水机组的 COP 约为 4.505.56,离心式冷水机组约为 4.765.90,而以蒸汽 为能源的热力型吸收式冷水机组的 COP 较低,直燃型溴化锂吸收式冷水机组 COP 为 1.01.33,蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组的 COP 则只有 1.01.23。因此,仍然需要 通过技术经济比较来最终确定冷源的形式。 根据用户需要 712的冷水,以及其他条件,考虑了下面几种冷源方案: 方案 1:蒸汽双效型溴化锂吸收式冷水机组。主要设备如上所述。 方案 2:压缩式冷水机组。以某离心式冷水机组为例,主要设备如下: 离心式冷水机组,三台 名义制冷量:1650kW 冷冻水进出

7、口温度:供水 7.0/ 回水 12.0 冷冻水流量:285m3/h 冷却水流量:350m3/h(冷却水进出口温度:32/ 37) 总电功率:312kW 冷冻水循环泵:同方案 1。 冷却水循环泵:ISW250-315(I)A 型单级离心水泵,四台,三用一备。 流量:374m3/h 扬程:28m 电机功率:45kW 冷却水塔:CTA-265UFWL 角型横流式冷却塔,三台。 电机功率:2*3.7kW 方案 3:直燃型溴化锂吸收式冷水机组。已有锅炉房作为热源,再上直燃机组将重复设置, 加大投资没有必要。 下面对方案 1、2 做技术经济分析。当初设计时沈阳市商业用电电价为均一价 0.749 元/kWh

8、(5 月 1 日至 9 月 30 日) 。锅炉房产生 1 吨 0.6MPa 蒸汽的运行成本按 45 元计算 (包括能源消耗、设备折旧及人工费等) 。夏季每天供冷时间为 20h/d,每年供冷按 100 天计算,则每年总供冷时间为 2000h。供冷期间冷源平均出力按设计容量的 2/3 计算。主 机平均使用寿命按 23 年计算,其他设备平均使用寿命按 20 年计算。各方案的设备费及能 源消耗费用等计算结果见表 1。表 1 中未列出整个制冷系统的运行费用,是因为二者在维 护管理、 表表 1 1 投资及运行费投资及运行费 方案 1方案 2 总装机制冷量(kW)49594950 主要设备总电功率(kW)4

9、22.41258.2 总耗蒸汽量(kg/h)64800 单位制冷量消耗电功率(kW/ kW)0.08520.2542 单位制冷量消耗蒸汽量(kg/ kWh)1.3070 设备总初投资(万元)438435 单位制冷量消耗能源费(元/ kWh)0.12260.1904 年消耗能源费(万元/年)81.06125.73设备等效折旧(万元/年)19.719.4 人工费等方面相差不大,而在能源消耗方面差别很大。因为二者耗水量几乎相同,水价也 比较低廉,能源费中未包含水费。 由表 1 可以看出,二者的设备费及折旧费用相差不大,但是方案 2 的主要设备总电功 率高达 1258kW,尽管已经取消了电力增容费,但

10、是拟建在该动力站地下室的 10kV 变电所 的容量就会不敷使用,必须再次扩容,所需投资费用很大。如果将这部分费用计算在内的 话,方案 2 的初投资将大大高于方案 1。在运行费用方面,方案 1 的年消耗能源费只有方 案 2 的 65%左右,每个制冷季可比方案 2 节省 40 多万元。从计算结果来看,无论是初投 资还是运行成本,方案 1 都大大少于方案 2。当然,产生这样大的差别有一个重要原因是 自有锅炉房,不增加初投资,蒸汽的成本也比较低。 另外,溴化锂水溶液无毒,对臭氧层无破坏作用。而且,溴化锂吸收式冷水机组操作 方便,制冷量调节范围大,可实现 20%100%无级调节,有利于部分负荷时的运行调

11、节; 吸收式冷水机组无压缩机,运转部件少,噪声低,振动小。因而最终确定采用蒸汽双效型 溴化锂吸收式冷水机组作为大厦的冷源。该冷水机组由微机控制,可实现全自动操作运行, 在起动后 10 分钟内转入全负荷运转状态。而且由于冷水系统容量大,负荷比较稳定,机 组在部分负荷状态下调节性强,因此选择三台同一机型、容量相同的冷水机组,便于运行 管理和维护检修,也不会出现频繁启停的现象。 3.3.水系统形式选择水系统形式选择 水系统形式与管路复杂程度、投资运行费用以及对运行管理水平的要求密切相关。为 简化管路,节约投资,冷冻水系统采用一次环路闭式机械循环水系统(见图 1) ,并由微 机控制补水泵补水定压。冷冻

12、水系统补水采用处理后的软化水,经常温过滤式除氧器除氧 后,由补水泵补入系统。冷却水系统补水采用自来水,并在管路中配置一台全程电子水处 理仪。 国产水泵的故障率较高,为保证满足建设单位提出的空调制冷系统随时能够满负荷运 行的要求,冷冻水循环泵和冷却水循环泵均设有一台备用水泵。当任何一台水泵出现故障 时,备用泵应能够立刻投入到系统运行之中去,所以冷冻水泵、冷却水泵与冷水机组、冷 却塔都不能一一对应设置,而只能将它们并联设置,在其进、出口设有并联集管,并增大 了集管的管径,以降低集管内的水流速,可在一定程度上起到均压作用,保证各个设备均 匀出力。但是水泵并联连接会导致一定程度的流量损失,设计中加大了

13、单台水泵的流量。 这种单级泵定流量系统其水泵功率不能随冷负荷按比例减少,但是系统结构简单,管 路布置方便,对运行管理水平要求不高,水泵维护检修工作量小,适应于目前国内运行管 理水平普遍不高的情况。 为防止水管路堵塞,每台水泵前均设有一个水过滤器,即使因检修、排污过滤器而使 一台水泵停运,也不会耽误整个系统的运行。 4.4.自动控制设计自动控制设计在机房控制室内设有微型计算机,对该空调制冷站及热交换站等设备用房实行统一控 制。也就是说,将多个自动控制程序纳入该微机中,根据设定的参数启闭设备或调节阀门。4.1 冷水机组制冷量及其它有关控制,采用设备自带数字微积分比例 PID 电脑控制,实 行全自动

14、操作。 4.1.1 自动安全保护控制。冷却水温度太低时,冷凝压力就低,使发生器反应过程加剧, 发生器的溶液可能溅入冷凝器,污染冷剂水。冷却水温度太高时,会使产冷量下降,蒸发 温度升高及冷剂水温度过高。该机组备有对应于 1934冷却水自动安全保护控制系统和 溶液浓度安全控制系统,可及时停机,安全保护运转更加可靠。44.1.2 自动防结晶保护控制。溴化锂水溶液浓度过高或温度过低时,溶液会结晶。由微 机控制自动测出运转状态下的溶液浓度,自动关小或关闭设在蒸汽入口处的调节阀,调整 使用的蒸汽量,以达到调整溶液浓度的目的,从而控制和防止运转过程中溶液结晶的发生。4.1.3 冷水机组与冷冻水泵、冷却水泵连

15、锁控制。为防止冷冻水结冰,开启主机之前先 开启冷冻水泵和冷却水泵;当向主机发出停机信号时,冷冻水泵将继续运行 15 分钟。 4.2 为防止进入主机的冷却水温过低,根据冷却水的温度控制冷却塔的风扇启动与停止。 在每个冷却塔的出水管道上设有一个感温包,在中央控制室微机中设有温度控制程序(见 图 1) 。当冷却塔出水温度 t22时,由微机控制关闭该冷却塔的风扇,这时,冷却塔出 水温度会逐渐升高,如果升至 t=25时,再次打开该冷却塔的风扇。这样设计既能使冷 却水温保持相对恒定,保证冷水机组稳定运行,又可以在室外气温较低的情况下节约用电, 降低冷却塔的噪声。 4.3 虽然机房侧的冷水系统为定流量系统,

16、但是因空调房间温度控制需要,节省能耗, 在用户侧的风机盘管等用冷设备的冷水进水管上装设了电动二通调节阀进行水量调节。由 于大厦内不同功能的房间很多,负荷变化会比较大,因而水系统的总水量变化也会比较大。 为配合用户的冷水系统作变流量调节,在机房内的冷冻水供、回水总管之间设有旁通管道 (见图 1) ,在旁通管上设有一个稳压调节阀(双通道电动阀门,设计流量:310m3/h),在 控制室微机中设有压差控制程序。 在设计工况时,制冷系统满负荷运行,负荷侧调节阀全部开启,机房内的旁通阀全部 关闭,此时旁通阀前压力 P1=3.2105Pa,旁通阀后压力 P2=6.6105Pa,供、回水总管压 差P=3.4105Pa。随着冷负荷的减少,用户处的二通阀部分关闭,冷水系统阻力逐渐增 大,从而使P 增大,通过设在供、回水总管上的压力测点将压力数值的变化传送给微机, 压差控制程序起动,使旁通阀的电动执行机构动作,逐渐打开旁通阀,部分冷水经旁通阀

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 生活休闲 > 科普知识

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号