《126 正大青春宝药业有限公司冰蓄冷空调设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《126 正大青春宝药业有限公司冰蓄冷空调设计（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、正大青春宝药业有限公司冰蓄冷空调设计杭州大象建筑设计有限公司 叶金元 浙江省建筑设计研究院 徐自强摘要：本文介绍了正大青春宝药业有限公司冰蓄冷系统设计和系统测试情况，结果表明运行参数与设计值基本相符。关键词：冰蓄冷 改造工程 运行工况Design of the ice storage air-conditioning system in Chiatai Qingchunbao Pharmaceutical Co.,LtdBy Ye Jinyuan, Xu ZiqiangAbstract：This paper presents the design and operation testing o
2、f the ice storage air-conditioning system in Chiatai Qingchunbao Pharmaceutical Co.,Ltd. The tested data proves to be agreeable to the designers expectation.Key words：ice storage, refurbishment project, operating mode Hangzhou Daxiang Architecture Design Co.,Ltd1 工程概况正大青春宝药业有限公司第二冷冻站改造工程，原有2台常规电制冷主机
3、，满足原有1万m2生产车间的空调负荷需求。由于扩大生产需要，正大青春宝药业有限公司新建了1万m2生产车间，若采用常规电制冷系统，配电容量1319.5kW，设计日供冷时开启所有制冷主机，应进行电力扩容；若采用冰蓄冷系统，配电容量1245.5kW，根据峰谷电政策，设计日供冷峰电时段只开启原有2台制冷主机，低谷电时段可开启所有制冷主机，无需电力扩容。为积极响应我国的节能节电政策，降低配电容量，节约运行成本，业主决定将第二冷冻站改造成冰蓄冷系统。该工程夏季供冷尖峰冷负荷约为400万大卡：其中原有生产车间和新建生产车间夏季尖峰冷负荷均为200万大卡，设计日总冷负荷为3984万大卡。设计蓄冷量6500RT
4、h，设计蓄冷时间11小时，冷冻水供回水温度为12/7。图1为设计日逐时负荷分布图。2 系统组成与技术要点2.1 系统组成蓄冰系统由基载制冷机组、双工况制冷机组、蓄冰槽、初级乙二醇溶液泵、次级乙二醇溶液泵、板式换热器、冷冻水循环泵、冷却塔、冷却水循环泵、乙二醇膨胀水箱、水系统稳压装置等设备和乙二醇管路、水系统管路、冷却水管路、自控系统等组成，图2为系统原理图。图2 冰蓄冷系统原理图T1T5：温度传感器 V1：电动开关阀 V2V5：电动调节阀 F1：流量传感器 P1：压力传感器为节省系统初投资，该工程充分利用原有冷冻站设备，其中原有76万大卡常规电制冷主机作为冰蓄冷系统的基载主机，原有的1台150
5、万大卡常规电制冷主机改装成双工况制冷主机（空调工况制冷量135万大卡，制冰工况制冷量为89万大卡），系统新增1台双工况制冷主机（空调工况制冷量135万大卡，制冰工况制冷量89万大卡）。双工况制冷主机空调工况蒸发器进出口温度10/5，冷却水进出口温度32/37，耗电指标0.226kW/kW；制冰工况蒸发器进出口温度-2.5/-6，冷却水进出口温度30/35，耗电指标0.320kW/kW。蓄冰设备采用导热塑料盘管蓄冰槽，蓄冰槽充分利用室外空地安装，采用双层放置，节约蓄冰槽的占地面积。初级乙二醇溶液泵二用一备，定频运行；次级乙二醇溶液泵二用一备，变频调节；冷冻水循环泵二用一备，变频调节；冷却水循环泵
6、二台，利用原有水泵。2.2 系统技术要点2.2.1 蓄冰侧采用主机为双工况螺杆式制冷机组的间接制冷形式，冷媒为R22，载冷剂为体积比浓度25的乙烯乙二醇溶液。蓄冰槽为不完全冻结的静态制冰形式，盘管内融冰，盘管外蓄冰。2.2.2 该工程为用于生产车间的舒适性空调系统，生产任务高峰期存在夜间低谷电时段需要空调供冷的可能，设计时充分考虑该空调负荷特性，采用主机上游串联双循环系统1，系统除了满足常用的制冰蓄冷、融冰单独供冷、主机和蓄冰槽联合供冷、主机单独供冷等运行模式以外，还可以实现蓄冰的同时主机空调供冷，充分发挥冰蓄冷空调系统使用灵活的特点。表1为蓄冰系统运行模式，基载主机、双工况主机和水泵的不同组
7、合形成12种适合该工程的运行方式。表1 蓄冰系统运行模式工况运行方式基载制冷机组数量（台）双工况制冷机组数量（台）初级乙二醇泵数量（台）次级乙二醇泵数量（台）备注制冰蓄冷主机蓄冰0220冰槽蓄冰主机供冷双台供冷10222双台供冷21111单台供冷10111单台供冷21000融冰供冷融冰供冷10022冰槽融冰融冰供冷21022冰槽融冰联合供冷联合供冷10122冰槽融冰联合供冷21122冰槽融冰联合供冷31022冰槽融冰制冰供冷制冰供冷10222冰槽蓄冰制冰供冷21111冰槽蓄冰系统在蓄冰兼主机空调供冷时，优先开启基载制冷主机供冷，空调负荷不足部分由蓄冰系统通过板式换热器提供。板式换热器冷冻水出口
8、温度控制进入板式换热器的低温乙二醇溶液流量（通过阀门自动调节）；在蓄冰侧板式换热器出口和次级乙二醇溶液泵入口设置旁通管，有效防止板式换热器冻结。3 系统测试3.1 测试条件该工程2005年7月完成单体设备运转调试和系统联合运转调试，同年8月笔者对该工程进行测试，测试工况主要以制冰工况和融冰单独供冷工况为主，此时生产车间均已投入使用，空调冷负荷接近400万大卡。为避免影响车间生产，测试时制冰工况运行时间为22：307：30，融冰单独供冷工况运行时间为8：0011：00。3.2 制冰工况测试制冰开始时，载冷剂温度为5，系统剩余冷量较少，具备蓄冰条件，制冰时要求双工况主机蒸发器出口载冷剂温度不低于-
9、6.5。测试目标参数为：总蓄冷量（以控制系统上位机显示的蓄冰百分数为指标），双工况主机蒸发器出口温度T1，双工况主机蒸发器入口温度T3，蓄冰槽出口温度T2，其中，温度T2与T3基本相等。制冰工况蒸发器进出口温度和蓄冰量变化如图3、图4所示：22：3023：30以消除蓄冰槽内显热量为主，蓄冰量为0，蒸发器出口温度迅速下降至-5；23：00蓄冰开始，蒸发器出口温度下降缓慢，蒸发器进出口温差稳定在3.4左右；至7：30控制系统自动停止蓄冰，总需蓄冷量约82.8，平均每小时蓄冷量约9.2（约590RHh）。蒸发器进出口温度变化和蓄冷速率基本满足设计要求。3.3 融冰单独供冷测试 融冰单独供冷依据蓄冰槽
10、出口温度或剩余冰量作为控制目标，主要测试目标参数为：蓄冰槽进口温度T1和出口温度T2，冷冻水供水温度T4和回水温度T5，剩余冰量。测试结果见表2。表2 融冰单独供冷测试数据表时 间T1 ()T2 ()T4 ()T5 ()剩余冰量 (%) 8:00-0.20.5211.3411.3482.838:308.63.567.9611.4676.509:008.63.797.8711.1468.759:308.84.147.1311.2862.0610:008.94.287.2211.3154.1810:308.84.227.1611.3146.8611:008.74.117.0711.1739.61
11、从表2可看出：（1）融冰单独供冷工况可有效保证冷冻水供水温度T4（约7），能满足空调系统要求。（2）通过阀门的自动调节，蓄冰槽出口温度T2可控制在4左右，蓄冰槽进出口温差可控制在4.6左右。（3）小时融冰量达14%，蓄冰槽融冰性能良好。（4）表中，前半小时T1、T2、T4变化幅度较大，其原因是7：308：00系统运行制冰兼供冷工况进行冷冻水管道预冷却，蓄冰槽进出口温度T1、T2较低，而T4较高。4 系统运行效果通过回访冷冻站管理人员，近4年运行情况表明：（1）实际空调负荷为设计负荷的75%时，全天只需23小时开启双工况制冷机组，其余时段由基载制冷机组和融冰联合供冷即可满足要求。（2）实际空调负
12、荷低于设计日空调负荷50以下时，运行全天融冰单独供冷模式可满足空调负荷要求。（3）生产车间有部分楼层需要秋、冬季节供冷，一次蓄冰就能满足一周的空调负荷需求，供冷期间无需开启任何一台制冷主机，大大降低机房噪声，改善机房值班人员的工作环境。（4）系统采用全自动控制，管理人员只需在机房内操作上位机即可实现各种工况的运行和转换，通过近4年的运行管理，该冷冻站管理人员已能根据气候情况灵活启用各种运行工况。该工程为2005年度杭州市技术创新项目，采用冰蓄冷系统后全年可节省运行费用约80万元，经济效益显著；同时，利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网负荷，在增加空调负荷的条件下不增加电力容量，提高电厂发电设备的利用率，降低电厂、电网的运行成本，节约电厂、电网的基础建设投入，社会效益明显。参考文献：1 胡兴邦,朱华,叶水泉,冯踏青.储冷空调系统原理、工程设计及应用M.杭州:浙江大学出版社,1997.作者简介：叶金元，男，1975年9月生，工程师，地址：杭州市古墩路389号，邮政编码：310000，电话：（0571）88912522，E-mail：
