冰水主機(jī)及冷卻塔的設(shè)計(jì)與選用

1、冰水主機(jī)及冷卻冰水主機(jī)及冷卻塔的設(shè)計(jì)與選用塔的設(shè)計(jì)與選用2016年11月25日Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.目錄目錄2一、冰機(jī)制冷原理二、水溫的選定原則三、熱回收冰機(jī)四、冰機(jī)分類(lèi)與選型五、制冷劑的選用六、冷卻塔設(shè)計(jì)與選型七、冷卻塔防凍措施八、Q&ACopyright 2016 CTCI All Rights Reserved.一、原理一、原理31、裝置圖制冷系數(shù)：C.O.P=Q2/W制熱系數(shù)：C.O.P=Q1/W室外熱源T1室內(nèi)熱源T2循環(huán)裝置壓縮機(jī)Q1Q2WQ1=W+Q2Copyright 2016 CTCI All Rights R

2、eserved.一、原理一、原理42、溫熵圖TS1-2：等熵壓縮2-3：冷凝放熱3-4：絕熱節(jié)流4-1：蒸發(fā)吸熱T1T21234QQT1為外氣溫度，T2為空調(diào)房間溫度Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.一、原理一、原理53、壓焓圖PhC過(guò)冷液體區(qū)氣液兩相區(qū)過(guò)熱蒸汽區(qū)12341-2：等熵壓縮2-3：冷凝放熱3-4：絕熱節(jié)流4-1：蒸發(fā)吸熱Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.一、原理一、原理61Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.二、水溫的選定原則二、水溫的選定原則7

3、. 散熱量為： 室外 q1=h2-h3 ,室內(nèi)q2=h1-h4 壓縮機(jī) 消耗功率為： W=q1-q2=h2-h1+h4-h3 h3和h4為定值，增大h2或減小h1 壓縮機(jī)消耗的功率都將增加，耗 耗電量也會(huì)增加，C.O.P減小。 如冷卻水的溫度從2增加到2 室內(nèi)需求溫度從1減小到1 TST1T21234Q1Q2241T3Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.二、水溫的選定原則二、水溫的選定原則8結(jié)論： 一、冰水水溫的選擇取決于室內(nèi)溫濕度條件，其選用水溫一般低于露點(diǎn)溫度56，選用水溫越低，冰機(jī)耗電量越大。 二、冷卻水溫取決于室外濕球溫度條件，其選用水溫一般

4、高于濕球溫度45，選用水溫約高，冰機(jī)耗電量越大。 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.三、熱回收冰機(jī)三、熱回收冰機(jī)93、壓焓圖PhC過(guò)冷液體區(qū)氣液兩相區(qū)過(guò)熱蒸汽區(qū)12342-2：過(guò)熱段3-3：過(guò)冷段過(guò)熱段飽和段過(guò)冷段232-3：飽和段Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.三三、熱回收冰機(jī)、熱回收冰機(jī)10機(jī)組熱回收分類(lèi) ：熱回收根據(jù)回收熱量源的不同一般有兩種模式1、顯熱回收 , 也稱(chēng)部分熱回收（過(guò)熱段） 2、全熱回收（過(guò)熱段飽和段過(guò)冷段） Copyright 2016 CTCI All Rights Reser

5、ved.三三、熱回收冰機(jī)、熱回收冰機(jī)11熱回收冰機(jī)的特點(diǎn)：n 顯熱回收的特點(diǎn)回收比例小, 一般為冷凝熱的8%-10%熱水最高出水溫度由空調(diào)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的冷卻水溫度決定對(duì)冷水機(jī)組的性能( COP)有促進(jìn)作用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組而言, 成本增加少 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.三三、熱回收冰機(jī)、熱回收冰機(jī)12n 全熱回收的特點(diǎn)回收比例大（熱回收量制冷量輸入功率0.95）熱水出水溫度可根據(jù)需要進(jìn)行選擇冷水機(jī)組的性能會(huì)受到熱水出水溫度的影響，溫度越高, 冷水機(jī)組效率越低。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組而言, 成本增加較顯熱回收高 Copyright 2016 CTCI All

6、 Rights Reserved.三三、熱回收冰機(jī)、熱回收冰機(jī)13熱回收冰機(jī)的適用場(chǎng)合n 夏季需要熱水，如生活熱水及空調(diào)箱再熱所需熱水。n 空調(diào)房間冬季冷負(fù)荷很大，需要制冷，此時(shí)可回收此部分冷負(fù)荷用于生活熱水或者空調(diào)箱所需熱水。 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.三三、熱回收冰機(jī)、熱回收冰機(jī)14機(jī)組選型u 標(biāo)準(zhǔn)顯熱回收l(shuí)機(jī)組設(shè)計(jì)以不影響冷水機(jī)組正常運(yùn)行效率為前提l機(jī)組選型條件為標(biāo)準(zhǔn)制冷工況( 冷卻水32/37 ; 冷凍水 12/7 )l滿(mǎn)負(fù)荷熱水出水溫度最高接近60 l滿(mǎn)負(fù)荷熱回收比例約510% (冷凝排熱) l結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)影響

7、不大l控制簡(jiǎn)單, 運(yùn)行穩(wěn)定l冷量范圍廣: 離心式冷水機(jī)組300TR 2900 TR , R134a環(huán)保冷媒螺桿式冷水機(jī)組R22 冷媒150TR 550TR, R134a（150RT350RT）環(huán)保冷媒可選Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.三三、熱回收冰機(jī)、熱回收冰機(jī)15機(jī)組選型u 標(biāo)準(zhǔn)全熱回收l(shuí) 機(jī)組選型以不影響冷水機(jī)組正常運(yùn)行(無(wú)熱負(fù)荷)效率為前提l 機(jī)組選型條件為標(biāo)準(zhǔn)制冷工況( 冷卻水32/37 ; 冷凍水 12/7 )l 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)熱水出水溫度為37, 最高熱水出水溫度可根據(jù)需求(一般離心機(jī)不超過(guò)40度，R22螺桿機(jī)不超過(guò)45度，R134a螺桿

8、機(jī)不超過(guò)55度),以電腦選型為準(zhǔn)l 熱回收比例最高100% (冷凝排熱). 系統(tǒng)控制可以使熱回收比例在0-100%(冷凝排熱)的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)l 控制簡(jiǎn)單, 運(yùn)行穩(wěn)定l 冷量范圍廣: 離心式冷水機(jī)組300TR2900 TR , R134a環(huán)保冷媒螺桿式冷水機(jī)組R22冷媒150TR550TR, R134a（150RT350RT）環(huán)保冷媒可選Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.四、分類(lèi)與選型四、分類(lèi)與選型16常用分類(lèi)：按壓縮機(jī)形式來(lái)分：n 螺桿式冰機(jī)(單臺(tái)500RT建議選用）n 離心式冰機(jī)（單臺(tái)500RT建議選用）螺桿式冰機(jī)較離心式冰機(jī)造價(jià)低，但C.O.P稍

9、低。 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.四、分類(lèi)與選型四、分類(lèi)與選型17選型：1、冷量的選擇： Q=K（Q1+Q2） K為同時(shí)使用系數(shù)，Q1為室內(nèi)負(fù)荷，Q2為新風(fēng)冷負(fù)荷。 2、單臺(tái)冰機(jī)的選擇：根據(jù)負(fù)荷的分布情況設(shè)置。3、查型錄確定具體型號(hào)Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.四、分類(lèi)與選型四、分類(lèi)與選型18l 1Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.五五、制冷劑的選用、制冷劑的選用19Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.五

10、五、制冷劑的選用、制冷劑的選用20Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.五、五、制冷劑的選用制冷劑的選用21R22與R134A比較，在相同的蒸發(fā)壓力（3.2bar）和冷凝壓力（20bar）， R22：制冷量q=400-270=130kj/kg，其冷凝溫度為50，蒸發(fā)溫度-15 R134A：制冷量q=400-300=100kj/kg，其冷凝溫度為65，蒸發(fā)溫度5。結(jié)論：R22制冷劑熱力性質(zhì)比R134A更優(yōu)秀，要獲得相同的制冷量，使用R134A制冷劑的機(jī)組要比付出的代價(jià)更大，比如冷凝側(cè)耐高溫材料的選用，使得造價(jià)上升。但由于環(huán)保問(wèn)題，R22會(huì)破壞臭氧層，設(shè)計(jì)

11、的時(shí)候應(yīng)注意選用環(huán)保的且熱力性質(zhì)更好的制冷劑。Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型22濕球溫度u 濕球溫度是相對(duì)干球溫度而言的，干球溫度是空氣的真實(shí)溫度。u 濕球溫度是指同等焓值空氣狀態(tài)下，空氣中水蒸汽達(dá)到飽和時(shí)的空氣溫度，在空氣焓濕圖上是由空氣狀態(tài)點(diǎn)沿等焓線(xiàn)下降至100%相對(duì)濕度線(xiàn)上，對(duì)應(yīng)點(diǎn)的干球溫度。u 通俗來(lái)講，濕球溫度就是當(dāng)前環(huán)境僅通過(guò)蒸發(fā)水分所能達(dá)到的最低溫度。 冷卻塔就是利用冷卻水與空氣的濕球溫度存在溫度差來(lái)進(jìn)行換熱的。Copyright 2016 CTCI All Rights Reserve

12、d.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型23濕球溫度對(duì)冷卻塔效率影響式中：冷卻塔的效率； t1：進(jìn)塔水溫，； t2：出塔水溫，； t：進(jìn)出塔水溫之差，； 1：進(jìn)塔空氣的濕球溫度，； t2-1：冷卻幅高，。從上式可以看出，冷卻塔出口之水溫t2愈接近濕球溫度1時(shí)，效率系數(shù)值就愈高。濕球溫度1由干球溫度和空氣的濕度而決定，它代表在當(dāng)?shù)貧鉁貤l件下，水可能被冷卻時(shí)之最低溫度，也就是冷卻設(shè)備出口之溫度的理論極限值。 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型24一、橫流式與逆流式Copyright 2016 CTCI

13、 All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型25二、橫流式與逆流式溫度分布橫流式逆流式Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型26三、冷卻塔之選用計(jì)算冷卻塔的冷卻量確定冷卻塔進(jìn)出水溫差計(jì)算冷卻水量確定濕球溫度型錄選機(jī)Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型27四、冷卻塔冷卻量的確定 QH=K1xQC ， Qc為冰機(jī)的冷量，K1為冷卻系數(shù)Copyright 2016 CTCI All Ri

14、ghts Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型28Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型29六、選機(jī)表 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型30七、冷卻塔補(bǔ)水計(jì)算 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型31七、冷卻塔補(bǔ)水計(jì)算 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷

15、卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型32七、冷卻塔補(bǔ)水計(jì)算 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型33七、冷卻塔補(bǔ)水計(jì)算補(bǔ)水量 L=WE+WD+WB，kg/hWE為蒸發(fā)量損失，一般為循環(huán)水量的0.84%，WD為排放量損失，一般為循環(huán)水量的0.3%，WB為飛散損失，一般為循環(huán)水量的0.3%，也就是說(shuō)，補(bǔ)水量至少為循環(huán)水量的1.44%，但實(shí)際上補(bǔ)水量計(jì)算時(shí)選用到2%是有必要的。 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.六六、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型、冷卻塔的設(shè)計(jì)與選型34 Cop

16、yright 2016 CTCI All Rights Reserved.七七、冷卻塔防凍措施、冷卻塔防凍措施35l 為何要防凍？ 冷卻水管、閥門(mén)、主機(jī)、水泵內(nèi)因存水而結(jié)冰，水變?yōu)楸臅r(shí)候發(fā)生相變體積膨脹，導(dǎo)致閥門(mén)、水管、主機(jī)凍裂。l 冬季防凍措施1、集水盤(pán)內(nèi)增設(shè)防凍電加熱器，冷卻水管保溫層內(nèi)設(shè)電伴熱。2、冷卻塔進(jìn)風(fēng)口上增設(shè)一圈防凍管與進(jìn)水管相連，進(jìn)水向下噴，可防止結(jié)凍。3、運(yùn)行時(shí)使風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn)。4、冬季機(jī)房?jī)?nèi)低于0時(shí)，要將水泵與主機(jī)的積水排盡。 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.七七、冷卻塔防凍措施、冷卻塔防凍措施36l 防凍電加熱容量計(jì)算 Copyright 2016 CTCI All Rights Reserved.七七、冷卻塔防凍措施、冷卻塔防凍措施37l 防凍電加熱容量計(jì)算 Copyright 2016 CTCI All