顯然,*味加大冷卻塔型號需要付出很大代價:初投資增加,日后維護(hù)費用增加,安裝面積增加或因安裝面積不足而使工程無法實施。由于冷卻水溫度還受當(dāng)?shù)厥彝饪諝鉂袂驕囟鹊南拗疲袝r即使采取“雙塔”措施也無法滿足冷水機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度為30℃的要求。
若采用方法二,按照冷卻塔進(jìn)出水溫度標(biāo)準(zhǔn)選擇冷水機(jī)組,當(dāng)冷負(fù)荷固定、冷卻水流量和進(jìn)出水溫度差維持不變時,冷卻水的出水溫度(32℃)高于冷水機(jī)組的標(biāo)況值(30℃),其后果是降低冷水機(jī)組的效率,制冷量達(dá)不到樣本標(biāo)注值,冷水機(jī)組處于變工況狀態(tài)下運行。
下面來分析制冷量的變化。以工程中應(yīng)用.多的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)為例,如圖1,1-2-3-4-1為飽和循環(huán)過程;實際循環(huán)為回?zé)嵫h(huán)1’-2’-3’-4’-1’(為簡便計算,假設(shè)蒸發(fā)器和冷凝器中的過程等壓,考慮*定的吸氣過熱度和*熱節(jié)流)。其中1-1’過程過熱,兩狀態(tài)點壓力相同,記為p1=p1’;1’狀態(tài)點溫度t1’為過熱溫度;1’-2’為*熱壓縮過程,等熵壓縮;2’-2-3-3’是制冷劑在冷凝器中等壓冷卻和凝結(jié);3-3’為過冷;3-4和3’-4’分別是*熱節(jié)流過程,記為h3=h4和h3’=h4’。
圖1 lgp-h圖上的飽和循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)
由熱力計算得實際循環(huán)的單位質(zhì)量制冷量為:
q= h1’- h4 (式1)
而h3=h4
因此有q= h1’- h3 (式2)
不同制冷劑單位質(zhì)量制冷量有所不同。當(dāng)制冷劑為R22、R123、R134a、R407c和R410a時,制冷機(jī)空調(diào)工況為:蒸發(fā)溫度5℃,蒸氣過熱溫度15℃。當(dāng)制冷劑為R717時,制冷機(jī)空調(diào)工況為:蒸發(fā)溫度為5℃,蒸氣過熱溫度10℃。
查制冷劑飽和狀態(tài)下熱力性質(zhì)表(或壓焓圖),得冷凝溫度時飽和液體比焓h3;查制冷劑飽和狀態(tài)下熱力性質(zhì)表(或壓焓圖),得蒸發(fā)溫度時(如標(biāo)況5℃)飽和蒸汽壓力P1;由P1’=P1及t1’=蒸汽過熱溫度,查過熱蒸汽熱力性質(zhì)表(或壓焓圖)得h1’。
本文著重分析冷卻水進(jìn)水溫度不同引起的冷水機(jī)組制冷量變化,因此為簡化分析過程,假定蒸發(fā)溫度不變、蒸氣過熱溫度不變,分別為5℃和15℃(除R717蒸汽過熱溫度為10℃外)。制冷機(jī)冷凝溫度按如下方法確定:冷凝溫度比冷卻水進(jìn)出口平均溫度高5~7℃。當(dāng)冷卻水進(jìn)出水溫度為30/35℃時,其冷凝溫度為37.5~39.5℃;當(dāng)冷卻水進(jìn)出水溫為32/37℃時,其冷凝溫度為39.5~41.5℃。冷凝溫度升高,制冷量下降。比較冷凝溫度為37.5℃和41.5℃時的制冷量,就可以看出該兩個冷卻水進(jìn)水溫度時引起的制冷量變化值。表2*表7為各種常用制冷劑的計算結(jié)果。
表2 兩標(biāo)況冷卻水進(jìn)水溫度下的制冷量變化(制冷劑為R22)
注:查文獻(xiàn)6附錄2-2及附錄2-6。
表3 兩標(biāo)況冷卻水進(jìn)水溫度下的制冷量變化(制冷劑為R123)
注:查文獻(xiàn)6附錄2-3及附錄2-7。
表4 兩標(biāo)況冷卻水進(jìn)水溫度下的制冷量變化(制冷劑為R134a)
注:查文獻(xiàn)6附錄2-4及附錄2-8。
表5 兩標(biāo)況冷卻水進(jìn)水溫度下的制冷量變化(制冷劑為R407c)
注:查文獻(xiàn)8附圖5。
表6 兩標(biāo)況冷卻水進(jìn)水溫度下的制冷量變化(制冷劑為R410a)
注:查文獻(xiàn)8附圖6。
表7 兩標(biāo)況冷卻水進(jìn)水溫度下的制冷量變化(制冷劑為R717)
注:查文獻(xiàn)6附錄2-5及附錄2-9。
計算結(jié)果表明:按照冷卻塔標(biāo)準(zhǔn)選擇冷水機(jī)組,冷水機(jī)組處于變工況情況下運行,其制冷量隨制冷劑不同減少1.72%~6.40%。
3 結(jié)論
從以上分析可知,對于廣州地區(qū),若按冷水機(jī)組冷卻水進(jìn)出水溫度標(biāo)準(zhǔn)選用冷卻塔,冷卻塔選型需放大47.4%*75.2%,并且冷卻水溫度還受當(dāng)?shù)貪袂驕囟鹊南拗?,?yán)重時將導(dǎo)致冷卻塔無法正常工作,這對要求不間斷正常*冷的通信機(jī)樓是不允許的。若按冷卻塔進(jìn)出水溫度標(biāo)準(zhǔn)選用冷水機(jī)組,冷水機(jī)組處于變工況情況下運行,其制冷量減少1.72%~6.40%。
顯然,按冷卻塔冷卻水進(jìn)出水溫度標(biāo)準(zhǔn)選用冷水機(jī)組較易實施,對于通信機(jī)樓*冷安全更有保障,可靠性高。具體選配設(shè)計方法是:當(dāng)制冷劑為R22時,按冷水機(jī)組的制冷能力比標(biāo)況值下降3.15%左右選配;當(dāng)制冷劑為R123時,按冷水機(jī)組的制冷能力比標(biāo)況值下降2.67%左右選配;當(dāng)制冷劑為R134a時,按冷水機(jī)組的制冷能力比標(biāo)況值下降3.80%左右選配;當(dāng)制冷劑為R407c時,按冷水機(jī)組的制冷能力比標(biāo)況值下降4.88%左右選配;當(dāng)制冷劑為R410a時,按冷水機(jī)組的制冷能力比標(biāo)況值下降6.40%左右選配;當(dāng)制冷劑為R717時,按冷水機(jī)組的制冷能力比標(biāo)況值下降1.72%左右選配。由于通信機(jī)樓要求不間斷正常*冷的.殊性,因此冷水機(jī)組的選擇應(yīng)以保證*冷安全為前提,在此基礎(chǔ)上還應(yīng)選擇部分負(fù)荷性能系數(shù)高的冷水機(jī)組,以降低能耗。
注:
GB/T18430.1—2001. 蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機(jī)組 .1部分:工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機(jī)組
GB/T18430.1—2007. 蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機(jī)組 .1部分:工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機(jī)組
GB/T 7190.1—2008. 玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔 .1部分:中小型玻璃纖維增強(qiáng)塑料冷卻塔
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