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  文中發(fā)布于鞍鋼技術(shù)性2004-1期。本文在原鞍鋼設(shè)計(jì)研究院的顧德俊高級(jí)工程師組織下進(jìn)行。顧工為人正直友善，觀念賢明，辦事周密，實(shí)則年青人之亦師亦友。15年過去，不清楚老人人體是不是還無恙。

  引言:電氣設(shè)備室中央空調(diào)必須全年度制冷。冬天選用冷卻塔替代冷水發(fā)電機(jī)組立即為中央空調(diào)供冷水的環(huán)保節(jié)能對(duì)策，在自備電廠（選用閉試?yán)鋮s塔）的水系統(tǒng)軟件早已取得成功運(yùn)作2年，經(jīng)濟(jì)效益明顯。文中關(guān)鍵詳細(xì)介紹開啟式冷卻塔水系統(tǒng)軟件節(jié)電對(duì)策更新改造的技術(shù)性難題、解決方案、實(shí)驗(yàn)實(shí)際效果及其進(jìn)一步完善計(jì)劃方案。

  1.引言

  公司生產(chǎn)流水線配備許多電氣設(shè)備室，其中央空調(diào)必須全年度制冷。當(dāng)電氣設(shè)備室總數(shù)多、經(jīng)營(yíng)規(guī)模大時(shí)。集中化供冷水的家用中央空調(diào)方法是理想化的挑選。假如冷水站配備單獨(dú)冷卻水系統(tǒng)，則冬天用冷卻塔替代冷水發(fā)電機(jī)組立即為中央空調(diào)供冷藏水，是家用中央空調(diào)合理的環(huán)保節(jié)能計(jì)劃方案，且管理方法便捷，其經(jīng)濟(jì)效益明顯，這類方法現(xiàn)階段早已造成專家學(xué)者的關(guān)心。[1,2,3]

  自備電廠1#，2#發(fā)電機(jī)組主工業(yè)廠房中央空調(diào)99年更新改造時(shí)，選用了該環(huán)保節(jié)能計(jì)劃方案。2年的運(yùn)作實(shí)踐活動(dòng)表明，每一年最少有3個(gè)月的運(yùn)作期，其特點(diǎn)是冷水發(fā)電機(jī)組及泵等使用壽命可以增加25%-30%，再加上環(huán)保節(jié)能（電磁能）等。選用該環(huán)保節(jié)能計(jì)劃方案，經(jīng)濟(jì)效益豐厚。據(jù)查世界各國(guó)關(guān)鍵技術(shù)專業(yè)學(xué)術(shù)期刊未有案例詳細(xì)介紹。

  由于火電廠的取得成功案例，在相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)干部的大力支持下，專業(yè)人士就95年更新改造的冷水站系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)了多次深入分析、改進(jìn)方案，并歸入2002年大停修方案。員工的日夜埋頭苦干，更新改造得到基本取得成功。對(duì)存有的一些問題，已經(jīng)進(jìn)一步完善處理。

  2.冷卻循環(huán)水制冷環(huán)保節(jié)能對(duì)策的可行性計(jì)劃方案

  自備電廠主工業(yè)廠房的中央空調(diào)改建工程中，冷卻水系統(tǒng)選用了揮發(fā)式（閉試）冷卻塔。只需在冷水系統(tǒng)軟件及其冷卻水系統(tǒng)中間加設(shè)2個(gè)閘閥，冬天根據(jù)該2個(gè)閘閥以及他有關(guān)閘閥的切換，就能順利完成冷卻塔替代冷水發(fā)電機(jī)組立即為中央空調(diào)供冷水。見圖1。

  因?yàn)槔鋮s水系統(tǒng)及其冷水系統(tǒng)軟件均為閉試水系統(tǒng)軟件，水體基本上類似；兩個(gè)水系統(tǒng)軟件中間提升的切換閘閥只需2個(gè)，管道又較短；冷卻塔與冷水發(fā)電機(jī)組2個(gè)機(jī)器設(shè)備的水摩擦阻力類似；切換非常簡(jiǎn)單、花費(fèi)最少，因而是最理想化的冬天冷卻塔立即供冷水的環(huán)保節(jié)能對(duì)策。

  當(dāng)冷卻水系統(tǒng)選用開啟式冷卻塔時(shí)，要完成冬天冷卻塔立即制冷，相對(duì)來說，則要繁雜得多。其復(fù)雜性與冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)壓管補(bǔ)水保濕點(diǎn)部位、冷水發(fā)電機(jī)組處在冷水泵的正壓力端或是空氣壓力端等許多原因相關(guān)。

  3.冷水站水系統(tǒng)軟件詳細(xì)介紹

  冷水站是電氣設(shè)備室中央空調(diào)的集中化冷源。設(shè)定4臺(tái)特靈三級(jí)離心壓縮機(jī)冷水發(fā)電機(jī)組及其4臺(tái)冷水泵（在其中1臺(tái)預(yù)留）；別墅地下室為制冷水泵房，并設(shè)庫(kù)容量600m3蓄水池，3個(gè)開啟式冷卻塔放置冷水站房頂。關(guān)鍵機(jī)器設(shè)備見表1。

   冷卻水系統(tǒng)及其冷水系統(tǒng)軟件均配備了過濾器及其水處理器。冷水系統(tǒng)軟件為閉試水循環(huán)系統(tǒng)，泵通道設(shè)定了囊式定壓補(bǔ)水裝置。為保證冷水站運(yùn)作的穩(wěn)定性，各種機(jī)器設(shè)備均選用并接配備。見下面的圖

  4.水系統(tǒng)軟件改造方案

   因?yàn)槔鋮s水系統(tǒng)選用了開啟式冷卻塔，別墅地下室又設(shè)了一個(gè)蓄水池，冷卻循環(huán)水穩(wěn)壓管點(diǎn)小于冷水泵；且冷水系統(tǒng)軟件中冷水發(fā)電機(jī)組處在冷水泵的正壓力端。要完成相近火電廠冷水站水系統(tǒng)軟件節(jié)電對(duì)策其實(shí)非常艱難。

  1) 因?yàn)槔鋮s循環(huán)水穩(wěn)壓管補(bǔ)水保濕點(diǎn)小于冷水泵，僅應(yīng)用冷水泵制冷計(jì)劃方案無法創(chuàng)立，務(wù)必依靠制冷水泵為冷水泵供電。即兩個(gè)水系統(tǒng)軟件務(wù)必與此同時(shí)投用，且務(wù)必加設(shè)4個(gè)切換閘閥及其相對(duì)應(yīng)管路。見圖3。

  因?yàn)槔渌门c制冷水泵特點(diǎn)不一樣，使得2個(gè)水系統(tǒng)軟件能一切正常串級(jí)運(yùn)作，務(wù)必最少由2臺(tái)冷水泵相互配合1臺(tái)制冷水泵與此同時(shí)運(yùn)作。

  1) 因?yàn)橹评渌孟到y(tǒng)軟件水體無法達(dá)到冷水系統(tǒng)軟件的規(guī)定，除兩個(gè)水系統(tǒng)軟件原來過濾器務(wù)必資金投入運(yùn)作外，運(yùn)用串級(jí)水系統(tǒng)軟件壓力還有富有的標(biāo)準(zhǔn)，此外在加設(shè)的冷卻循環(huán)水與冷水泵切換管路中提升1Y型過濾器。圖4是采用以上對(duì)策之后，冷水站具備冬天冷卻循環(huán)水制冷作用的水系統(tǒng)軟件生產(chǎn)流程。

  5.更新改造之后的水系統(tǒng)軟件實(shí)驗(yàn)實(shí)際效果

  在2002年12月大停修期內(nèi)，完成了水系統(tǒng)軟件節(jié)能項(xiàng)目，并在宣布投用前馬上開展了實(shí)驗(yàn)，實(shí)際效果比較滿意，確認(rèn)此環(huán)保節(jié)能計(jì)劃方案是可以的。

  1) 兩個(gè)水系統(tǒng)軟件串級(jí)運(yùn)作問題

  按加工工藝規(guī)定各自資金投入1臺(tái)制冷水泵和2臺(tái)冷水泵，兩個(gè)水系統(tǒng)軟件串級(jí)運(yùn)作，并摘除原冷水系統(tǒng)軟件穩(wěn)壓管補(bǔ)水保濕設(shè)備，就是以制冷蓄水池為穩(wěn)壓管補(bǔ)水保濕點(diǎn)。由線上儀表盤獲得水泵的運(yùn)作主要參數(shù)見表2。

  a.數(shù)據(jù)信息表明，泵的總流量并未配對(duì)，水泵早已過載運(yùn)作，可是泵的電動(dòng)機(jī)電流量、機(jī)器設(shè)備噪音、震動(dòng)可謂一切正常?？赡軆x表盤計(jì)量檢定并有誤。

  b..兩個(gè)水系統(tǒng)軟件串級(jí)運(yùn)作，系統(tǒng)軟件摩擦阻力為兩個(gè)水系統(tǒng)軟件摩擦阻力之和。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料表明，兩部水泵揚(yáng)程分派并不很勻稱，這也許與水泵特點(diǎn)相關(guān)。關(guān)鍵的是原冷水供水管道的負(fù)擔(dān)并沒像原來可能的串級(jí)運(yùn)作而擴(kuò)大。這對(duì)串級(jí)運(yùn)作時(shí)，冷水管路的可靠運(yùn)作尤為重要。

  2)冷卻循環(huán)水供電溫度

  實(shí)驗(yàn)于12月12日零晨更新改造剛進(jìn)行后馬上開展。實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)特別適合，因著絕大多數(shù)中央空調(diào)負(fù)載并未修復(fù)，故僅紀(jì)錄了一個(gè)年修期仍一切正常運(yùn)轉(zhuǎn)的UPS計(jì)算機(jī)房房間內(nèi)溫度。實(shí)驗(yàn)全過程見表3。

  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息盡管沒有許多，但起碼可以表明：當(dāng)系統(tǒng)軟件負(fù)載較鐘頭，供電溫度十分貼近自然環(huán)境溫度。換句話說，在冬天適合的條件下，冷卻塔徹底可以替代冷水發(fā)電機(jī)組，乃至可以獲得理想的冷水溫度。

  實(shí)驗(yàn)前期，溫度降低迅速，1鐘頭內(nèi)降低了8℃，這可能與冷水管中原來超低溫水流回蓄水池相關(guān)?？墒亲钌倏梢悦鞔_，深冬期，自然環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到時(shí)，從冷水發(fā)電機(jī)組冷水切換到冷卻塔供冷水的延長(zhǎng)時(shí)間很短。務(wù)必強(qiáng)調(diào)，要是沒有大的蓄水池，銜接時(shí)間有望更短，乃至切換恰當(dāng)，很有可能冷水溫度不至于造成顯著起伏。

  因?yàn)槎焓覂?nèi)濕度一般均較低，中央空調(diào)關(guān)鍵功用是清除房間內(nèi)余熱回收，徹底可以提升冷水供電溫度，選用大流量、小溫度差冷水獲得充足的制冷量。那樣，環(huán)保節(jié)能運(yùn)作期可適度提升。火電廠冷水站2001年運(yùn)作期做到4個(gè)月。

  6.冷卻水系統(tǒng)選用水池子問題

  述實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較滿意，為認(rèn)證節(jié)能項(xiàng)目試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，又開展了冬天回到切換實(shí)際操作，可是曝露了冷卻水系統(tǒng)水池子對(duì)切換實(shí)際操作的危害。

  冷卻水系統(tǒng)水池子，系統(tǒng)對(duì)運(yùn)作平穩(wěn)及安全性有益處。憑著水系統(tǒng)軟件技術(shù)性完善水平，徹底可以相近冷水系統(tǒng)軟件用一個(gè)不大的穩(wěn)壓管補(bǔ)水保濕設(shè)備處理。因?yàn)樗刈拥拇嬗?，切換前期，供電溫度會(huì)形成一個(gè)起伏全過程。對(duì)尾端導(dǎo)致一定危害，可是系統(tǒng)軟件尚能一切正常運(yùn)作。殊不知冬天回到切換時(shí)，如蓄水池溫度較低，則制冷機(jī)將無法啟動(dòng)，應(yīng)對(duì)措施是在切換前，打開冷卻塔旁通閥，運(yùn)用電氣設(shè)備室余熱回收，使串級(jí)運(yùn)作的水系統(tǒng)軟件提溫到適宜的溫度，再執(zhí)行切換。殊不知冷水提溫全過程，對(duì)已經(jīng)運(yùn)作的電氣設(shè)備室十分不好，并且切換沒法完成及時(shí)性。

  由于節(jié)能項(xiàng)目現(xiàn)階段仍然存有一些問題，通過科學(xué)研究最后放棄了冷卻循環(huán)水制冷環(huán)保節(jié)能運(yùn)作的方案。

  7. 整改措施

  為解決目前存有的安全風(fēng)險(xiǎn)，降低時(shí)節(jié)切換時(shí)供電溫度的起伏，又能完成切換及時(shí)，非常簡(jiǎn)單而又行得通的預(yù)案是冷卻塔與化糞池中間加設(shè)一些閘閥，見圖5。

  依據(jù)不一樣切換時(shí)節(jié)，調(diào)整相對(duì)應(yīng)閘閥出水量占比，就能完成及時(shí)切換，降低溫度起伏，又能在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作期內(nèi)充分發(fā)揮蓄水池的原來作用。不一樣切換時(shí)節(jié)時(shí)，閘閥操作流程見表4

  切換前期，調(diào)節(jié)閥使串級(jí)水系統(tǒng)軟件智能回水所有進(jìn)到冷卻塔致冷，冷卻循環(huán)水絕大多數(shù)被旁通閥而立即返回制冷水泵。這使切換前期大部分摘除了蓄水池的危害，進(jìn)而降低溫度起伏。

  蓄水池被小一部分冷水長(zhǎng)期性換置后，慢慢減溫，當(dāng)貼近供電溫度時(shí)（特別是在下午稍候自然環(huán)境溫度較高時(shí)），則可將閘閥調(diào)整到穩(wěn)定型所在的運(yùn)作情況。即關(guān)掉蓄水池旁通閥管道，串級(jí)水系統(tǒng)軟件已經(jīng)進(jìn)到穩(wěn)定型管理狀況，蓄水池修復(fù)原來作用。

  2）冬/春天切換（冷卻塔→冷水發(fā)電機(jī)組切換）

  切換全過程較為復(fù)雜。1 .切換逐漸。使冷卻循環(huán)水經(jīng)冷卻塔蓄水池進(jìn)氣閥，立即返回制冷水泵通道。幾回短路故障循環(huán)系統(tǒng)后，由冷水發(fā)電機(jī)組冷卻器使水迅速提溫，冷水發(fā)電機(jī)組即能投用；2.切換前期。務(wù)必隨時(shí)隨地調(diào)節(jié)閥開啟度，使返回蓄水池的占比適度提升，并使冷水發(fā)電機(jī)組冷卻循環(huán)水通道溫度維持達(dá)到運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)。通過一段時(shí)間的運(yùn)作，蓄水池的溫度因持續(xù)被換置而提溫，直到冷卻循環(huán)水必須通過冷卻塔減溫才行3.自動(dòng)化控制期。蓄水池旁通閥關(guān)掉。一部分冷卻循環(huán)水進(jìn)到冷卻塔。4.穩(wěn)定型。當(dāng)溫度再次上升后，冷卻塔進(jìn)氣閥被全自動(dòng)關(guān)掉。則冷卻水系統(tǒng)進(jìn)到一切正常平穩(wěn)運(yùn)作期。

  以上改進(jìn)措施，待2021年11月份年修時(shí)貫徹落實(shí)。

  8. 總結(jié)

  1.具有單獨(dú)冷卻水系統(tǒng)的電氣設(shè)備室家用中央空調(diào)，冬天選用冷卻塔替代冷水發(fā)電機(jī)組立即為中央空調(diào)制冷。理論上創(chuàng)立，實(shí)踐活動(dòng)也證實(shí)，徹底行得通，具備明顯的經(jīng)濟(jì)收益。非常值得營(yíng)銷推廣。

  2.冷卻水系統(tǒng)選用閉試（揮發(fā)式）冷卻塔是完成這類環(huán)保節(jié)能對(duì)策最理想化的挑選，實(shí)際操作比較簡(jiǎn)易、花費(fèi)少。

  3.冷卻水系統(tǒng)選用開啟式冷卻塔，也可以完成冷卻塔替代冷水發(fā)電機(jī)組立即為中央空調(diào)制冷，可是實(shí)施意見復(fù)雜性與冷卻水系統(tǒng)、穩(wěn)壓管補(bǔ)水泵、冷水泵供電方位及其制冷蓄水池容量等原因相關(guān)，時(shí)節(jié)切換實(shí)際操作相對(duì)應(yīng)較為復(fù)雜。

  論文參考文獻(xiàn)

  1 馬最良等.冷卻塔制冷技術(shù)性的工作原理及剖析.通風(fēng)空調(diào)，1998；（28）6

  2 潘云鋼.高層住宅工業(yè)建筑暖通設(shè)計(jì).北京市：中國(guó)建筑業(yè)工業(yè)生產(chǎn)出版社出版，1999：176

  3. 蔣維香等.開啟式致冷水循環(huán)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用.通風(fēng)空調(diào)，2002；（32）6

  注:自己只參加到了6，后邊一部分沒有參加。

  本創(chuàng)作者注：本更新改造的關(guān)鍵點(diǎn)取決于，當(dāng)從冬天向春天變換的環(huán)節(jié)中，因?yàn)槲捕说碾姎庠O(shè)備地區(qū)依然必須致冷，因而冷藏水【換句話說冷卻循環(huán)水】依然必須維持一定的超低溫供貨，與此同時(shí)由于冷卻循環(huán)水的溫度還務(wù)必可以高到可以讓冷水發(fā)電機(jī)組開起來的水平。假如冷水發(fā)電機(jī)組的打開最少溫度是高過尾端電氣設(shè)備地區(qū)的要求冷水溫度得話，則沒法在生產(chǎn)制造期內(nèi)切換。此切換務(wù)必直到停工的某一天開展切換。