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[图文]板式换热器在空调制冷系统中的应用
空调制冷系统中的应用
一、空调制冷系统应用场合和特点
(一) 应用场合
对生产工艺中要求恒温、恒湿的工作条件和质量保证环境时,都要求有集中或分散的空调制冷系统。公用建筑大型商厦、饭店、宾馆的高层建筑空调制冷系统设计时,空调水系统合理划分和安全保证极为重要,它也关系到设备投资费用及运行费用和管理安全、可靠性。为此在空调制冷系统选择时,必须寻求冷冻系统的正确划分,减轻空调设备的承压能力。
(二) 特点
制冷系统换热设备,要求热效率高、结构紧凑、体积小、重量轻、密封性能好、清洗检修方便、操作简单和防漏、抗垢性好。由于板式换热器能比较全面地满足上述要求,从而得到了广泛应用。
二、空调制冷系统中应用的工程案例
(一) 综合大厦空调制冷系统
某地一综合性服务大厦,总建筑面积17.7万㎡,主大楼63层(标高200m),两座副楼分别为33层(标高117.6m)和30层(标高109.8层)。二栋裙楼6层(标高26.5m)、2层地下室(-10.28m)。主楼7-22层为写字楼,24-59层及61层为客房,62层为观光层,23、42、60层均为设备层。副楼均为写字楼,裙楼为商场、中西餐厅、咖啡厅、酒吧间、健身房、按摩室、桑拿室、保龄球室、台球间、迪斯科舞厅、美容理发室及厨房、仓库等公用设施用房。地下室为冷冻站、洗衣房、供配电房、给排水泵房、污水处理房和汽车库兼五级人防。
1、 方案选择
(1) 方案一 设总冷冻站。此时制冷设备(过水侧)承受压力从1mpa增大到2mpa,冷冻机组价格提高4%,其对应设备、附属设备和底层空调设备初投资费及末端装置费用也提到很多。显然不经济、不合理。
(2) 方案二 高层和低层分设冷冻站(分设于裙楼及高层)。这样虽解决了制冷设备承受的压力和初始投资问题,但两个冷冻站带来了设备运行管理、维修保养等诸多不便,且系统运行可靠性低,还增加了管理人员。此外,在高层安置设备时,吊装难度大,防噪音与防设备振动都需要有足够的措施保证。故此方案也不可取。
(3) 方案三 取方案一、方案二中的优点,利用板式换热器换热,分成一级与二级冷水泵系统。把裙楼设置成一级泵系统,高层设计成为二级泵系统,两个系统的冷冻站集中设置在地下室二层。这样既解决了方案一、方案二中存在的问题,并可选取效率高的大型离心式冷水机组,使冷水机组长期处于设计负荷的40%-80%高效区内工作。对高层二级泵系统,采用板式换热器作水-水热交换,解决了系统实用、可靠、安全问题。
2、 具体实施
设计中采用一级、二级泵环路。
(1) 一级泵环路 冷冻站设在地下室二层。冷冻水直接供一级冷冻水到中区各用户,并为二级泵环路的板式水-水换热器提供冷源,供高层区和超高压区使用。一级冷冻水的供、回水温度分别为7℃和12℃,水泵扬程40m。h2o,膨胀水箱放在副楼b的天面上。
(2) 二级泵环路 高层区和超高层区的空调冷冻水,由放置在主楼第23层(设备层)上的板式换热器经水-水换热提供。二级泵设在标高131.2m(第42层)上,水泵扬程40m. h2o.二级供、回水温度分别为8.5℃和13.5℃,高层的膨胀水箱放在标高196.6m(第63层)上。根据伯努里方程求出主楼中层、高层、超高层空调冷冻系统在工作和静止时的管网压力和静压头值,确定其最大值作为对各种设备和管件的承压要求。
3、 效果
在超高层建筑空调制冷系统中,经过技术经济比较,确定了利用板式换热器水-水换热器,使高层区、底层区分别设置空调水系统。然后,再将高层沿垂直方向分成二个或几个空调水分区,从而降低对制冷设备及空调末端装置的承压要求,减少了投资费用,又保证了安全运行,维修管理方便,收到较好的社会、经济效益。
该空调制冷系统流程如图6-11所示。
(二) 模块式冷水机组
澳大利亚模块式冷水机组中,从70年代末开始采用板式换热器作蒸发器和冷凝器,达到电脑自控,使设备小型化、自动化、适用化,而且更安全、方便、可靠。
武城县德孚换热设备厂引进国外技术,生产了速能模块冷水机组,用作中央空调冷水机组。它采用板式换热器作为蒸发器和冷凝器,舍弃了庞大的管壳式蒸发器和冷凝器。这样,整机体积大大缩小,并达到噪声(屏蔽后)在40db以下。它降低了制冷系统的基建投资,实现了电脑自控,运行可靠,管理方便。产品获得客户好评。
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德孚换热设备主要经营可拆式板式换热器、不等截面板式换热器、板式热交换器、不锈钢板式换热器、换热器、板式冷凝器、板式蒸发器、板式再沸器、板式冷却器、板式加热器、br板式换热器等换热设备。
板式换热器的基本原理,就是传递热量,即把热流体的热量,通过换热板片传递给另一侧的冷流体,使得热流体的温度下降,冷流体的温度上升。热、冷流体分别在换热板片两侧的两个通道反向流动,他们始终处于隔离状态,彼此并不接触混合。
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