循環(huán)水濃縮倍數(shù)的計(jì)算
1 冷卻水溫度對冷水機(jī)組制冷量的影響
我們都知遭 :從運(yùn)行費(fèi)來講,在蒸發(fā)溫度和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下,冷凝溫度越低,制冷系數(shù)越大,耗電量就越小。據(jù)測算,冷凝溫度每增加1℃,單位制冷量的耗功率約增加3%-4%.所以,從這一角度來講,保持冷凝溫度穩(wěn)定對提高冷水機(jī)組的制冷量是有益的。但為達(dá)到此目的,需采取以下措施:增加冷凝器的換熱面積和冷卻水的水量;或提高冷凝器的傳熱系數(shù),但是,對于一個(gè)空調(diào)冷卻系統(tǒng)來說,增加冷凝器的面積幾乎是不可能的。增加冷卻水的水量勢必增加水在冷凝器內(nèi)的流速,這將影響制冷機(jī)的壽命,同時(shí)還增加了冷卻水泵的耗電和管材浪費(fèi)等一系列問題,而且效果也不盡理想。增大冷卻塔的型號,考慮一定量的富余系數(shù)尚可,但如果盲目加大冷卻塔的型號,以追求降低冷卻水溫也是得不償失的,而且,冷卻水溫度還受當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)的限制。提高冷凝器冷卻水側(cè)的放熱系數(shù),是實(shí)際和有效的,而提高放熱系的有效途徑是減小水側(cè)的污垢熱阻,對冷卻水補(bǔ)水進(jìn)行有效的處理.
2 冷卻水的補(bǔ)水問題
冷卻塔水量損失,包括三部分 :蒸發(fā)損失,風(fēng)吹損失和排污損失,即:
Qm=Qe+ Qw+Qb
式中 :Qm為冷卻塔水量損失;Qe為燕發(fā)水量損失;Qw為風(fēng)吹量損失;Qb為排污水量損失。
(1) 蒸發(fā)損失
Qe= (0.001+0.00002θ) Δt Q (1)
式中 :Qe為蒸發(fā)損失量; Δt為冷卻塔進(jìn)出水溫度差;Q為循環(huán)水量;θ為空氣的干球溫度。
(2) 風(fēng)吹損失水量
對于有除水器的機(jī)械通風(fēng)冷卻塔,風(fēng)吹損失量為
Qw=(0.2%~0.3%)Q (2)
(3) 排污和滲漏損失
該損失是比較機(jī)動的一項(xiàng),它與循環(huán)冷卻水質(zhì)要求、處理方法、補(bǔ)充水的水質(zhì)及循環(huán)水的 濃縮倍數(shù)有關(guān) .濃縮倍數(shù)的計(jì)算公式:
N =Cr/Cm
式中 :N為濃縮倍數(shù);Cr為循環(huán)冷卻水的含鹽量;Cm為補(bǔ)充水的含鹽量.
根據(jù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的含鹽量平衡,補(bǔ)充水帶進(jìn)系統(tǒng)的含鹽**應(yīng)等于排污,風(fēng)吹和滲偏水中所帶走的含鹽量 .
QmCm= (Qw+Qb)Cr
N =Cr/Cm=Qm/(Qw+Qb)=( Qe+ Qw+Qb)/( Qw+Qb) =Qm/Qb(Qw可忽略)((3)
Qm= QeN/(N 一1)
N=1+Qe/Qw+Qb(Qw可忽略)=1+(Qe/Qb ) (4)
注:N計(jì)算值>N實(shí)測值
從(4)式可分析濃縮倍數(shù)的變化情況:(考慮蒸發(fā)量一定)1當(dāng)排污量增加,補(bǔ)充水會增加,濃縮倍數(shù)下降;2、排污量減少,補(bǔ)充水量會減小,濃縮倍數(shù)增加;3、如排污量不變,補(bǔ)水量增加或不變,濃縮倍數(shù)上升;4、排水增加,濃縮倍數(shù)呈下降趨勢,排水量不變或降低,濃縮倍數(shù)呈上升趨勢;5;要保持濃縮倍數(shù),補(bǔ)水量≥排污量+蒸發(fā)量。
濃縮倍數(shù)為經(jīng)濃縮后冷卻水中的含鹽量與補(bǔ)充水含鹽量之比,《建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊》推薦 N值,一般情況下**高不超過5~6。由(4)式可知:N值過大,排污和滲漏損失減小,節(jié)約用水,N值過小,排污量大,補(bǔ)水量大,必然造成水浪費(fèi)。
由式(1)可以計(jì)算出蒸發(fā)水量,再由(2)風(fēng)吹損失水量,**后由式(3)計(jì)算出排污和滲漏損失水量。
3 冷卻水的水質(zhì)
目前,由于空調(diào)冷卻系統(tǒng)大多數(shù)為敞開式循環(huán)系統(tǒng),它效果好,造價(jià)低,在工程中得到廣泛應(yīng)用,但是經(jīng)蒸發(fā)冷卻后濃縮,水中的 C,Mg,Cl,Si等離子,溶解固體,懸浮物相應(yīng)增加,由于空氣中和水福化接觸,溶氧量增加,CO大量散失,游離的CO含量降低,碳酸鈣濃度降低,制冷1_t大幅度下降.如不加強(qiáng)管理,空氣中污染物如灰塵、雜物進(jìn)人系統(tǒng),會繁殖徽生物綠澡及粘泥,此時(shí)污垢和粘泥可引起垢下腐蝕,而腐蝕產(chǎn)品又形成污垢,**后造成設(shè)備及管道演蝕穿孔而被停機(jī),冷卻水的水指標(biāo)。目前尚無確切的資料和標(biāo)準(zhǔn),空調(diào)冷卻水對水質(zhì)的要求幅度較寬,主要應(yīng)從冷卻水對設(shè)備腐蝕,積垢堵塞及設(shè)備清洗難易等情況考慮,其參考指標(biāo)見下表
針對以上分析,冷卻水在冷卻塔內(nèi)蒸發(fā)散熱的過程中水質(zhì)不斷發(fā)生變化,引起積垢、腐蝕和堵塞,目前,空調(diào)冷卻補(bǔ)水多采用自來水,對于大型的空調(diào)冷卻水系統(tǒng),僅靠補(bǔ)充少量優(yōu)質(zhì)自來水是不起作用的,冷卻水必須進(jìn)行處理。