蒸发冷却式空调机组节水计算
用循环量计算蒸发水量
用循环量计算蒸发水量=循环量x0.0085x冷却塔进出水温差/5.6
以上0.0085为经验计算系数
循环量按泵的流量计算x泵的总数=总循环量
蒸发损失水量:
⑴参照GB/T50102-2003《工业循环水冷却设计规范》公式2.1.15-1,蒸发损失水率Pe=KZF(系数)×Δt(温差)×100%
①参照GB/T50102-2003《工业循环水冷却设计规范》表2.1.15,设定进冷却塔的气温,查出KZF(系数)。
②按进塔水温度为t1℃,出塔水温度为t2℃,故Δt(温差)=t1-t2℃。
③蒸发损失水率Pe=KZF(系数)×Δt(温差)×100%
⑵蒸发损失水量Qe=Q(循环水量)×蒸发损失水率Pe
2、风吹损失水量:
查GB/T50102-2003《工业循环水冷却设计规范》表2.1.16,风吹损失水率,
故风吹损失水量Qw=Q(循环水量)×风吹损失水率=4500×0.1%
3、补充水量:
按照GB50050-95《工业循环冷却水处理设计规范》公式5.0.3.1-2,补充水量Qm =Qe(蒸发损失水量)×浓缩倍数N/(浓缩倍数N-1)
附件:(循环水补水量计算)
蒸发量=循环水量×蒸发系数(蒸发系数=1%-1.6%,冬季为1,夏季为1.6)
排污量=蒸发量÷(浓缩倍率-1)
补水量=蒸发量+排污率
浓缩倍率=补水量÷排污量。
蒸发式冷凝器的设计计算
蒸发式冷凝器的设计计算Ⅲ.在水冷式冷凝器中,每1kg水能带走约16.75~25.12kJ热量,但1kg水在常压下蒸发却能带走约2428kJ热量,因此蒸发式冷凝器的耗水量理论上仅为水冷式冷凝器的1左右,考虑到飞溅损失,排污换水等因素,实际的耗水量仅为水冷式冷凝器的1O%左右Is].2设计计算2.1参数确实定2.1.1设计工况制冷量1464kW,压缩机电机功率435kW,冷凝温度36℃℃.选用6台8AG12.5型压缩机,单台制冷量为244kW,单台功率为9Okw.2.1.2换热量确实定换热量也称为排热量或冷凝负荷.制冷剂在冷凝器中放出的热量包括两局部,通过蒸发器向被冷却物体吸收的热量以及由机械功转化的热量.计算公式: QK一6×(Q+N׉)X£(1)式中:Qx——换热量,kw;6一一压缩机台数;Q.——单台8AS12.5型压缩机制冷量,kW; N——单台8AS-12.5型压缩机轴功率,kW;——8Al2.5型压缩机的机械效率;e~修正系数.根据图2,e取值约为1.7(为冷凝温度,t为湿球温度). 籁蝰2.O1.61.2O.80.4l02028湿球温度Wetbulbtemperature/〞C图2蒸发式冷凝器排热量修正系数Figure2Heatdischargecorrectioncoefficient ofevaporativecondenser按式(1)计算得:QK一6×(244+90×0.8)×1.7—3223.20kW.2.1.3理论传热面积确实定理论传热面积是根据换热量和单位面积热流量确定出的一个传热面积的理论值,在数值上和实际传热面积存在差异.计算公式:S—QK/q,(2)式中:s——理论传热面积,m;l38QK——换热量,kw;q,——单位面积热流量,kW/m..对q,的选取有不同的标准,主要是依技术和制造水平而定.机电工业部1992年公布的标准是q,≥1.774kW/m,中国有关文献¨9..设计普遍取1.774~2.33kW/m.,而实际设计和应用可到达5~6kW/m.以往中国?冷藏库设计手册?推荐q,一1.6~2.0kW/m,机械行业标准规定q,为1.7kW/m.,?制冷与空调工程手册?推荐q,一1.8~2.5kW/m,但现今世界各生产厂的企业标准一般高于以上取值;上海益美高(EV APCO)公司产品的q,一3.26~3.64kW/m.;上海上枫制冷设备产品的q高达5.41kW/m.;美国设计手册介绍其经验数据q,为4.0kW/m;国外另一些厂家也有介绍其qr到达5.23~5.81kW/m.湿度较大地区取小值.本设计取用适用于上海地区的q,一5.41kW/m..按式(2)计算得:S一3223.25.4l一595.79(m.)2.1.4配风量确实定配风量是蒸发式冷凝器内部的总风量,直接决定着风机的功率.一般用单位换热量所需风量表示,中国机械行业标准规定的数值为220m/(h?kW),也有的按300~3401TI./(h?kw)配置.增大风量有利于提高传热系数,但风量增大,风机的电耗也将随之增加,故应合理选取配风量.计算公式:LD—Q×e(3)式中:LD——配风量,m./s;Q一换热量,kW;£一配风比,iTI./(S?kW).配风比美国标准是£一3×10Ill./(S?kw),机电工业部公布标准是e≤6.11×l0m./(S?kW).配风量大,传热效果好,但耗功增加,为取得较大的q,值,同时耗电量又不至于过大,一般取中间偏大值,文章选£为0.06lm./(S?kW),即中国机械行业标准规定的220II1./(h?kW).按式(3)计算得:LD一3223.2×0.061一l96.62(m./s)2.1.5迎面风速及迎风面积确实定一些学者ll’’进行了迎面风速对蒸发式冷凝器的性能影响的试验,结果说明蒸发式冷凝器迎面风速有一个最正确范围(2.9~3.1m/s).制冷量和能效比分别与迎面风速的关系见图3和图4.迎面风速越大,空气与换热盘管外外表水膜的接触时间就越短,空气与水膜的热湿交换就越不充分;此外,迎面风速的增大,能增强热湿交换面上热质传递的剧烈程度,使得热湿交换更加充分.故只有使用最正确迎面风速,制冷量和能效比到达最正确,才能使得蒸发式冷凝器的性能到达最正确. 迎风面积计算公式:A—LD/VF(4)式中:A~迎风面积.rn;∞rJ000?000芒0r1第28卷第1期赵越等:蒸发式冷凝器的设计计算ⅢIl磊善虿亨.董专迎面风速Facevelocity/(m?s)图3制冷量和迎面风速关系图Figure3Relationshipdiagramofrefrigerating capacityandfacevelocity{羹鼋亭迎面风速Facevdoclty/(m~S-I)图4能效比和迎面风速关系图Figure4Relationshipdiagramofenergy efficiencyratioandfacevelocityLD——配风量,m./s;一迎面风速,m/s.按式(4)计算得:A=196.62/3.0—65.54(m.)2.2盘管的设计盘管设计的好坏直接影响后续的计算工作,特别是影响水量的分布及配风情况,故合理的盘管布置是非常重要的. 由蒸发式冷凝器的迎风面积及所需的传热面积,可确定蒸发式冷凝器的盘管的布置.盘管程数不宜过多,一般不超过3O 程,盘管的长宽采用最优的长宽比.本设计采用中25mm无缝钢管,盘管材料采用2o号优质碳钢,盘管的管型有圆管,椭圆及一些特殊管型,本设计采用圆管.盘管管束呈正三角形错列布置.管长8m,考虑弯头及壳体间隙,迎风面长B为8.3m,那么D—A/B(5)式中:D——迎风面宽,m;A——迎风面积,m.;B——迎风面长,m.按式(5)计算得:D一65.54/8.3—7.90m管径d.为25mm(20号优质碳钢的无缝钢管),管问距一般为管径的两倍,即Pt一50mm.“f—D/(Pt+d)(6)式中:——每排管数;D——迎风面宽,m;R——管间距,m.按式(6)计算得:〞一7.9/0.075—105tadS1一S/nH(7)式中:S——每排管的面积,Ill;s——理论传热面积,m.;——每排管数.按式(7)计算得:S1—595.79/105—5.67m.N—S/S(8)式中:N——管程数;s——每排管的面积,m;s——单管的外表积,m.按式(8)计算得:N=5.67/(2n×0.0125+2n×0.0125×8.3)一8.68(程),故管程数取9程.由此可以确定实际传热面积:S一S2×N×H(9)式中:S——实际传热面积,m.;S——单管的外表积,m;N——管程数;n——每排管数.按式(9)计算得:S一(2n×0.0125+2n×0.0125×8.3)×9×105—616.95(m)2.3水系统的设计2.3.1淋水量及补水量确实定淋水量的配置以能全部润湿冷凝盘管外表,形成连续的水膜为原那么,力求获得最大的传热系数.水量过小,缺乏以满足冷凝的要求;水量过大,反而不利于热交换,同时会造成水泵功率增大.中国JB/T7658.5——95标准的单位冷凝负荷的淋水量为0.032I/(S?kw),美国工业制冷手册标准为0.018L/(S?kw).本设计选用中国JB/T7658.5——95标准的单位冷凝负荷的淋水量r一0.032L/(S?kw).计算公式:Gs—×r(10)式中:Gs一一淋水量,kg/s;QK——换热量,kW;r——单位冷凝负荷的淋水量,kg/(S?kW).补水量一般为淋水量的5%~lo,湿度较大地区取小值.按式(10)计算得:Gs一3223.2×3.20×10一103.14(kg/s)1395O5O5O5O5O:6655443322包装与机械2021年第1期计算公式:W—Gs×5%式中:w——补水量,kg/s;Gs——淋水量,kg/s.按式(11)计算得:W一一103.14×52.3.2水泵功率确实定计算公式:Ns一9.8×G5×Hz式中:N——水泵功率,kW;Gs~淋水量,kg/s;(12)H~水泵扬程,m(值为10m).按式(12)计算得:Ns一9.8×103.14x10—10l07.72(W)一10.11(kW)2.4风系统的设计2.4.1空气压力损失确实定空气流过蒸发式冷凝器的阻力为通过冷凝管,挡水板,喷嘴排管,进口风栅,空气净化器等阻力局部之和.(1)空气流过冷凝盘管的阻力:计算公式G一Gm/(A—m×d.×B)一LD×p/(A一H×d×B)(13)式中:Gm最窄面空气质量速度,kg/s;Con配风量的质量流量,kg/s;J风世的体积流量,Ill./s;p此工况下空气的密度,kg/m.;A一迎风面积,m;一—每排管数;幽一管,m;B~迎风面长,m.按式(13)计算得:Gm—l96.62×1.15/(65.54—105×0.025×8.3)一5.17(kg/s~当Pt/一2时,△P一0.51×l0×N×(G)×1.02(14)式:△P一一空气流过冷凝管的阻力,Pa;N一管程数;G最窄面空气质量速度,kg/s.按式(14)计算得:△P.一0.51x10×9×5.17.×1.02—1.25×10(Pa)(2)空气流过挡水板的阻力:计算公式△P2一ExV2g(15)式中:△P.空气流过挡水板的阻力,Pa;一局部阻力系数,挡水板只有一折时E一3;,,一最窄面风速,m/s(一般取V:1.2V);140F一一迎面风速,m/s;g——重力加速度,m/s.按式(15)计算得:△P一3×(1.2×3.o)./2×9.8—1.98(Pa)(3)空气流过喷嘴排管的阻力:计算公式△P3—0.01×Z×(F)/2J0(16)式中:△Ps~一空气流过喷嘴的阻力,Pa;Z—喷嘴个数;V——一迎面风速,m/s;p——此工况下空气的密度,kg/m..按式(16)计算得:△P一0.01×728×3.0/(2×1.15)一28.49(Pa)用迎风面长和迎风面宽分别除以喷嘴和喷嘴之间的间距300mm,得出的两个数再相乘,即得喷嘴的个数. 即,8.3/0.3—28,7.9/0.3—26,Z一28×26728计算公式△P一△P+△P2+△尸3(17)式中:△P~一空气流过蒸发式冷凝器的阻力,Pa;△P空气流过冷凝管的阻力,Pa;△P.空气流过挡水板的阻力,Pa;△P.空气流过喷嘴的阻力,Pa.按式(17)计算得:△P一1.25×1o+1.98+28.49≈30.47(Pa),再考虑进VI风栅,空气净化器等阻力损失,风机压头△P选为35Pa.2.4.2风机功率确实定目前中国的蒸发式冷凝器多为上吸风式,其风机没置在箱体最上部,箱体内维持负压,水的蒸发温度较低,但风机长期处于潮湿环境中,容易被腐蚀,故采用铝合金风叶和全封闭电机.计算公式N,一△P×L[】(18)式中:N厂——风机功率,kw;△P一一空气的压力损失,即风机压头,Pa;LD——配风量,m./s.按式(18)计算得:Nr一35×196.62—6881.7(w)一6.88(kW)3结论文章给出了一套完整的蒸发式冷凝器的设计’汁算方法,此方法简单实用,适用于常规蒸发式冷凝器的设计计算.通过VisualBasic6.0语言将此方法编程为一套设计计算软件,此软件操作简单,只需输入压缩机制冷量,缩机台数,压缩机机械效率以及压缩机轴功率,即可直接得以【__- 计算过程中涉及到的所有性能参数(见图5).此软件可作为常规蒸发式冷凝器的设计计算工具.第28卷第1期赵越等:蒸发式冷凝器的设计计算棵■I●蚋■}囊#●阳●f{E蠹-一I(-5;IX~l(tl/.}幛●t埔鸯蹦帮I}~~+~lltk,mh)一附州一-*黼嘲£柙涮辅韵摹f…一~~tllP+Jl(1a}赫…lllllt一曼!啡)!气匿■I~rⅫt…~JJ,l&IP)毒瞥月l-)~害耐I繁■l岫嗣i一…一一?t一皿-柏删{(a)(b)图5蒸发式冷凝器计算软件操作界面Figure5Operationinterfaceofevaporative condensercalculationsoftware参考文献1彦启森,石文星,田长青.空气调节用制冷技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.2蒋翔,朱冬生.蒸发式冷凝器传热强化研究ED].广州:华南理工大学,2003.3蒋翔,朱冬生.蒸发式冷凝器开展和应用[J].制冷,2002,21(4): 29~33.4MetinErtuncH,parativeanalysisofanevapora tivecondenserusingartificialneuralnetworkandadaptiveneuro—fuzzyinferencesystem[J].InternationalJournalofRefrigera—tion,2021,8(31):l426~1436.5NasrMM.SalahHassanM.Experimentalandtheoreticalinves—tigationofaninnovativeevaporativecondenserforresidentialre—frigerator[J~.RenewableEnergy,2021,11(34):2447~2454.6吴凯东.蒸发式冷凝器在空调系统的应用[J].机电信息,2021 (16):49~52.7肖志英.提高蒸发式冷凝器效率的途径[J].河北化工,2007,30 (1):32~33.8邱嘉昌,刘龙昌.蒸发式冷凝器的应用与管系设计研究[JJ.制冷技术,2003(2):28~33.9邱嘉昌,刘黄炳.蒸发式冷凝器的特点及应用[J].小氮肥,2006 (3):6~8.1O张建一,秘文涛.制冷用蒸发式冷凝器的选型与电耗口].电力需求侧管理,2021,10(2):37~39.11朱冬生,沈家龙,蒋翔,等.湿空气对蒸发式冷凝器性能的影响EJ].制冷技术,2006(2):l7~22.12朱冬生,沈家龙,蒋翔,等.蒸发式冷凝器管外水膜传热性能试验研究EJ].高校化学工程,2007,21(1):31~36.(上接第123页)经试验得出:在茶叶烘焙过程中,有余热回收的茶叶烘焙机升温时间和加热时间都明显减小,而保温的时间延长.每台有余热回收的茶叶烘焙机每小时可省电2.2kw/h,按每度三相电0.73元,每台烘焙机每天工作8h计算,每台烘焙机每年大概可以省电约4625元,具有良好的经济效益.4结论试验说明有余热回收装置的茶叶烘焙机热交换强度高,有利于在平均温差下工作.结构简单,采用了管壳式的设计,增加了传热的面积,使得进入烘焙机的冷风的温度提高了1O~12℃,大大提高了烘焙的效率.而且安装方便,需要更换或者清洗时只需将管束抽出即可,经济合理且运行可靠.保证了热交换中的流体的阻力较小,减少了换热器的动力消耗,进一步的节约能源,提高效率,经济效益好,具有很好的开展前景.参考文献1余建祖.换热器原理与设计[M].北京:北京航天航空大学出版社,2006:25~27.2徐兴盛.废气燃烧装嚣余热回收热交换器的设计[J].群众科技, 2O06(4):103~1O5.3支浩.换热器的研究开展现状FJ].化工进展,2021(28):338~342. 4余建祖.换交换器设计中两种方法的比拟[J].郑州轻工学院学报,2006,21(1):81~83.5杨军飞.板式热交换器与管式热交换器的比拟分析[J].包装与机械,2021,29(7):205~2O6.6杨光,汤广发.小型热回收装置的可行性研究[J].建筑热能通风空调,2006,24(3):56~59.(上接第136页)4结论根据方便米线枯燥设备内温度,湿度测定结果并结合米线(饼)枯燥过程水分变化,推测出枯燥设备内局部的高温低湿和低温高湿区域,米线(饼)往返通过这些局部区域后引起快速枯燥或加湿,造成米线(饼)水分在总体逐步降低的趋势下有较大的波动.快速,频繁的反复枯燥,加湿不仅不利于米线(饼)枯燥的有效进行,而且其有可能成为米线断裂的原因,即当其波动幅度超过一定限度那么有可能引起米线产品产生裂纹并断裂.参考文献1张喻,杨泌泉,吴卫国.方便米线品质影响因素的研究[J].粮食与饲料工业,2004(7):16~17.2刘友明,谭汝成,荣建华.方便米粉加工原料的选择研究[J].食品科技,2021(3):133~136.3刘鑫,陈杰,孟岳成.枯燥型方便米线品质影响因素及其营养强化研究进展[J].食品科学,2o11,32(3):296~300.4冀智勇,吴荣书,刘智梅.影响方便米线复水性及常见问题的假设干因素研究[J].粮油加工与食品机械,2005(1):75~77.5熊柳,孙庆杰.枯燥方式对方便米线复水性影响的研究EJ].食品工业科技,2021,30(7):157~158.6赵思明,刘友明,熊善柏.高温高湿枯燥对方便米粉品质的影响EJ].粮食与饲料工业,2003(2):11~12.141。
蒸发冷却式空调系统的热工计算
1蒸发冷却空调系统热工计算1.1蒸发冷却器热工计算1.1.1. 直接蒸发冷却器热工计算与性能评价 (1)直接蒸发冷却器热工计算直接蒸发冷却器是利用淋水填料层直接与待处理的空气接触来冷却空气。
这时由于喷淋水的温度一般都低于待处理空气(即准备送入室内的空气)的温度。
空气将会因不断地把自身的显热传递给水而得以降温;与此同时,淋水也会因不断吸收空气中的热量作为自身蒸发所耗,而蒸发后的水蒸气随后又会被气流带走。
于是空气既得以降温,又实现了加湿。
所以,这种用空气的显热换得潜热的处理过程,既可称为空气的直接蒸发冷却,又可称为空气的绝热降温加湿。
故适用于低湿度地区,如我国海拉尔——锡林浩特——呼和浩特——西宁——兰州——甘孜一线以西的地区(如甘肃。
新疆、内蒙、宁夏等省区)。
目前,直接蒸发冷却器主要有两种类型:一类是将直接蒸发冷却装置与风机组合在一起,成为单元式空气蒸发冷却器;另一类是将该装置设在组合式空气处理机组内作为直接蒸发冷却段。
直接蒸发冷却器热工设计计算 表1)表中符号:DEC η——直接蒸发冷却器的换热效率; 1g t 、2g t ——直接蒸发冷却器进、出口干球温度,℃;1s t ——直接蒸发冷却器进口湿球温度,℃; L ——直接蒸发冷却段的送风量,m 3/h ; Q ——空调房间总的的冷负荷,kW ; o t ——空调房间的送风温度,℃;n t ——空调房间的干球温度,℃; y υ——直接蒸发冷却器的迎面风速,m/s ; y F ——填料的迎风面积,m 2; ξ——填料的比表面积,m 2/m 3;CELdek 填料的特性曲线见图1和图2。
图1 CELdek 填料的特性曲线图2 CELdek 填料的特性曲线图3冷却效率与填料厚度间的关系图3所示的是迎面风速为2.0m/s时两种类型的CELdek填料冷却效率与厚度间的关系。
可见,当填料厚度增加时,空气与水的热湿交换时间增加,冷却效率增大。
由于空气出口的干球温度最低只能达到入口空气的湿球温度,当填料厚度增加到一定数值时,空气的出口温度已基本接近入口空气的湿球温度,此时,再增加填料的厚度,效率也不会再继续提高,反而会大幅度增大空气阻力。
浅谈地铁通风空调中蒸发式冷凝(冷却)技术的应用
浅谈地铁通风空调中蒸发式冷凝(冷却)技术的应用摘要:阐述了蒸发式冷凝技术原理,并围绕蒸发式冷却技术与蒸发式冷凝技术相结合的技术方案进行探讨与分析,以供参考。
关键词:地铁通风空调系统;蒸发式冷凝技术;应用引言:在地铁工程运行与使用过程中,如果不处理好通风制冷问题,就会给人们的生活与健康带来负面影响。
而通风空调的运用则很好的解决了这一问题。
目前,蒸发式冷凝(冷却)技术在地铁通风空调中具有极高的应用价值,该项技术在各方面都具有突出优势,因此针对其在地铁工程中的应用与发展具有重要意义。
一、蒸发式冷凝技术原理蒸发式冷凝技术的运用主要采用蒸发式冷凝器,该设备在各方面优势都比较突出,例如节水、高效、结构简单等等,如下图为该设备的原理图。
蒸发式冷凝器采用空气与水这两个介质实现冷却,其中喷淋装置会向板式换热器表面喷洒循环水,并形成一层水膜,管内有高温气态制冷器,其热量被循环水吸收,并冷却为液体,而循环水部分蒸发后与空气一起排出,集水盘则接收剩下的部分。
风机的作用则是利用空气来蒸发冷凝盘管表面的水膜,水滴在吸热之后就会下落,然后利用空气进行冷却。
二、蒸发式冷却技术与蒸发式冷凝技术相结合的方案相较于其他冷凝装置,蒸发式冷凝器在地铁通风空调系统具有更强的适用性,首先,该项技术不会占用地铁车站大量空间,对美观不会产生较大影响,在经济成本方面也具有突出优势。
而为了使蒸发式冷凝器能耗得到进一步控制,还可以将蒸发冷凝技术与冷却技术结合到一起,将室外入口空气状态参数降低,以此来保障蒸发式冷凝器的效率,并且基于制冷量相同的条件,使机组换热面积得以减小,如此一来机组尺寸就进一步降低。
1 直接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合将填料设置在蒸发式冷凝器的进风口,然后将淋水系统布置在上部,具体如下图所示。
根据上图,室外空气通过填料预冷,使空气干球温度与循环冷却水温度得到控制,进而使制冷系统的冷凝压力与冷凝温度降低,以此改善蒸发式冷凝器制冷系统的性能。
中央空调系统冷却塔补水量的计算方法
空调系统冷却塔补水量的计算方法1、空调冷却塔补水量估算空调系统的耗水量中,冷冻水系统耗水量极少,一般忽略不计,主要指冷却塔的耗水量。
通过对建筑物所有房间逐时逐项进行计算而得到的综合最大冷负荷下冷却塔所需补充水量。
计算步骤: 估算空调系统的冷负荷→估算冷却水量→估算冷却塔补水量。
1.1 冷却塔每小时空调补水量冷却塔每小时的补水量,是供给排水专业设计管网系统的依据。
(1) 方案设计时,冷却水量 G ( t / h) 可按下式估算:G = α Q式中: Q ——制冷机制冷量,kW;α——单位制冷量的冷却水量,压缩式制冷机α = 0. 22,溴化锂吸收式制冷机α = 0. 3。
选用冷却塔时,冷却水量应考虑1. 1 ~ 1. 2安全系数。
当ρ= 1000kg / h,则α = 0. 22 m3 / (h·kW)(压缩式制冷机) ,α = 0. 3 m3 / ( h·kW)溴化锂吸收式制冷机) 。
其中还可推导出: 溴化锂吸收式制冷机的冷却水量补水量是压缩式制冷机的 0.3 /0.22 = 1. 36倍。
(2) 冷却塔补水量,包括风吹飘逸损失、蒸发损失、排污损失和泄漏损失。
一般按冷却水量的1% ~ 2% 作为补水量。
推算单位制冷量的冷却塔补水量约为:Lm = (0.01~0.02)× 0.22 =0.0022~0.0044m3/( h·kW) 。
当制冷量的单位为1RT(即USRT,1RT =3517W) 时,冷却水补水量为:Lm = 3. 517×(0.0022~0. 044) = 0.007737~0.01547 m3/(h·RT) 。
由于补水量为冷却水量的1% ~2%,此范围的上限约为下线的一倍,取值不同使补水量结果相差很大。
为了方便估算,因此想在该区域中找出一个更加合理的估算值。
在《工业循环冷却水处理设计规范》中有冷却塔补充水的相关计算公式。
由于冷却水的浓缩比不应小于3,浓缩比大于3,冷却水补水量减少。
各种蒸发器冷凝器计算
各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是热力工程中常见的设备,用于蒸发和冷凝流体。
本文将介绍各种蒸发器和冷凝器的计算方法。
一、蒸发器蒸发器是将液体转化为蒸汽的设备。
根据蒸发器的类型有多种不同的计算方法。
1.蒸发器内换热面积计算蒸发器的内换热面积可以通过以下公式计算:A=Q/(U×ΔTm)其中,A为内换热面积,Q为传热量,U为换热系数,ΔTm为平均温差。
2.各种蒸发器的计算常见蒸发器种类有多效蒸发器、喷雾式蒸发器、蒸镜式蒸发器等。
这些蒸发器的计算方法略有不同。
多效蒸发器的换热器内换热面积计算可以使用以下公式:A = Q / (Ud × ΔTmd)其中,A为内换热面积,Q为传热量,Ud为蒸气侧的换热系数,ΔTmd为蒸汽的平均温差。
喷雾式蒸发器的蒸发速率计算可以使用以下公式:W = (G × H) / (λ × (hlg - hgf))量蒸发潜热,hlg为蒸汽的焓值,hgf为液体的焓值。
蒸镜式蒸发器的换热面积和蒸发速率计算方法类似多效蒸发器。
二、冷凝器冷凝器是将蒸汽或气体转变为液体的设备。
根据冷凝器的类型有多种不同的计算方法。
1.冷凝器的内换热面积计算冷凝器的内换热面积可以通过以下公式计算:A=Q/(U×ΔTm)其中,A为内换热面积,Q为传热量,U为换热系数,ΔTm为平均温差。
2.各种冷凝器的计算常见冷凝器种类有冷却管束冷凝器、冷凝器冷凝管束冷凝器等。
这些冷凝器的计算方法略有不同。
冷却管束冷凝器的换热面积计算可以使用以下公式:A = Q / (Ud × ΔTmd)其中,A为内换热面积,Q为传热量,Ud为冷却侧的换热系数,ΔTmd为冷却水的平均温差。
冷凝器冷凝管束冷凝器的冷凝速率计算可以使用以下公式:W = (G × H) / (λ × (hgf - hfg))量冷凝潜热,hgf为蒸汽的焓值,hfg为液体的焓值。
以上就是各种蒸发器和冷凝器的计算方法。
各种蒸发器冷凝器计算
各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是蒸发冷凝循环系统的两个重要组成部分。
蒸发器用于将液体转化为蒸汽,冷凝器则将蒸汽重新转化为液体。
在工业生产或空调系统中,蒸发器和冷凝器的设计和计算十分重要,因为它们的效率和性能直接影响到系统的运行效果。
下面将对各种蒸发器和冷凝器的计算进行详细介绍。
一、蒸发器的计算蒸发器的主要作用是通过向环境中提供热量,将液体转变为蒸汽。
在计算蒸发器时,需要考虑以下参数:1.蒸发器的热负荷:即单位时间内从蒸发器中蒸发的液体的热量。
热负荷可以通过以下公式计算:热负荷=蒸发流量×蒸发潜热2.蒸发器的换热面积:蒸发器的换热面积决定了热量的传递效率。
一般而言,换热面积越大,热量传递效率越高。
换热面积的计算常采用多种方法,如LMTD法和效能法。
3. 蒸发器的传热系数:传热系数是指单位面积上的热量传递速率。
蒸发器的传热系数一般由蒸发器的材料和工况条件决定。
常见的计算方法有Nu数法和Kern法。
4.蒸发器的风速:蒸发器通过风速来增加传热效果。
风速的选择应根据具体的应用环境和蒸发器的性能来确定。
二、冷凝器的计算冷凝器的主要作用是将蒸汽重新冷凝为液体。
在计算冷凝器时,需要考虑以下参数:1.冷凝器的冷负荷:即单位时间内从冷凝器中冷凝的蒸汽的热量。
冷负荷可以通过以下公式计算:冷负荷=冷凝流量×冷凝潜热2.冷凝器的换热面积:冷凝器的换热面积决定了热量的传递效率。
一般而言,换热面积越大,热量传递效率越高。
换热面积的计算方法与蒸发器类似。
3. 冷凝器的传热系数:传热系数是指单位面积上的热量传递速率。
冷凝器的传热系数一般由冷凝器的材料和工况条件决定。
常见的计算方法也是采用Nu数法和Kern法。
4.冷凝器的冷却水流量和温差:冷凝器通过冷却水来吸收蒸汽的热量。
冷却水的流量和温差会影响冷凝器的性能和效率。
一般而言,冷却水的流量越大,温差越小,冷凝器的工作效果越好。
综上所述,不同类型的蒸发器和冷凝器在计算时,需要考虑的参数有所差异。
空调系统工程常用计算公式
空调系统工程常用计算公式
1.制冷量(制冷量)计算公式:
制冷量 = 重量(kg)× 比热容(J/kg℃)× 温度差(℃)
2.冷却水流量计算公式:
冷却水流量=制冷量(W)/(冷却水进口温度(℃)-冷却水出口温度(℃))×4.186×10^3
3.水系统中水泵的功率计算公式:
水泵功率(W)=流量(m^3/s)×重力加速度(m/s^2)×扬程(m)/
效率
4.冷却设备各组件功率计算公式:
压缩机功率(W)=制冷量(W)/性能系数
风冷螺杆机组的冷却水泵功率(W)=冷却水流量(m^3/s)×重力加
速度(m/s^2)×扬程(m)/效率
螺杆机组的冷却水泵功率(W)=冷却水流量(m^3/s)×重力加速度(m/s^2)×扬程(m)/效率
5.风量计算公式:
风量(m^3/h)=1/0.1225×10^3×缺氧量(m^3/h)×行进速度(m/s)
6.空气过滤器选择计算公式:
风量(m^3/h)=面积(m^2)×风速(m/s)
7.空气处理设备总吨位计算公式:
总吨位=冷却负荷(kW)×1.2/COP
8.制冷剂泄漏量计算公式:
泄漏量(kg)= 泄露率(kg/年)× 泄露年数
9.噪声水平计算公式:
声级差(dB(A))= 20 × log(10^(L1/10) + 10^(L2/10)+ 10^(L3/10)+ …)
10.制冷剂气体流量计算公式:
气体流量(kg/h)= 0.125(kg/h)/ m^3 × Vm(m^3)× ρ。
蒸发冷凝直膨式空调系统在地铁中的应用及分析
蒸发冷凝直膨式空调系统在地铁中的应用及分析发布时间:2021-06-24T13:56:19.823Z 来源:《建筑实践》2021年2月第6期作者:王朝福[导读] 蒸发冷凝直膨式空调系统具有能耗低、无地面冷却塔王朝福北京城建设计发展集团股份有限公司 518000摘要: 蒸发冷凝直膨式空调系统具有能耗低、无地面冷却塔、设备布置紧凑、系统简单等优点;本文以具体项目田头站为例,对蒸发冷凝直膨空调系统在地铁车站的应用进行了详细的技术性和经济性分析。
相比常规水冷冷水系统,该系统在节电、节水方面效果显著。
关键词; 蒸发冷凝直膨;地铁车站;节能分析随着城市轨道交通事业的发展,地铁车站空调冷源形式也在不断发展。
常规水冷冷水系统包括三个循环:制冷机组内的制冷循环,冷凝器侧的冷却水循环,蒸发器侧的冷冻水循环。
为了解决常规空调冷源系统存在的系统复杂、间接传热引起的冷量损失和能耗大等普遍问题,本文以深圳地铁田头站为项目依托,对蒸发冷凝直膨式空调系统在地铁车站的应用进行了分析,为今后地铁车站的通风空调系统设计提供参考。
1蒸发冷凝直膨式空调系统的工作原理蒸发冷凝直膨式空调系统主要有压缩机、蒸发式冷凝器、膨胀阀、直膨型空调末端四大部件组成。
地铁车站较常用的空调形式为一次回风全空气系统,高温空气与低温冷媒在直膨型空调末端换热,吸收热量后的制冷剂在压缩机的驱动下流至蒸发式冷凝器进行冷凝放热,冷凝后的高温液体制冷剂由膨胀阀节流至低温低压,然后进入直膨型空调末端继续吸热,如此形成一个制冷循环。
图1 蒸发冷凝直膨式系统原理图蒸发冷凝直膨式空调系统取消了传统意义上的冷冻水系统和冷却水系统。
该系统的特点是功能集成性高、无需冷却水塔、结构紧凑、控制方便,实现了冷媒在末端设备内直接蒸发,节省了冷却水循环系统,提高了制冷的蒸发压力和温度,实现了节能效果。
2 蒸发式冷凝直膨式空调系统的节能分析蒸发式冷凝直膨式空调系统与地铁车站常规空调系统相比,有三个方面的节能优势,其一是蒸发式冷凝器的节能,其二是蒸发式冷凝器对压缩系统的节能,最后是冷媒直接蒸发的节能。
蒸发冷却式空调机组节水计算
空调机组耗水量对比取制冷量为1000Kw 的机组,对比蒸发冷却式空调机组与水冷冷水机组冷却塔的耗水量。
一、水冷冷水机组冷却水塔耗水量计算冷却水塔耗水量由蒸发量、飘水量、排污量三个部分组成,由制冷量计算冷却水循环量31000 1.3 3.6223/4.1875m Q q m h c t ⨯⨯===⨯∆⨯1、 蒸发量计算35223 1.94/575m t E q m h R ∆=⨯=⨯= ; △ t :循环水出入口温度差 ;q m :循环水量(kg/h );R :水的蒸发潜热量(千卡/kg )37摄氏度时为575千卡/公斤 ;2、 飘水量计算冷却塔之飞溅损失量依冷却塔设计型式、风速等因素决定之。
一般正常情况下,其值约等于循环水量的0.1~0.3%(取0.2%)30.2%2230.0020.446/m C q m h =⨯=⨯=3、 排污量计算因冷却塔时常蒸发一部分水,以至留下的循环水中的溶解液浓缩。
循环水中的溶解液与补给水中的溶解液的比称为循环水的浓缩倍数。
为使循环水在一定的浓缩倍数下运行,将一部分的循环水排出与外部,以保持抵挡的水质。
这种工作称为排污(N :浓缩倍数一般为3)31.940.4460.524/131E B C m h N =-=-=-- 4、 冷却水系统维护保养损失一般水冷冷水机组的冷却水系统为开式系统,运行时间长就会产生腐蚀和藻类粘泥及硬垢,如结垢现象严重,影响热交换效果和正常运行,因此每个月都需要清洗冷却水系统和水冷冷凝器,清洗过程中会排放冷却水系统中的水,根据一般工程经验,冷却水系统容积按循环水量的1/3计算,即每个月将损失约74m ³水量,按机组每天运行12h ,则相当于每个小时耗水量D 增加0.205 m ³/h ;5、 总功耗水量计算31.940.4460.5240.205 3.115/M E B C D m h =+++=+++=二、蒸发冷却式空调机组冷耗水量计算蒸发冷却式空调机组耗水量由蒸发量、排污量两个部分组成(无飘水)。
冷风机蒸发器的设计计算方法
冷风机蒸发器的设计计算方法
1、冷风机蒸发器的设计部分
(1)计算蒸发温度。
首先计算蒸发温度,该温度取决于冷却剂的沸点、湿度和汽化压力,及系统的压力损失等因素,通常以热动力学理论来
确定蒸发温度。
(2)确定形式结构。
通常冷风机蒸发器的形式结构有直流式、风道
式和混流式等;结构材料可以采用铝合金、不锈钢、黄铜等金属,也可以
采用塑料等介质;体积的大小可以根据设计原则和质量要求来确定。
(3)确定冷冻量。
根据蒸发温度和室外环境温度可计算出冷冻量,
计算时,应考虑系统效率和热损失等因素,以确定准确的冷冻量。
(4)确定冷却剂流量。
根据计算出的冷冻量,可以确定冷却剂流量。
(5)确定室内循环风量。
根据设计要求,可以确定室内风量。
(6)计算室外机恒温器尺寸。
根据设计要求、冷却剂流量及室外室
内环境条件,确定室外恒温器尺寸。
2、冷风机蒸发器的计算部分
(1)计算风口面积。
在风口面积计算中,要考虑空调室内的面积、
室内风量及室外凉热量的影响,以确定准确的风口面积。
(2)计算加热器散热量。
蒸发式冷凝器的优化设计
蒸发式冷凝器的优化设计王俊;黄翔;苏晓青【摘要】通过对蒸发式冷凝器换热原理进行分析,将立管间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却填料和冷凝盘管相结合,提出冷凝效率更高的复合型蒸发式冷凝器,并对其主要部件进行设计计算,得出各部分所需换热面积,此设计计算简单实用.【期刊名称】《制冷与空调(四川)》【年(卷),期】2016(030)005【总页数】5页(P552-556)【关键词】蒸发式冷凝器;立管间接蒸发冷却器;直接蒸发冷却器;冷凝盘管;效率【作者】王俊;黄翔;苏晓青【作者单位】西安工程大学西安710048;西安工程大学西安710048;西安工程大学西安710048【正文语种】中文【中图分类】TH48;TM925.12冷凝器是制冷系统中的重要换热设备,根据冷却方式的不同分为空冷式、水冷式、蒸发冷式[1,2]。
我国水资源比较紧张,尤其是城市地区缺水严重[5],空冷式冷凝器虽节省了水耗,但是冷凝效率受室外空气干球温度的影响,冷凝效率不高,尤其是在夏季高温时段;水冷式冷凝器传热系数较高,能保证冷凝效率,但是需要设置冷却塔,在消耗大量水资源的同时也造成循环水泵功耗损失;蒸发式冷凝器依靠管外水膜的蒸发进行散热,水的汽化潜热带走热量远远大于显热换热,而蒸发式冷凝器所用循环水量为水冷式的10%-30%,水泵功耗只有水冷系统的1/8-1/4[2],在保证冷凝效果的前提下减少了水耗,降低了水泵的电耗,其压缩机、风机等功耗也小于空冷系统,并且蒸发式冷凝器结构紧凑,占地面积小,因此在工业和民用建筑中得到了广泛的应用。
蒸发式冷凝器相比于空冷和水冷方式,虽然具有较大的优势,但是其冷凝效果和节能潜力还有很大的上升空间。
随着能源危机的出现,人们越来越重视自然资源的节约利用,蒸发式冷凝器若是能进一步提高冷凝效率,充分发挥其节水节能的优势,必定会得到更广泛的应用,为国家的可持续发展战略做出重大贡献,因此对蒸发式冷凝器的优化更显得重要。
蒸发式冷凝器的冷凝过程比较复杂,影响其冷凝效率的因素有很多,包括喷淋水量、风量、盘管布置、机组结构等,本文主要从换热原理上对蒸发式冷凝器进行分析,由机组结构入手对其进行优化,提出一种复合型蒸发式冷凝器,其冷凝效率高于常规蒸发式冷凝器[5,6]。
数据中心间接蒸发冷却空调系统能效评价
西安工程大学学报J o u r n a l o f X i a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y第37卷第5期(总183期)2023年10月V o l .37,N o .5(S u m.N o .183)引文格式:褚俊杰,耿志超,严政.数据中心间接蒸发冷却空调系统能效评价[J ].西安工程大学学报,2023,37(5):46-52.C HU J u n j i e ,G E N G Z h i c h a o ,Y A N Z h e n g .E n e r g y e f f i c i e n c y e v a l u a t i o n o f i n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g ai r c o n d i -t i o n i n g s y s t e m i n d a t a c e n t e r s [J ].J o u r n a l o f X i a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y,2023,37(5):46-52. 收稿日期:2023-05-04 修回日期:2023-06-24基金项目:国家自然科学基金(51676145);深圳市科技研发资金可持续发展项目(K C X F Z 20201221173409026);中国建筑科学研究院有限公司科研基金项目子课题(20221802330730008-03) 通信作者:褚俊杰(1990 ),男,校聘副教授㊁博士,研究方向为蒸发冷却通风空调技术㊂E -m a i l :c h u j u n ji e 2010@f o x m a i l .c o m 数据中心间接蒸发冷却空调系统能效评价褚俊杰1,耿志超2,严 政3(1.西安工程大学城市规划与市政工程学院,陕西西安710048;2.维谛技术有限公司,陕西西安710075;3.广东电信规划设计研究院有限公司,广东广州510653)摘要 针对数据中心能耗评价结果难以准确反映其工程应用的实际效果,在现有数据中心能效评价指标基础上,从数据中心㊁数据中心空调系统㊁间接蒸发冷却空调设备3个维度分别提出数据中心间接蒸发冷却空调电能利用效率系数㊁能量利用效率㊁设备制冷密度等评价指标㊂并采用P U E 比值系数㊁空调能量利用效率㊁空调设备制冷密度等新的评价指标以及赋值分析法分别对不同制冷系统的数据中心进行案例分析㊂结果表明,间接蒸发冷却空调系统相比于传统冷冻水系统节电节水优势明显,但制冷密度指标还有较大的提升空间㊂关键词 数据中心;间接蒸发冷却;空调系统;案例分析;能效评价开放科学(资源服务)标识码(O S I D )中图分类号:T U 831.4 文献标志码:AD O I :10.13338/j .i s s n .1674-649x .2023.05.007E n e r g y e f f i c i e n c y e v a l u a t i o n o f i n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n ga i r c o n d i t i o n i n g s ys t e m i n d a t a c e n t e r s C H U J u n j i e 1,G E N G Z h i c h a o 2,Y A N Z h e n g3(1.S c h o o l o f U r b a n P l a n n i n g a n d M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g ,X i a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y,X i a n 710048,C h i n a ;2.V e r t i v T e c h C o .L t d .,X i a n 710075,C h i n a;3.G u a n g d o n g T e l e c o m P l a n n i n g a n d D e s i g n I n s t i t u t e C o .L t d .,G u a n gz h o u 510653,C h i n a )A b s t r a c t A i m e d a t t h e d i f f i c u l t y o f a c c u r a t e l y r e f l e c t i n g t h e a c t u a l e f f e c t o f t h e e n g i n e e r i n g a p pl i c a t i o n o f t h e d a t a c e n t e r 's e n e r g y c o n s u m p t i o n e v a l u a t i o n r e s u l t s .T h i s p a p e r ,o n t h e b a s i s o f t h e e x i s t i n g da t a c e n t e r e n e r g y e f f i c i e n c y e v a l u a t i o n i n d e x ,f r o m t h e d a t a c e n t e r ,d a t a c e n t e r a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m ,i n d i -r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g a i r c o n d i t i o n i n g e q u i p m e n t i n t h r e e d i m e n s i o n s ,r e s p e c t i v e l y ,p u t f o r w a r d t h e d a -t a c e n t e r i n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g a i r c o n d i t i o n i n g P U E c o e f f i c i e n t ,d a t a c e n t e r a i r c o n d i t i o n i n g e n e r g yu t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y ,i n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g a i r c o n d i t i o n i n g e q u i p m e n t r e f r i g e r a t i o n d e n s i t y an do t h e r e v a l u a t i o n i n d i c a t o r s.B y u s i n g t h e n e w e v a l u a t i o n i n d e x e s a s w e l l a s t h e a s s i g n m e n t a n a l y s i s m e t h-o d,c a s e s t u d i e s w e r e c o n d u c t e d o n d a t a c e n t e r s w i t h d i f f e r e n t c o o l i n g s y s t e m s.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e i n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g a i r-c o n d i t i o n i n g s y s t e m h a s o b v i o u s a d v a n t a g e s o f p o w e r a n d w a t e r s a v i n g c o m p a r e d w i t h t h e t r a d i t i o n a l c h i l l e d w a t e r s y s t e m,b u t i t s r e f r i g e r a t i o n d e n s i t y i n d e x s t i l l h a s m u c h r o o m f o r i m p r o v e m e n t.T h e p r o p o s a l o f t h e n e w i n d e x i m p r o v e s t h e e n e r g y e f f i c i e n c y e v a l u a t i o n s y s t e m o f d a t a c e n t e r s a n d c a n l e a d t o f u r t h e r i m p r o v e m e n t o f t h e p e r f o r m a n c e q u a l i t y o f r e l a t e d a i r c o n d i t i o n i n g p r o d u c t s.K e y w o r d s d a t a c e n t e r;i n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g;a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m s;c a s e s t u d y;e n e r-g y e f f i c i e n c y e v a l u a t i o n0引言近年来,移动互联网㊁云计算㊁大数据应用需求呈现爆发式的增长,带动了数据存储规模㊁计算能力以及网络流量的大幅增长㊂我国数据中心业务市场规模增速明显,与此同时,巨大的信息访问量和处理量带来了数据中心的快速建设与发展㊂随着整个社会发展对数据中心需求量的不断增长,服务器设备的高密度使用以及全年8760h不间断的运行,造成了数据中心对电力能源的消耗急剧增长㊂蒸发冷却技术是一种利用水分蒸发制取冷量的高效自然冷却技术,在数据中心空调系统中利用间接蒸发自然冷却方案时,空调设备的换热效率显著提高,延长了自然冷源的利用时间[1]㊂近年来在数据中心用蒸发冷却设备方面,文献[2-4]提出新型超高能效的逆流式露点间接蒸发冷却器,并且应用于数据中心工程中㊂文献[5-6]针对露点间接蒸发冷却器进行了理论与实验分析,提出数据中心用露点间接蒸发冷却与机械制冷复合空调,测试数据表明,露点间接蒸发冷却技术适用于干燥气候条件下的数据中心㊂系统方面,美国国家可再生能源实验室[7-8]在科罗拉多州的国家冰雪数据中心采用了露点间接蒸发冷却空调机组㊂B I等提出将新型回热式露点间接蒸发冷却器应用于数据中心冷却系统中,可实现87.7%~ 91.6%的数据中心节能[9]㊂系统能效评价方面,现在被广泛接受的数据中心能效评价指标包括数据中心的电能利用效率(p o w e r u s a g e e f f e c t i v e n e s s, P U E)[10]㊁水资源利用效率(w a t e r u s a g e e f f e c-t i v e n e s,WU E)[11]㊁碳利用效率(c a r b o n u s a g e e f f e c-t i v e n e s s,C U E)[12]等㊂程亨达等提出了用于评价数据中心冷却系统综合制冷系数的评价指标数据 中心冷却系统全年综合制冷系数(C O P d c) ,验证了数据中心冷却系统综合C O P d c的评价效果,并与P U E指标进行了对比分析[13]㊂表明在不同负载和温度条件下,C O P d c比P U E更明确展现数据中心冷却系统的耗电量变化,更适合作为衡量冷却系统能量使用效率的指标㊂文献[14-15]对数据中心的热工环境评价指标机架冷却指数㊁回风温度指数㊁供热指数和回热指数的计算式及其物理意义进行论述,发现这些指标均可由机房内的温度参数进行计算,用来评价数据中心服务器的热环境状态和机房气流组织的合理性㊂利用自然冷源的数据中心间接蒸发冷却空调方案是提高数据中心能源利用效率的重要路径,建立针对数据中心间接蒸发冷却空调系统能效的评价体系对节能工作十分重要㊂数据中心空调设备性能的优劣是决定数据中心能否达到绿色低碳指标的关键环节之一,但目前数据中心空调设备尤其是间接蒸发冷却空调设备的性能指标与工程应用的贴合度较低,难以准确反映工程应用的实际效果㊂本文在现有能效评价指标基础上,提出了数据中心间接蒸发冷却空调P U E比值系数㊁空调能量利用效率㊁空调设备制冷密度等新的评价指标,同时对新评价指标的参考值以及不同制冷系统的数据中心应用案例进行对比分析㊂1间接蒸发冷却系统介绍1.1数据中心风侧间接蒸发冷却典型的数据中心风侧间接蒸发自然冷却系统[16]如图1所示㊂图1数据中心风侧间接蒸发冷却系统示意图F i g.1 S c h e m a t i c d i a g r a m o f i n d i r e c t e v a p o r a t i v ec o o l i n g s y s t e m o n a i r s ide of d a t a c e n t e r74第5期褚俊杰,等:数据中心间接蒸发冷却空调系统能效评价图1中,该间接蒸发自然冷却系统在全年工作过程中,有干模式(换热器空气/空气换热)㊁湿模式(风侧间接蒸发冷却)㊁混合模式(风侧间接蒸发冷却+机械制冷)3种工作模式㊂根据室外环境参数全年的动态变化,3种工作模式依次动态切换,为数据中心热环境提供保障㊂1.2数据中心水侧间接蒸发冷却水侧系统的核心设备是间接蒸发冷却冷水机组[17-19]㊂数据中心水侧间接蒸发冷却系统示意图如图2所示㊂图2数据中心水侧间接蒸发冷却空调系统示意图F i g.2 S c h e m a t i c d i a g r a m o f w a t e r-s i d e i n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g a i r c o n d i t i o n i n g s y s t e m i n d a t a c e n t e r图2中,当室外环境干球温度较低时,为水侧间接蒸发自然冷却空调系统的干运行模式㊂此时空调系统通过表冷器内的防冻冷却介质乙二醇与室外温度较低的空气换热,为数据中心排热㊂当室外环境温度升高时,利用间接蒸发冷却冷水机组制取的冷水通过板式换热器为数据中心排热㊂当室外环境温度继续升高,此时通过间接蒸发冷却模式仍然无法进行有效排热时,开启机械制冷冷水机组,运行间接蒸发冷却与机械制冷混合运行模式㊂间接蒸发冷却冷机组与机械冷机的混合运行模式有串联混合和并联混合2种㊂机械制冷冷水机组产生的冷水全部或部分提供给数据中心的空调末端,而间接蒸发冷却冷水机组用于排出机械制冷冷水机组的热量㊂间接蒸发冷却冷水机组制取的冷水温度低于普通冷却塔的出水温度,从而提高整个空调系统的能效㊂2能效评价指标2.1现有评价指标2.1.1 P U E评价数据中心的P U E是T G G绿色网格组织在2007年通过白皮书的形式在数据中心行业开始推广,是国内外数据中心领域普遍接受和应用的一种衡量数据中心P U E的综合指标㊂P U E指标是用来衡量数据中心的电能转换效率,倒逼数据中心来提升能效转化水平㊂数据中心P U E的具体计算,即ηP U E=E D C E I T(1)式中:ηP U E为数据中心总能耗与服务器设备总能耗的比值;E D C为数据中心总能耗,k W;E I T为数据中心中服务器设备总能耗,k W㊂将数据中心P U E值2.0㊁1.4㊁1.1㊁1.0分别作为数据中心P U E标准㊁好㊁较好㊁极限的参考数值㊂蒸发冷却与机械制冷联合的空调系统为满足数据中心全年的安全可靠运行,在前期设计时一般会将机械制冷量按照100%设计,后期若不合理运行则会额外增加系统的能耗,达不到节电的目的㊂数据中心蒸发冷却空调系统的运行模式是根据室外气象参数的变化而自由切换的,因此其节能效果取决于系统高效的控制策略,以及后期规范化的运维管理㊂这也是目前比较欠缺的环节㊂2.1.2 WU E评价数据中心的WU E用来表征数据中心的单位服务器设备用电量时数据中心的耗水量,即βWU E=W D C E I T(2)式中:βWU E为全年数据中心空调设备消耗的总水量与服务器设备耗电量的比值;W D C为全年数据中心空调设备消耗的总水量,k g㊂水资源利用效率越接近于0,表示数据中心中空调设备的节水程度越高㊂将数据中心水资源利用84西安工程大学学报第37卷效率值2.0㊁1.0㊁0.5㊁0分别作为标准㊁好㊁较好㊁极限的参考数值㊂2.1.3 C U E评价数据中心的碳利用效率,用来评估数据中心总温室气体排放量及服务器设备能耗,即χC U E=C D C EI T(3)式中:χC U E为数据中心碳排放量与服务器设备耗电量的比值;C D C为数据中心碳排放,k g㊂大型数据中心的管理人员通过设施的整体能源消耗的二氧化碳放射等同物除以数据中心服务器能耗计算碳利用效率,得出每千瓦时多少千克二氧化碳㊂最完美的碳利用效率值是0,意味着在数据中心运营中没有产生任何碳排放㊂将数据中心碳利用效率值1.2㊁1.15㊁1.05㊁0分别作为数据中心水资源使用效率标准㊁好㊁较好㊁极限的参考数值㊂根据文献[20]全国数据中心用电量与二氧化碳排放量汇总表,其中2025年之前数据中心P U E值按照1.4推算,2025年以后的数据中心P U E值按照1.3推算㊂计算结果显示,2025年之前数据中心碳使用效率为1.17左右,2025年以后的数据中心碳使用效率为1.08㊂由此可见,随着P U E值的降低,数据中心的碳使用效率值也随之降低㊂如果数据中心杨业推动碳交易与碳储存,可进一步降低数据中心的碳使用效率㊂2.2能效评价指标2.2.1数据中心空调能量利用效率P U E是评价数据中心能耗最重要的指标,但在使用过程中发现P U E评价存在没有考虑各数据中心所处地区的气象条件,因此跨地区的数据中心P U E无法进行比较㊂如果服务器系统突然变得很费电,实际上数据中心能耗却上升了,但P U E值反而下降,导致评估结果与数据中心实际生产效率有很大的偏差㊂P U E的计算定义式中没有引入时间的概念,同时P U E无法为数据中心提供实质的节能方向㊂实际使用中P U E数值越低越趋近1,说明该数据中心电能利用率越高,即与效率数值越高代表评价结果越好的认知不一致,不容易被人们理解与接受㊂降低数据中心能耗,提高数据中心电能利用率的关键在于降低数据中心制冷空调系统能耗㊂因此将数据中心中节能的关键环节,制冷空调能耗单独在公式中列出,并且引入制冷空调系统能效比与时间系数,提出数据中心空调能量利用效率的评价指标与计算方法,即∂C E E=E D C-E c o o l i n gE D C(4)式中:∂C E E为数据中心空调利用效率;E c o o l i n g为数据中心制冷空调系统总能耗,k W㊂式中分子部分为数据中心发热量/冷负荷㊂数据中心空调能耗系数在0~1之间,数据中心空调能耗系数越趋近于1,说明该数据中心制冷空调系统占数据中心总能耗占比越低,该数据中心能效利用效率越高㊂当数据中心空调能耗等于0时,该数据中心空调系统无须使用市政供电系统,即可满足数据中心的正常工作要求,此时数据中心空调能耗利用率达到100%㊂间接蒸发冷却空调系统为了满足数据中心全年制冷需求,多采用多种运行模式,其中干模式与湿模式为自然冷却运行模式,充分利用自然冷源可以显著降低数据中心空调系统能耗㊂因此为了提高数据中心空调能量利用效率,应该尽可能延长数据中心空调的自然冷却模式应用时间㊂将数据中心空调能量利用效率值0.65㊁0.7㊁0.85㊁1.0分别作为标准㊁好㊁较好㊁极限的数据中心空调能耗利用效率的参考数值㊂2.2.2数据中心间接蒸发冷却P U E系数定义数据中心间接蒸发冷却P U E系数首先应明确2个P U E,数据中心实际P U E与当地基准间接蒸发冷却空调数据中心P U E,即ηP U E C=ηP U E R e a l+(ηP U E R e a l-ηP U E I E C)ηP U E I E C(5)式中:ηP U E C为数据中心间接蒸发冷却P U E系数;ηP U E R e a l为数据中心实际P U E;ηP U E I E C为当地基准间接蒸发冷却空调数据中心P U E;基准间接蒸发冷却空调数据中心P U E基于当地使用间接蒸发冷却空调以后的数据中心计算获得㊂间接蒸发冷却空调基准P U E的计算考虑了当地气候条件的影响,引入自然冷却小时数的概念,即为了满足数据中心的冷量需求,自然冷却全年运行的累计小时数㊂将数据中心间接蒸发冷却P U E系数用来探讨各个气候区实际工作的数据中心改为间接蒸发冷却空调后的节能潜力㊂将数据中心间接蒸发冷却P U E系数数值为1.5㊁1.2㊁1.0分别作为标准㊁好㊁极限的数据中心间接蒸发冷却的参考数值㊂94第5期褚俊杰,等:数据中心间接蒸发冷却空调系统能效评价2.2.3间接蒸发冷却设备制冷密度蒸发冷却空调是一种气象空调,设备体积都比较大㊂在数据中心应用时,由于数据中心发热量大,所需要制冷量大,蒸发冷却空调设备数量巨大,因此制冷设备的体积也成为必须考虑的因素㊂使用设备制冷密度作为衡量设备单位体积制冷量大小的评价指标,即λR D=Q V(6)式中:λR D为制冷设备单位体积的制冷量,k W/m3; Q为蒸发冷却空调设备的制冷量,k W;V为蒸发冷却空调设备体积,m3㊂间接蒸发冷却设备制冷密度反映了蒸发冷却设备制冷量与设备体积的比值,表征了蒸发冷却设备单位体积的制冷能力㊂在相同制冷量的条件下,制冷密度越大,设备体积越小㊂将间接蒸发冷却空调的制冷密度参考数值6㊁7㊁8㊁10作为标准㊁好㊁较好㊁极限的参考数值,其中以机械制冷空调机组的制冷密度参考值作为极限值㊂目前数据中心用间接蒸发冷却空调机组为了提高换热效率,减少机组的占地面积,主要采用高效且结构紧凑型的间接蒸发冷却器㊂从结构形式比较大的管式间接蒸发冷却器,到现在的板翅式间接蒸发冷却器,将来会朝着微通道的方向发展,然而蒸发冷却器的结构越紧凑,对空气的品质要求就会越来越高,因此,为了防止紧凑型换热器内空气道的堵塞,必须对空气进行有效的过滤处理,这样才能避免换热芯体堵塞的风险,从而提高机组的运行稳定性㊂3案例分析由于上述数据中心评价指标数值差异较大,难以放在一起直观对比评价指标的优劣㊂因此采用将指标标准值赋分为60分,指标极限值赋分为100分,对实际指标值进行评分㊂并将各个评价指标数值放在图中直观地表示整体分析数据中心的能效优劣,即X S-X L60-100=X A-X LX s c o r e-100(7)式中:X S为标准值;X L为极限值;X A为实际值;从而得到实际指标值的赋分值,见式(8),即X s c o r e=100-40(X A-X L)(X S-X L)(8)式中:X s c o r e为各个指标最后评分值㊂3.1常规冷冻水制冷系统数据中心分别对北京㊁上海㊁深圳的常规冷冻水制冷系统数据中心进行分析,该数据中心建筑面积约为1200m2,机柜数125个,单机柜功率密度8k W,当地电费0.75元/k W h,水费8元/t,负载率第1年30%,逐年上升,5年满载,测算10年总运行费用㊂该数据中心采用冷冻水方案为变频离心机,空调系统带自然冷却模式,供回水温度20/27ħ㊂制作的评分雷达图如图3所示㊂(a)北京(b)上海(c)深圳图3常规冷冻水制冷系统评分雷达图F i g.3 R a t i n g r a d a r c h a r t o f c o n v e n t i o n a l c h i l l e d w a t e r r e f r i g e r a t i o n s y s t e m从图3可以看出,冷冻水制冷系统水源利用效率指标整体相对偏低,耗水量较大㊂由于冷冻水制冷系统耗电整体高,因此碳利用效率指标也相对较大,具有较大的提升空间㊂从北京到深圳,由于全年温度整体提高,自然冷却时间减少,电能利用效率指标也逐步减少㊂3.2间接蒸发冷却风侧数据中心分别对位于北京㊁上海㊁深圳的间接蒸发冷却风侧系统数据中心的评价指标进行评分,制作的评分雷达图如图4所示㊂05西安工程大学学报第37卷(a)北京(b)上海(c)深圳图4间接蒸发冷却风侧数据中心评分雷达图F i g.4I n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n g w i n d s i d e d a t a c e n t e r s c o r i n g r a d a r c h a r t图4中,间接蒸发冷却方案:n+1配置,50%机械辅助制冷㊂针对夏热冬冷和夏热冬暖的2个地区的3个典型城市的间接蒸发冷却风侧系统与冷冻水系统评价,结果显示,间接蒸发冷却系统充分利用自然冷源,相比于传统冷冻水系统有明显的节电节水优势,特别是低负载下绝大多时间可以不用机械辅助制冷㊂从结果上看,在反映耗电量的电能利用效率指标和耗水量的水资源利用效率指标上,间接蒸发冷却系统的两项指标都大幅低于冷冻水系统㊂间接蒸发冷却设备相对偏大,设备制冷密度指标还有较大的提升空间㊂3.3间接蒸发冷却水侧数据中心以位于新疆乌鲁木齐的某间接蒸发冷却水侧系统数据中心为案例,结合实测数据,对该数据中心的评价指标进行评分,制作的评分雷达图如图5所示㊂图5间接蒸发冷却水侧数据中心评分雷达图F i g.5I n d i r e c t e v a p o r a t i v e c o o l i n gw a t e r-s i d e d a t a c e n t e r e v a l u a t i o ns c o r i n g r a d a r c h a r t从图5可以看出,间接蒸发冷却水侧系统的P U E指标㊁空调能量利用效率指标均在较高的水平,间接蒸发冷却水侧设备的制冷密度相对于间接蒸发冷却风侧设备也有较高的提升㊂水资源使用效率为0.8,相对于冷冻水系统也更为省水㊂在碳利用效率指标上也有较大的提升空间㊂4结论1)在现有数据中心能效评价的基础上,从数据中心㊁数据中心空调系统㊁间接蒸发冷却空调设备3个维度层面,分别提出了数据中心间接蒸发冷却空调电能利用效率系数㊁数据中心空调能量利用效率㊁间接蒸发冷却空调制冷设备密度等评价指标㊂新指标完善了数据中心的能效评价体系,可引领相关空调产品性能质量进一步提高,使相关空调产品的能效性能更加紧密地贴近实际效果,对于实现数据中心的节能低碳具有重要意义㊂2)采用新的评价指标体系以及赋值分析法,针对数据中心不同空调系统案例进行分析㊂结果表明,间接蒸发冷却系统可以充分利用自然冷源,相比于传统冷冻水系统有明显的节电节水优势,特别是低负载下绝大多时间可以不用机械辅助制冷㊂在反映耗电量的P U E指标和耗水量的水资源利用效率指标上,间接蒸发冷却系统的2项指标都低于冷冻水系统㊂同时由于间接蒸发冷却设备相对偏大,设备制冷密度指标还有较大的提升空间㊂参考文献(R e 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科技成果——空调相变雾化冷却节能技术
科技成果——空调相变雾化冷却节能技术适用范围适用于中央空调和精密空调的节能、高压报警领域技术原理空调相变(雾化)冷却节能系统依据蒸发冷却理论,结合成熟的水处理工艺,根据空调系统的制冷和冷凝设备在使用时的电压、电流信号的变化,合理高效地控制、调节雾化冷却节能系统,使空调设备工作在设定的“高效区间”。
雾化器将水雾化成原水滴体积的1/500(雾粒直径小于30µm),雾化蒸发速度比水滴蒸发速度加快300多倍,水从液态到气态过程中每升温1℃吸热量提高500多倍。
雾化器把水雾化后喷洒在冷凝器进风侧平行空间,有效降低冷凝器进风口的环境温度,提高冷凝器热交换效率,消除压缩机停机、跳机现象,提高空调系统的制冷效率,达到降低压缩机排气压力,从而降低压缩机实际消耗功率的目的,且不会影响空调设备的可靠性及寿命。
技术参数(1)雾化水量20L/h,转速12000r/min;电压:DC-24V;工作电流:小于0.80A;水雾直径:大于1200mm;噪声:小于60dB;转速误差:小于1%。
(2)转速:6000-15000r/min内自由设定;(3)雾化水量:0-100L/h;(4)工作电源:24V(DC);(5)最大工作电流:1.5A;(6)额定功率:小于24W(转速12000r/min时水量20L/h);(7)雾粒:多盘分层雾化;(8)接口、尺寸:外蝶纹G3/8"(16.6mm);(9)本体规格(不含雾化盘直径):42mm×50mm;(10)重量:260g/台。
适用条件环境温度:0℃-60℃;环境湿度:<95%RH;供水温度:0℃-60℃;原水压力:1-3bar;海拔:4000m以内;工作电压:AC380V±20%,220V±15%;频率范围:50±2Hz。
限制条件环境温度低于0℃的季节停止使用。
技术效果经国家电器能效与安全质量监督检验中心检测,具备12%以上的节电效率。
蒸发冷螺杆机工况计算
蒸发冷螺杆机工况计算蒸发冷螺杆机是一种采用蒸发冷却技术的螺杆式冷水机组,广泛应用于制冷、空调、化工、医药等行业。
蒸发冷螺杆机的工况计算是其设计、选型和运行管理的关键环节,直接影响到设备的性能、能效和可靠性。
一、蒸发冷螺杆机概述蒸发冷螺杆机利用蒸发冷却技术,使制冷剂在蒸发器内蒸发吸收热量,实现制冷。
其主要组成部分包括:螺杆式压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等。
与传统冷水机组相比,蒸发冷螺杆机具有更高的能效比、更低的运行成本和更小的占地面积。
二、工况计算的重要性蒸发冷螺杆机的工况计算是对设备运行环境、负荷、制冷量、能效比等参数的确定。
合理的工况计算有助于:1.确保设备选型的准确性,避免设备过大或过小,造成浪费或性能不足;2.为设备运行管理提供依据,有利于监控设备性能,及时发现并解决问题;3.有助于评估设备的投资回报,为项目决策提供参考。
三、工况计算方法及步骤1.确定蒸发冷螺杆机的运行环境参数,如:环境温度、湿度、风速等;2.了解冷负荷需求,包括:室内负荷、室外负荷、工艺负荷等;3.选择合适的制冷剂和压缩机类型;4.根据负荷及制冷剂种类,计算制冷量、能效比、功率等参数;5.校核设备尺寸和材料,确保选型符合实际需求。
四、影响工况计算的因素1.制冷剂种类:不同制冷剂的性能、环保性、安全性等有所不同,影响工况计算结果;2.压缩机类型:螺杆式、活塞式等不同类型的压缩机,其性能参数和运行特性各异;3.负荷变化:负荷的大小和变化规律直接影响蒸发冷螺杆机的运行效果;4.环境条件:环境温度、湿度、风速等对蒸发冷螺杆机的制冷效果和能耗有重要影响。
五、工况计算在实际应用中的作用1.为设备采购、安装、运行提供依据;2.确保制冷效果和能源利用率;3.有利于设备维护和管理;4.提高整个制冷系统的运行稳定性。
六、总结蒸发冷螺杆机的工况计算是一项重要的工作,关系到设备的性能、能效和可靠性。
通过对工况的合理计算,可以为设备选型、运行管理、投资决策等提供有力支持。
冷冻水流量计算
冷冻水流量计算标准冷冻水流量=制冷量(KW)*0.86/5(度温差)冷却水流量=(制冷量+机组输入功率)(KW)*0.86/5(度温差)水流量计算1、.冷却冷却水流量水流量:一般按照产品样本提供数值选取,或按照如下公式进行计算,公式中的Q为制冷主机制冷量L(m3/h)= [Q(kW)/(4.5~5)℃x1.163]X(1.15~1.2)2、冷冻水流量:在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组,可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。
如果考虑了同时使用率,建议用如下公式进行计算。
公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。
L(m3/h)= Q(kW)/(4.5~5)℃x1.1633、冷却水补水量一般1为冷却水循环水量的1~1.6%.1 水侧变流量对冷水机组性能的影响在传统的空调水系统设计中,通过冷水机组的冷冻水和冷却水的流量基本保持不变。
认为只有维持定流量,才能确保盘管的换热效果,流量减小时,在换热盘管表面可能会出现层流状态,降低换热效果;同时,流量过小时,蒸发器还会出现冻结的危险,当流速小于一定值时,水中若含有腐蚀性物质,会对盘管造成腐蚀。
随着控制技术的发展,冷水机组的控制系统越来越先进。
目前,不同类型的冷水机组均能实现冷量的自动调节。
冷水机组能量调节功能的进步使得其水侧变流量设计成为可能,同时也凸显水泵应改变以不变应万变之策,而应以变应变。
事实上,目前,多数冷水机组允许蒸发器流量在额定流量的50%~100%以内变化。
当蒸发器采用变流量运行时,其流量随着用户负荷的变化而变化,当用户负荷变小时,蒸发器的冷冻水流量变小,冷水机组的控制系统根据实际需冷量减小制冷剂流量,导致蒸发器盘管内制冷剂流速偏离了最佳流速值,冷水机组制冷系统的整体性能降低。
衡量蒸发器变流量运行能否节能的标准不单是冷冻水泵运行时节能多少,而还应考虑蒸发器变流量运行造成冷水机组COP值下降而损失的能耗,再考虑变流量运行的负荷时间频度。
循环水蒸发量计算
我国是一个水资源十分贫乏的国家,一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一,节约用水成了一个社会发展所必须面对的问题。
火力发电厂是一个耗水大户,其中循环水冷却塔的耗水量约占整个电厂耗水量的60%以上。
因此,冷却塔耗水量的变化对整个电厂耗水量有着较明显的影响。
那么哪些因素影响冷却塔的耗水量,又是如何影响的呢?下面以一台300MW火电机组为实例具体分析一下其变化的内在规律,以期获得对火电厂节水工作有益的结论。
1.计算所需数据:(机组在300MW工况下)冷却塔循环水量36000t/h 循环水温升9.51℃凝汽器循环水进水温度20℃空气湿度61%循环冷却塔的端差5℃(端差为冷却塔循环水出水温度与大气湿球温度之差)循环水浓缩倍率3.02.影响冷却塔耗水量因素分析:火力发电厂循环水冷却系统运行中,维持系统正常稳定运行的关键是两个平衡,即:水量平衡和盐量平衡。
二者相互联系,如果其中一个平衡变化,那么另一个平衡也会随之发生相应变化。
2.1循环水的水量平衡:水量平衡过程是:机组运行过程中,对于敞开式循环冷却水系统来说,水的损失有蒸发损失、风吹损失、排污损失、漏泄损失(由于量较小,一般可略去不计)等,要维持水量平衡就需要同时对系统进行补水。
循环水系统的水量平衡数学表达式为:PBu =P1+ P2+ P3 [1]公式1 PBu:补充水量占循环水量的百分率,% P1:蒸发损失水量占循环水量的百分率,%P2:风吹损失占循环水量的百分率,% P3:排污损失占循环水量的百分率,%在以上平衡中通常P1所占的份额较大,而它的大小主要取决于凝汽器的热负荷,以及气候条件(主要是温度因素);P2的大小取0.1%(机组冷却塔中装有除水器时);P3的大小主要取决于循环水系统所能达到的浓缩倍率。
水量平衡的另一种数学表达式为: M=E+B+D [2]公式2M:补充水量,t/h; E:蒸发损失量,t/h;B:风吹损失量,t/h;的D:排污损失量,t/h其中:自然通风冷却塔的蒸发损失计算公式为:E=k×△t×Qm [2]公式3k:与环境大气温度有关的系数,%;△t:循环冷却水温升,℃;Qm:循环水量,T。
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空调机组耗水量对比
取制冷量为1000Kw 的机组,对比蒸发冷却式空调机组与水冷冷水机组冷却塔的耗水量。
一、水冷冷水机组冷却水塔耗水量计算
冷却水塔耗水量由蒸发量、飘水量、排污量三个部分组成,由制冷量计算冷却水循环量31000 1.3 3.6223/4.1875
m Q q m h c t ⨯⨯===⨯∆⨯
1、 蒸发量计算
35223 1.94/575
m t E q m h R ∆=⨯=⨯= ; △ t :循环水出入口温度差 ;
q m :循环水量(kg/h );
R :水的蒸发潜热量(千卡/kg )37摄氏度时为575千卡/公斤 ;
2、 飘水量计算
冷却塔之飞溅损失量依冷却塔设计型式、风速等因素决定之。
一般正常情况下,其值约等于循环水量的0.1~0.3%(取0.2%)
30.2%2230.0020.446/m C q m h =⨯=⨯=
3、 排污量计算
因冷却塔时常蒸发一部分水,以至留下的循环水中的溶解液浓缩。
循环水中的溶解液与补给水中的溶解液的比称为循环水的浓缩倍数。
为使循环水在一定的浓缩倍数下运行,将一部分的循环水排出与外部,以保持抵挡的水质。
这种工作称为排污(N :浓缩倍数一般为3)
31.940.4460.524/131
E B C m h N =-=-=-- 4、 冷却水系统维护保养损失
一般水冷冷水机组的冷却水系统为开式系统,运行时间长就会产生腐蚀和藻类粘泥及硬垢,如结垢现象严重,影响热交换效果和正常运行,因此每个月都需要清洗冷却水系统和水冷冷凝器,清洗过程中会排放冷却水系统中的水,根据一般工程经验,冷却水系统容积按循环水量的1/3计算,即每个月将损失约74m ³水量,按机组每天运行12h ,则相当于每个小时耗水量D 增加0.205 m ³/h ;
5、 总功耗水量计算
31.940.4460.5240.205 3.115/M E B C D m h =+++=+++=
二、蒸发冷却式空调机组冷耗水量计算
蒸发冷却式空调机组耗水量由蒸发量、排污量两个部分组成(无飘水)。
1、蒸发量为每100kw 冷量为0.143/m h ;
310000.14 1.4/100E m h =⨯=
2、排污量为每天一次,按1.5m ³算;
31.50.125/12B m h == 2、 总功耗水量计算
31.40125 1.525/M E B m h =+=+=
三、结论
对比水两者的耗水量,可以发现蒸发冷却式空调机组冷耗水量仅为水冷冷水机组冷却水塔耗水量一半以下,而且蒸发冷却式空调机组循环水容量少,清洗换水损耗不大,因此可以得出蒸发冷却式空调机组比水冷冷水机组节水50%以上。