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    冷卻水系統(tǒng)中水箱大小的計(jì)算

    2017-01-03 15:57:01  來源:眾高冷源

        工業(yè)冷卻系統(tǒng)中,經(jīng)常設(shè)置冷凍水箱,這是工業(yè)冷卻系統(tǒng)區(qū)別于普通空調(diào)系統(tǒng)一個(gè)*顯著的特征,其目的有三:排氣、恒溫、快速補(bǔ)水。這說明了冷凍水箱在系統(tǒng)中是非常重要的設(shè)備,如果設(shè)計(jì)不合理,將導(dǎo)致水溫波動(dòng)超過規(guī)定范圍,影響生產(chǎn)。下面從系統(tǒng)、控制、結(jié)構(gòu)等方面,來說明冷凍水箱的設(shè)計(jì)要求。
    冷凍水箱設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定冷凍水箱的容積。


    常見的工業(yè)冷卻系統(tǒng)流程如下:

     

           在實(shí)際的使用過程中,由于客戶負(fù)荷變化非常大,從0%~100%都有可能出現(xiàn),

    且出現(xiàn)的幾率幾乎沒有規(guī)律可循,這就給冷凍水箱的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。為解決這個(gè)問題,我們從*不利的情況來分析設(shè)計(jì)冷凍水箱,只要在*不利情況下能滿足要求,則整個(gè)系統(tǒng)即可以滿足要求。實(shí)際使用過程中*不利的工況:冷水機(jī)組從卸載到待機(jī)狀態(tài)開始,負(fù)荷到達(dá)*大值100%。
    為計(jì)算設(shè)計(jì)冷凍水箱容積V(M3),還需要如下參數(shù):
    1、制冷量Q,單位:KW;
    2、冷水機(jī)組防頻繁啟動(dòng)間隔時(shí)間t1,單位:MIN;
    3、冷水機(jī)組從啟動(dòng)到滿載100%加載時(shí)間t2,單位:MIN;
    4、冷凍水要求*低溫度T3,單位:℃;
    5、冷凍水要求*高溫度T4,單位:℃;
    6、水的密度:1000KG/M3;
    7、水的比熱:4.187KJ/KG.℃
    8、安全系數(shù)N;
    9、水箱內(nèi)的水溫為平均水溫;
    冷凍水箱容積計(jì)算公式:V*1000*(T4-T3)*4.187 =Q*( t1+ t2)*60*N
    本公式的含意:冷凍水箱內(nèi)蓄冷量,*少應(yīng)滿足冷水機(jī)組從卸載到待機(jī)狀態(tài)開始到加載到滿載100%這段時(shí)間內(nèi),冷凍水箱內(nèi)的水溫*高不能超過冷凍水要求的*高水溫T4。變換公式,即可計(jì)算出冷凍水箱容積:
    V= Q*( t1+ t2)*60*N /(1000*(T4-T3)*4.187)
    從上述公式可知:
    冷水機(jī)組防頻繁啟動(dòng)間隔時(shí)間t1、冷水機(jī)組從啟動(dòng)到滿載100%加載時(shí)間t2、冷凍水要求*低溫度T3和*高溫度T4,都對(duì)冷凍水箱容積有影響。為方便大家確定冷凍水箱容積,根據(jù)公司設(shè)計(jì)規(guī)范確定的冷水機(jī)組防頻繁啟動(dòng)間隔時(shí)間t1

    、冷水機(jī)組從啟動(dòng)到滿載100%加載時(shí)間t2、冷凍水要求*低溫度T3和*高溫度T4、冷凍水

    溫度控制精度整理出如下表格,供大家參考使用:


    螺桿機(jī)系列冷水機(jī)組需要配置冷凍水箱容積,請(qǐng)大家參照計(jì)算。
           以上計(jì)算結(jié)果是按照*不利情況下計(jì)算出來的結(jié)果,實(shí)際使用時(shí),負(fù)荷*大值肯

    定小于冷水機(jī)組制冷量,且實(shí)際負(fù)荷不一定是*大值,故冷凍水箱的容積可以適當(dāng)減小。
    根據(jù)上述說明,本人認(rèn)為,冷凍水箱的設(shè)計(jì)要求:
    1、需要客戶提供負(fù)荷變化規(guī)律(負(fù)荷隨時(shí)間變化曲線圖);
    2、需要客戶提供水溫控制精度,不要過分要求控制精度;
    3、多臺(tái)冷水機(jī)組系統(tǒng)的冷凍水箱容積,按照*大一臺(tái)機(jī)組制冷量來選配冷凍水箱即可。

    因?yàn)槎嗯_(tái)冷水機(jī)組系統(tǒng),不會(huì)出現(xiàn)多臺(tái)同時(shí)停機(jī)、同時(shí)啟動(dòng)狀況。
    4、如果客戶對(duì)不穩(wěn)定工況的溫度要求不是特別關(guān)注,選用冷凍水箱容積可以在上述計(jì)算

    結(jié)果下適當(dāng)減小。
    以上分析和計(jì)算,是根據(jù)本人對(duì)冷凍水系統(tǒng)的理解整理出來的,請(qǐng)大家批評(píng)指正。


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