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制冷與空調水系統詳解:冷媒水與冷卻水循環原理及應用

一、冷媒水系統的組成與分類

1. 冷媒水系統概述

在空調用制冷系統中,除直接蒸發式制冷裝置外,通常以水作為載冷劑傳遞和輸送冷量,稱為冷媒水(簡稱冷水)。冷媒水在制冷機的蒸發器中與制冷劑進行熱交換,吸收冷量后,通過水泵和管道輸送至空氣調節處理裝置,釋放冷量后再返回蒸發器,如此循環構成冷媒水系統。

2. 冷媒水系統的分類

冷媒水循環系統根據水是否與空氣直接接觸,可分為閉式系統和開式系統。

(1)閉式系統

  • 定義:閉式系統是密閉管路水循環系統,水在管路中循環,不與大氣接觸,無論水泵是否運行,管道中始終充滿水。
  • 組成
    • 膨脹水箱:通常安裝在系統最高點以上,用于保持系統充滿水的狀態,維持系統壓力,并為水的體積膨脹提供空間。
    • 膨脹水罐:安裝在循環水泵入口,通過加壓水泵維持系統壓力。
  • 優點
    • 管路不易產生污垢和腐蝕。
    • 水泵揚程小,電動機功率低,耗電少。
    • 系統簡單,無需儲水池,回水不需另設水泵。
  • 缺點
    • 蓄能能力小,低負荷時冷熱源設備需經常運行。
    • 膨脹水箱需安裝在系統最高點,補水可能需另加加壓水泵。
    • 膨脹水罐需配加壓水泵。

(2)開式系統

  • 定義:開式系統是開放式管路水循環系統,通常用于噴水室處理空氣或設置蓄冷水池的空調系統。水在系統中循環時與空氣或大氣接觸,水量會發生變化。
  • 組成
    • 噴水室:用于處理空氣,水與空氣直接接觸。
    • 蓄冷水池:用于儲存冷媒水,減少冷熱源設備的開啟時間,削減負荷峰值。
  • 優點
    • 噴水室處理空氣時適應范圍廣。
    • 蓄冷水池可利用蓄冷能力,減少設備運行時間,達到節能效果。
  • 缺點
    • 水易受污染,產生水垢,影響換熱效果。
    • 水與空氣接觸后含氧量高,管道和設備易腐蝕,使用壽命降低。
    • 水泵需克服高度差造成的靜水壓力,揚程增大,耗電多。
    • 回水不能自流時需增加回水泵。

二、冷卻水系統的組成與分類

1. 冷卻水系統概述

冷卻水循環系統是指冷卻水進入冷水機組的冷凝器,吸收制冷劑放出的熱量后溫度升高,然后進入室外冷卻塔散熱降溫,通過冷卻水循環水泵進行循環冷卻,帶走制冷劑冷凝放出的熱量,保證冷水機組的制冷循環。該系統由冷卻塔、冷卻水箱(池)、冷卻水泵和冷水機組冷凝器等設備及其連接管路組成。

2. 冷卻水系統的分類

按供水方式,冷卻水系統可分為以下三種:

(1)直流供水系統

  • 定義:冷卻水經過冷凝器等用水設備后,直接排入河道或下水道,或用于廠區綜合用水及農田灌溉。
  • 特點:簡單直接,但水資源浪費較大,不適用于缺水地區。

(2)重復使用供水系統

  • 定義:使用其他冷卻設備的回水作為水源,或重復使用已用過的冷卻水。
  • 特點:適用于深井水作為水源,水溫較低且一次使用后溫升不大的情況。

(3)循環冷卻水系統

  • 定義:冷卻水循環使用,只需補充少量補給水,但需要增加循環泵和冷卻設備。
  • 特點
    • 自然通風冷卻循環系統:采用冷卻塔或冷卻噴水池,用自來水補充,適用于小型冷凍機組,當地氣候條件適宜。
    • 機械通風冷卻循環系統:采用機械通風冷卻塔或噴射式冷卻塔,用自來水補充,適用于氣溫高、濕度大,自然通風冷卻塔無法達到冷卻效果的系統。
  • 優勢:機械通風冷卻循環系統因自控程度高,廣泛應用于現代空調工程,尤其適用于對冷卻效果要求較高的場景。

三、系統設計與運行要點

1. 冷媒水系統設計要點

  • 閉式系統
    • 膨脹水箱或膨脹水罐的安裝位置需合理,確保系統壓力穩定。
    • 管路需做好保溫,防止熱量損失。
  • 開式系統
    • 蓄冷水池需定期維護,防止水質惡化。
    • 噴水室需定期清洗,防止水垢積累。

2. 冷卻水系統設計要點

  • 冷卻塔:選擇合適的冷卻塔類型(自然通風或機械通風),確保冷卻效果。
  • 水泵選型:根據系統流量和揚程需求,合理選擇冷卻水泵。
  • 水質管理:定期檢測和處理冷卻水,防止水垢和微生物滋生,延長設備使用壽命。

3. 運行維護注意事項

  • 水質監測:定期檢測冷媒水和冷卻水的水質,及時處理異常。
  • 設備維護:定期檢查和維護水泵、冷卻塔、膨脹水箱等設備,確保運行正常。
  • 節能措施:合理控制冷卻水流量和溫度,優化系統運行參數,降低能耗。
通過合理設計和科學管理,制冷與空調水系統能夠高效運行,滿足空調系統的冷量需求,同時降低運行成本,延長設備使用壽命。
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以上內容僅供參考,具體操作應根據設備實際情況和廠家要求進行。
 

2025/08/13 13:49:05 332 次

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