中文名 | 空調(diào)水系統(tǒng)最不利環(huán)路的辨析與應(yīng)用 | 依托單位 | 大連理工大學(xué) |
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項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 | 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 張吉禮 |
本項(xiàng)目針對(duì)閉式循環(huán)空調(diào)水系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行控制中最不利環(huán)路的水力學(xué)特性和熱力學(xué)特性的一致性問題及其在水系統(tǒng)變頻控制中的應(yīng)用應(yīng)用問題,通過理論與試驗(yàn)研究,解決了一類閉式循環(huán)供熱空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能控制的基礎(chǔ)性問題。本項(xiàng)目首先給出了空調(diào)水系統(tǒng)最不利環(huán)路的水力與熱力本構(gòu)模型;其次根據(jù)模型研究了最不利熱力環(huán)路和最不利水力環(huán)路的瞬變特性;最后通過試驗(yàn)研究了最不利熱力環(huán)路在線辨識(shí)方法及其在變壓差水泵變頻控制中的應(yīng)用。 本項(xiàng)目取得了如下研究成果: 1)完善和建立了一類閉式機(jī)械循環(huán)水系統(tǒng)最不利熱力環(huán)路及其在空調(diào)水系統(tǒng)水泵變頻控制中應(yīng)用的基本理論和方法;2)建立了空調(diào)水系統(tǒng)管網(wǎng)水力本構(gòu)模型和熱力本構(gòu)模型,提出熱力模型解析解求解方法;3)分析了空調(diào)水系統(tǒng)最不利熱力環(huán)路和最不利水力環(huán)路在各環(huán)路上出現(xiàn)的時(shí)序瞬變規(guī)律;4)提出了空調(diào)水系統(tǒng)最不利熱力環(huán)路在線辨識(shí)方法,開發(fā)出計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù);5)提出了空調(diào)水系統(tǒng)壓差設(shè)定值自適應(yīng)重設(shè)定方法,開發(fā)出計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù);6)基于最不利熱力環(huán)路,提出一種空調(diào)水系統(tǒng)變壓差設(shè)定值水泵變頻優(yōu)化控制方法,并開發(fā)出計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù)。7)項(xiàng)目資助發(fā)布論文共25篇,其中SCI檢索10篇,EI檢索17篇,ISTP檢索1篇。8)培養(yǎng)博士后3名,博士3名,碩士9名。9)項(xiàng)目所發(fā)論文成果獲得2013年遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。10)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人獲2011年遼寧省第六批“百千萬人才工程”百人層次,2011年姑蘇創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才,江蘇省高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。 2100433B
1. 擬研究的問題:閉式循環(huán)空調(diào)水系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中最不利環(huán)路的水力特性和熱力特性的一致性及其在水系統(tǒng)變頻控制中的應(yīng)用。.2. 研究意義:該問題是解決一類閉式循環(huán)供熱空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能控制的基礎(chǔ)性問題,本項(xiàng)目的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)一類水系統(tǒng)的節(jié)能控制具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值,對(duì)提高暖通空調(diào)系統(tǒng)能源利用效率、降低建筑能耗具有重要的社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義。.3. 研究?jī)?nèi)容:1)研究空調(diào)水系統(tǒng)最不利環(huán)路的水力與熱力本構(gòu)模型;2)研究最不利熱力環(huán)路和最不利水力環(huán)路的瞬變特性;3)研究最不利熱力環(huán)路在線辨識(shí)方法及其在變壓差水泵變頻控制中的應(yīng)用。.4. 關(guān)鍵問題:1)表冷器干、濕工況下全熱交換狀態(tài)方程的建立和求解;2)最不利熱力環(huán)路和最不利水力環(huán)路在各環(huán)路上出現(xiàn)時(shí)序的一致性;3)最不利熱力環(huán)路在線辨識(shí)方法。.5. 研究方法:采用理論研究、系統(tǒng)仿真、實(shí)際系統(tǒng)分析和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法。
如圖所示,管井里面的字母代表不同業(yè)態(tài),那圖形代表什么呢?是立管的意思么? 回復(fù):是立管,而且是同程的立管而已,你可以對(duì)照系統(tǒng)圖看看就明白為什么每根管道兩個(gè)立管。
工業(yè)管道冊(cè)里有化學(xué)清洗定額
上電動(dòng)蝶閥中止回閥門下蝶閥
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提出了空調(diào)水系統(tǒng)最不利熱力環(huán)路和最大閥位環(huán)路的概念,給出了基于空調(diào)水系統(tǒng)最大閥位環(huán)路重整化閥位域的壓差重整化方法。以壓差監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)于分、集水器兩側(cè)的單級(jí)泵變流量空調(diào)水系統(tǒng)為例,進(jìn)行了模擬分析,結(jié)果表明,與其他幾種常見的變壓差設(shè)定值控制方法相比,該壓差重整化方法適應(yīng)性強(qiáng)、節(jié)能效果明顯。
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本文在管網(wǎng)水力計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,建立回路優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,可以對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié),以使所有用戶的水流量達(dá)到設(shè)計(jì)流量。根據(jù)一個(gè)商業(yè)建筑空調(diào)實(shí)例,分析了空調(diào)水系統(tǒng)中的環(huán)路阻力分布狀況。結(jié)果表明,對(duì)應(yīng)建筑不同使用功能的空調(diào)系統(tǒng)分區(qū),其水系統(tǒng)各支路之間設(shè)計(jì)壓力損失相差較大。為了實(shí)施有效合理的初調(diào)節(jié),有必要進(jìn)行管網(wǎng)的模擬初調(diào)節(jié),掌握所有水系統(tǒng)用戶的初始水量分配,且能找出管網(wǎng)中真正的最不利環(huán)路。
移動(dòng)荷載作用下,結(jié)構(gòu)上的各種量隨荷載的位置而變化。如果荷載移動(dòng)到某個(gè)位置,使某量值S達(dá)到最大值(或最小值),則此荷載位置稱為量值S的最不利荷載位置。
移動(dòng)荷載作用下,結(jié)構(gòu)上的各種量隨荷載的位置而變化。如果荷載移動(dòng)到某個(gè)位置,使某量值S達(dá)到最大值(或最小值),則此荷載位置稱為量值S的最不利荷載位置。2100433B
【學(xué)員問題】不利的自然條件與人為障礙引起的索賠?
【解答】不利的自然條件是指施工中遇到的實(shí)際自然條件比招標(biāo)文件中所描述的更為困難和惡劣,這些不利的自然條件或人為障礙增加了施工的難度,導(dǎo)致承包方必須花費(fèi)更多時(shí)間和費(fèi)用,在這種情況下,承包方可向監(jiān)理工程師提出索賠要求。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。
【學(xué)員問題】空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工?
【解答】一。設(shè)備間面積及層高與管路布置原則
隨著智能建筑及建筑功能的發(fā)展,設(shè)備布置所需的空間越來越受限制了。設(shè)備間的管路管線只有認(rèn)真公道的進(jìn)行空間治理,才能節(jié)省空間,并避免不必要的返工。
設(shè)備層布置原則:20層以內(nèi)的高層建筑:宜在上部或下部設(shè)一個(gè)設(shè)備層
30層以內(nèi)的高層建筑:宜在上部和下部設(shè)兩個(gè)設(shè)備層
30層以上超高層建筑:宜在上、中、下分別設(shè)設(shè)備層
生產(chǎn)廠房宜在其周邊輔房?jī)?nèi)設(shè)空調(diào)設(shè)備,冷水機(jī)組及鍋爐房等設(shè)備宜設(shè)在獨(dú)立的建筑內(nèi)。
設(shè)備層內(nèi)管道布置原則:離地h≤2.0m 布置空調(diào)設(shè)備,水泵等
h=2.5~3.0m 布置冷、熱水管道
h=3.6~4.6m 布置空調(diào)透風(fēng)管道
h〉4.6m 布置電線電纜
設(shè)備層層高概略:
建筑面積(㎡)設(shè)備層層高(m)建筑面積(㎡)設(shè)備層層高(m)
10004.0150005.5
30004.5200006.0
50004.5250006.0
100005.0300006.5
在實(shí)際施工中往往由于機(jī)房空間不夠或管線布置不公道,導(dǎo)致沒有空調(diào)水閥組的安裝位置,閥門裝設(shè)過高,不便操縱。
二。水泵選擇與安裝
在設(shè)計(jì)空調(diào)水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的水力計(jì)算,根據(jù)設(shè)計(jì)流量計(jì)算出在該流量下管路的阻力,以確保選用水泵的揚(yáng)程公道。在對(duì)流量和揚(yáng)程乘以一定的安全裕量后,進(jìn)行水泵的選擇。有些設(shè)計(jì)職員未進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,以為揚(yáng)程大一些保險(xiǎn),導(dǎo)致所選擇的水泵不能滿足要求,或者造成運(yùn)行用度增加,甚至水泵不能正常工作。
一般工程項(xiàng)目中配置的冷水機(jī)組都在2至4臺(tái)之間,對(duì)于規(guī)模很大的工程項(xiàng)目,甚至需要5臺(tái)以上的冷水機(jī)組并聯(lián)工作。制冷站內(nèi)的主機(jī)與水泵的匹配一般來說是一機(jī)對(duì)一泵,以保證冷水機(jī)組的水流量及正常運(yùn)行,因此,目前我國(guó)空調(diào)水系統(tǒng)大多為有2臺(tái)或2臺(tái)以上水泵并聯(lián)的定流量系統(tǒng)或一次泵變流量系統(tǒng)??照{(diào)設(shè)計(jì)時(shí),都是按最大負(fù)荷情況來進(jìn)行設(shè)備選擇以保證最不利情況時(shí)的需要。在循環(huán)水泵采用并聯(lián)運(yùn)行方式時(shí),選擇水泵一定要按管路特性與水泵并聯(lián)特性曲線進(jìn)行選型計(jì)算。選型時(shí),除應(yīng)留意水泵在設(shè)計(jì)工況時(shí)的性能參數(shù)外,還應(yīng)關(guān)注水泵的特性曲線,盡量選擇特性曲線陡的水泵并聯(lián)工作。運(yùn)行職員應(yīng)留意工況轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)閥門的調(diào)節(jié)。
很多空調(diào)設(shè)計(jì)都是冬夏兩用的,即隨著季節(jié)的變化,為盤管供給冷水或熱水。冬季熱負(fù)荷一般比夏季冷負(fù)荷小,且空調(diào)水系統(tǒng)供回水溫差夏季一般取5℃,冬季取10℃,根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)循環(huán)流量計(jì)算公式G=0.86Q/ΔT(式中Q為空調(diào)負(fù)荷KW,ΔT為水系統(tǒng)溫差℃,G為水系統(tǒng)循環(huán)流量m3/h),則夏季空調(diào)循環(huán)水流量將是冬季的2-3倍。所以水泵應(yīng)根據(jù)夏季工況參數(shù)選型。
水泵安裝時(shí),其進(jìn)出水口均應(yīng)安裝金屬軟接或橡膠軟接,以減小振動(dòng)對(duì)管路的影響,并保護(hù)水泵。重量大于300kg的水泵應(yīng)安裝慣性基礎(chǔ)和減震器。慣性基礎(chǔ)一般用型鋼框架內(nèi)填混凝土(C30)制作。慣性基礎(chǔ)的重量一般為水泵自重的1.5—2倍。減震器應(yīng)根據(jù)慣性基礎(chǔ)重量和水泵重量并考慮水泵的動(dòng)載荷選取。此外還應(yīng)在水泵慣性基礎(chǔ)上安裝水平限位裝置。
水泵出口聲響異常,一般是系統(tǒng)阻力太大,導(dǎo)致系統(tǒng)缺水來引起的。
解決方法:1.再開啟一臺(tái)水泵。運(yùn)行兩臺(tái)水泵時(shí),異響消失。
2.適當(dāng)關(guān)小泵出口閥門,異響消失。
3.泵前過濾器太臟,吸不上水,拆洗過濾器。
4.系統(tǒng)排氣,減小系統(tǒng)阻力。
三。冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工
1.系統(tǒng)冷凍水(或鹽水)流量估算0.14~0.20L/S(0.25~0.40L/S)/冷噸。1RT=3516.91W.
2.冷凍水系統(tǒng)的補(bǔ)水量(膨脹水箱)
水箱容積計(jì)算:Vb=a△tVsm3
Vb—膨脹水箱有效容積(即從信號(hào)管到溢流管之間高差內(nèi)的容積)m3
a—水的體積膨脹系數(shù),a=0.0006L/℃
△t—最大的水溫變化值℃
Vs—系統(tǒng)內(nèi)的水容量m3,即系統(tǒng)中管道和設(shè)備內(nèi)總?cè)菟?/p>
3.冷凍水系統(tǒng)流速規(guī)定
DN100及以上管道:2.0m/s~3.0m/s
DN80~DN100管道:1.0m/s~2.0m/s
DN40~DN80管道:1.0m/s左右
DN40以下管道:1.0m/s以下
無論如何,冷凍水系統(tǒng)管路的流速不應(yīng)大于3.0m/s.
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)或剛開機(jī)時(shí),水中不可避免混有空氣,所以系統(tǒng)管路上應(yīng)根據(jù)管徑安裝自動(dòng)放氣閥。特別要留意立管頂端最易積聚空氣,阻礙冷凍水正?;顒?dòng),必須安裝自動(dòng)放氣閥。為便于維修,在過濾器及控制閥處應(yīng)設(shè)置旁通管,在水泵的進(jìn)出口處,系統(tǒng)最低點(diǎn)和局部低點(diǎn)應(yīng)設(shè)排水閥。
生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)冷凍水系統(tǒng)假如系統(tǒng)較大,末端設(shè)備較多時(shí),建議采用同程式系統(tǒng)。既可以避免安裝多級(jí)平衡閥,節(jié)約本錢,又輕易達(dá)到水力平衡。
冷凍水系統(tǒng)管路多采用焊接,焊渣等雜物非常輕易掉到管道內(nèi),堵塞過濾器或盤管。所以安裝完成后,應(yīng)進(jìn)行管路清洗,清洗時(shí)應(yīng)敲打管路,除往附著在管內(nèi)壁的焊渣等雜物。系統(tǒng)初次運(yùn)行一周后應(yīng)清洗過濾器。空調(diào)水管路焊接應(yīng)該用氬弧焊打底,電焊蓋面。由于氬弧焊打底不會(huì)出現(xiàn)焊渣,且焊縫致密,不易滲漏。
冷凍水系統(tǒng)初次運(yùn)行時(shí),應(yīng)先打開供水閥,待系統(tǒng)布滿水后,再打開回水閥,以利于往除管路的雜質(zhì),防止進(jìn)進(jìn)盤管。
四。冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工
制冷機(jī)冷卻水量估算表
活塞式制冷機(jī)(t/kw)0.215
離心式制冷機(jī)(t/kw)0.258
吸收式制冷機(jī)(t/kw)0.3
螺桿式制冷機(jī)(t/kw)0.193~0.322
冷卻塔的選擇:
1.現(xiàn)在一般中心空調(diào)工程使用較多的是低噪聲或超低噪聲型玻璃鋼逆流式冷卻塔,其國(guó)產(chǎn)品的代號(hào)一般為DBNL-水量數(shù)(m3/h)。如DBNL3-100型表示水量為100m3/h,第三次改型設(shè)計(jì)的超低噪聲玻璃鋼逆流式冷卻塔。即:水量數(shù)(m3/h)=(主機(jī)制冷量+壓縮機(jī)輸進(jìn)功率)÷3.165
2.初先的冷卻塔的名義流量應(yīng)滿足冷水機(jī)組要求的冷卻水量,同時(shí)塔的進(jìn)水和出水溫度應(yīng)分別與冷水機(jī)組冷凝器的出水和進(jìn)水溫度相一致。再根據(jù)設(shè)計(jì)地室外空氣的濕球溫度,查產(chǎn)品樣本給出的塔熱工性能曲線或說明,校核塔的實(shí)際流量是否仍不小于冷水機(jī)要求的冷卻水量。
3.校核所選塔的結(jié)構(gòu)尺寸、運(yùn)行重量是否適合現(xiàn)場(chǎng)安裝條件
4.扼要經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算公式:
設(shè)備總冷量(KW)×856(大卡)÷3000×(1.2~1.3)=冷卻塔水流量
冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量包括:1蒸發(fā)損失2漂水損失3排污損失4泄水損失
建議冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量取為循環(huán)水量的1—1.6%,電制冷、水質(zhì)好時(shí),取小值,溴化鋰吸收式制冷、水質(zhì)差時(shí),取大值。冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)留意的題目
1.多臺(tái)冷卻塔并聯(lián)時(shí),冷卻塔進(jìn)水管路應(yīng)設(shè)置平衡閥或電動(dòng)控制閥,平衡管路阻力。
2.冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)較差時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)旁濾系統(tǒng),過濾冷卻水。
3.在有結(jié)凍危險(xiǎn)的地區(qū),冷卻塔間歇運(yùn)行時(shí),為防止冷卻塔水池結(jié)冰,應(yīng)設(shè)加熱管線。室外冷卻水管應(yīng)保溫。
冷卻塔漂水過大是施工調(diào)試中經(jīng)常碰到的題目。其主要原因是冷卻水量超過額定流量。調(diào)節(jié)冷凝器進(jìn)出水閥門,觀察出水壓力表,把壓差控制在額定范圍內(nèi)(一般壓差為0.08MPa左右),一般就可以解決題目。假如不行,再往查看布水器噴口噴射角度是否過于朝下,調(diào)節(jié)冷卻塔布水器的噴射角度,使其稍有傾斜(15度)。
五。冷凝水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工
通常,可以根據(jù)機(jī)組的冷負(fù)荷Q(KW)按下列數(shù)據(jù)近似選定冷凝水管的公稱直徑。
Q≤7kWDN=20mm
Q=7.1~17.6kWDN=25mm
Q=101~176kWDN=40mm
Q=177~598kWDN=50mm
Q=599~1055kWDN=80mm
Q=1056~1512kWDN=100mm
Q=1513~12462kWDN=125mm
Q>12462kWDN=150mm
注:1.DN=15mm的管道,不推薦使用。2.立管的公稱直徑,就與水平干管的直徑相同。3.冷凝水管的公稱直徑DN(mm),應(yīng)根據(jù)通過冷凝水的流量計(jì)算確定
風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組、整體式空調(diào)器、組合式空調(diào)機(jī)組等運(yùn)行過程中產(chǎn)生的冷凝水,必須及時(shí)予以排走。排放冷凝水管道的設(shè)計(jì),應(yīng)留意以下事項(xiàng):
1.沿水流方向,水平管道應(yīng)保持不小于千分之一的坡度;且不答應(yīng)有積水部位。
2.當(dāng)冷凝水盤位于機(jī)組負(fù)壓區(qū)段時(shí),凝水盤的出水口處必須設(shè)置水封,水封的高度應(yīng)比凝水盤處的負(fù)壓(相當(dāng)于水柱高度)大50%左右。水封的出口,應(yīng)與大氣相通。為了防止冷凝水管道表面產(chǎn)生結(jié)露,必須進(jìn)行防結(jié)露驗(yàn)算。
3.冷凝水立管的頂部,應(yīng)設(shè)計(jì)通向大氣的透氣管。
4.設(shè)計(jì)和布置冷凝水管路時(shí),必須認(rèn)真考慮定期沖洗的可能性,并應(yīng)設(shè)計(jì)安排必要的設(shè)施。
5.大型電子廠房的MAU機(jī)組,AHU機(jī)組因冷凝水量大,應(yīng)考慮回收?;厮睦淠梢宰鰹槔鋮s塔的補(bǔ)水。
冷凝水施工中,管道安裝一定留意不能倒坡。很多情況都是由于倒坡使冷凝水不能正常排放,導(dǎo)致凝水盤處溢水。安裝時(shí)存水彎的高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,否則冷凝水不能排出。
冷凝水管在吊頂上敷設(shè)時(shí),應(yīng)認(rèn)真保溫,防止結(jié)露。
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