區(qū)域供冷系統(tǒng)采用混水器替代板式換熱器實(shí)現(xiàn)直接供冷應(yīng)用實(shí)踐

韋國華，巫術(shù)勝

（廣州大學(xué)城能源發(fā)展有限公司，廣州 510006）

1 引 言

在區(qū)域供冷系統(tǒng)中，中央供冷站將空調(diào)冷凍水輸送至各用冷建筑的換熱間。在換熱間內(nèi)，冷源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的熱量交換通常采用板式換熱器，區(qū)域供冷循環(huán)冷凍水與建筑物內(nèi)的循環(huán)冷凍水互相隔離。原理圖如圖1所示。

從圖1可知，與直接供冷系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)保證了兩系統(tǒng)的水質(zhì)互不影響，各系統(tǒng)定壓相對(duì)獨(dú)立，但同時(shí)也存在換熱效率比較低的問題。在實(shí)際區(qū)域供冷系統(tǒng)中，存在可以直接供冷的用戶 （該類用戶在水質(zhì)互混影響、定壓可以不用考慮）。該類用戶如果采用直接供冷可以提高供冷效率。筆者根據(jù)該原理，提出了一種用混水器替代板式換熱器的方案，并成功地應(yīng)用于工程實(shí)踐，達(dá)到了理想的效果。

圖1 換熱間原理圖

2 方案原理及效果分析

2.1 方案原理

該方案的基本思路是在換熱間原板式換熱器的位置安裝一個(gè)混水器，區(qū)域供冷系統(tǒng)與用戶側(cè)水系統(tǒng)在混水器內(nèi)進(jìn)行熱交換，兩系統(tǒng)之間的流量匹配通過混水器進(jìn)行自補(bǔ)償。如圖2所示。

圖2 換熱間直供改造原理圖

2.2 效果分析

原方案和改造方案的技術(shù)分析對(duì)比見表1。

表1 兩種方案技術(shù)分析對(duì)比

3 改造案例

3.1 案例背景

大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)中，某用冷單位的建筑A棟原設(shè)計(jì)是采用區(qū)域供冷換熱間，因暫時(shí)不使用空調(diào)冷凍水，將板式換熱器拆除并移做它用，換熱間的其它設(shè)備保留。后來該單位要求恢復(fù)供應(yīng)空調(diào)冷凍水，但是一時(shí)沒有合適的板式換熱器，而且安裝板式換熱器的費(fèi)用高、工期長，因此采用混水器替代板式換熱器的方案。

3.2 改造方案

（1）原設(shè)計(jì)的板式換熱器參數(shù)如下：

換熱量：1103kW；

冷側(cè)進(jìn)出口溫度：2.5/12.5℃；

熱側(cè)進(jìn)出口溫度：13.5/6.5℃；

冷側(cè)壓力降：25.18 kPa；

熱側(cè)壓力降：48.91 kPa；

冷側(cè)流量：23.83 l/s；

熱側(cè)流量：34.09 l/s；

接口尺寸形式：DN150法蘭。

（2）管網(wǎng)參數(shù)：

冷側(cè)入口壓力：0.4～0.6 MPa，熱側(cè)入口壓力：0.4～0.6 MPa；

冷側(cè)膨脹水箱絕對(duì)標(biāo)高：46m，熱側(cè)膨脹水箱絕對(duì)標(biāo)高：33.5m。

（3）混水器設(shè)計(jì)：見圖3。

圖3 混水器設(shè)計(jì)圖

混水器采用冷、熱側(cè)水逆向流動(dòng)的形式，冷側(cè)水可以得到較大的供、回水溫差，從而減小冷側(cè)水的流量。出口管徑選取DN150，與原板式換熱器接口尺寸相同，以便于與原管道連接?；焖髦睆竭x取DN150，計(jì)算得到流速為 0.58m/s。材質(zhì)選取DN150無縫鋼管，公稱壓力1.6MPa。

（4）自控系統(tǒng)：

自控與原方案相同，不需更改。

3.3 改造后效果

改造后區(qū)域供冷系統(tǒng)建筑A及附近建筑的運(yùn)行數(shù)據(jù)見表2。

表2 改造前后運(yùn)行數(shù)據(jù)

由表中可以看出，建筑A對(duì)區(qū)域供冷系統(tǒng)內(nèi)其它建筑的影響很小，但是其自身的流量增加很大，能更好的保證用戶側(cè)的空調(diào)效果。

4 結(jié)論與展望

（1）采用混水器替代板式換熱器的方案具有造價(jià)低、施工簡單、換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行效果良好，可應(yīng)用于區(qū)域供冷或供熱系統(tǒng)的工程實(shí)踐中。

（2）區(qū)域供冷系統(tǒng)用戶多樣，應(yīng)該根據(jù)具體的實(shí)際情況采用不同的系統(tǒng)形式。

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