制藥項目中冷水機組的應(yīng)用方案選擇

蔣宇培

（中國醫(yī)藥集團重慶醫(yī)藥設(shè)計院，重慶400042）

0 引言

對于生產(chǎn)型企業(yè)來說，成本控制在整個企業(yè)經(jīng)濟活動過程中發(fā)揮著重要作用，直接決定著企業(yè)能否以收抵支和償還到期的各項債務(wù)，進而決定了企業(yè)能否健康生存和發(fā)展。本文以山東齊魯制藥某項目設(shè)計為例，從冷水機組的運行控制方面著手，比較了全定頻機組和定頻/變頻冷水機組混合使用這兩種方案，總結(jié)了冷水機組在這兩種方案下的使用情況和能耗情況，希望能給其他制藥企業(yè)帶來啟示。

1 冷水機組配置分析

以山東齊魯制藥的7/12℃冷凍水系統(tǒng)項目為例，對冷水機組的配置作技術(shù)分析。各車間冷凍水供/回溫度和冷量如表1所示。

經(jīng)計算，各單體建筑的冷負荷峰值時間均為15：00，各制藥廠凈化區(qū)的同時使用率較高。結(jié)合制藥廠的負荷變化以及實際使用情況，本著安全、經(jīng)濟的原則，我們設(shè)計了3臺離心式冷水機（其中1臺為變頻離心式制冷機），單臺制冷量為3 516 kW；1臺螺桿式冷水機，單臺制冷量為1 370 kW。冷水機組均集中設(shè)置在冷水機房。

2 冷水機組控制分析

冷水機組是空調(diào)冷源系統(tǒng)中最重要的設(shè)備。本工程設(shè)計選用了3臺離心式冷水機、1臺螺桿式冷水機，即可滿足車間生產(chǎn)運行要求。

以本工程設(shè)計為例，選用的3臺離心式冷水機（其中1臺為變頻離心式制冷機）的單臺制冷量為3516kW；1臺螺桿式冷水機的單臺制冷量為1 370 kW。以下冷水機組合中制冷量大的冷水機簡稱為大機，制冷量小的冷水機簡稱為小機。

我們考慮了兩種運行模式：模式1為大/小冷機搭配的運行模式，模式2為盡可能只開大機的運行模式。這兩種運行模式對應(yīng)的各供冷區(qū)間的冷水機組合如表2所示。

表1 各車間冷凍水供/回溫度和冷量

表2 兩種運行模式對應(yīng)的各供冷區(qū)間的冷水機組合

通過比較上述兩種運行模式下冷水機組的耗電量（包括冷水機、水泵、冷卻塔），相比模式2來說，模式1更為節(jié)能。從表2可知，節(jié)能區(qū)域分別為0～1 370 kW、3 516～4 886 kW、7 032～8 402 kW這3個冷量范圍。

3 冷水機組群控策略分析

對于多臺不同制冷量的冷水機并聯(lián)運行的情況，我們不僅要做出加載和卸載冷水機的判斷，還要判斷加載或卸載的是大機還是小機。

以模式1運行策略為例，在冷量增加的過程中，小機需多次加載、卸載。如果這一過程經(jīng)歷時間過短，小機頻繁起停，會嚴重影響到設(shè)備的使用壽命。一般廠家提供的適合設(shè)備啟停的時間間隔為30 min。

群控系統(tǒng)根據(jù)測量的供/回水流量和溫差，計算出實際供冷量，當(dāng)系統(tǒng)收到開式水箱內(nèi)部旁通管水流由二次側(cè)流向一次測的水流指示器動作信號時，加載機組信號確立。系統(tǒng)將比較目前供冷量與半小時前的供冷量，以此計算負荷變化速率。當(dāng)變化速率大于參考值時，加載大機；當(dāng)變化速率小于參考值時，加載小機。

當(dāng)系統(tǒng)收到開式水箱內(nèi)部旁通管水流由一次側(cè)流向二次測的水流指示器動作信號時，卸載機組信號確立。系統(tǒng)將比較目前供冷量與半小時前的供冷量，以此計算負荷變化速率。當(dāng)變化速率大于參考值時，卸載大機；當(dāng)變化速率小于參考值時，卸載小機。

4 全年冷負荷變化分析

本文主要以7/12℃冷凍水系統(tǒng)項目為例作技術(shù)分析，根據(jù)本項目的工藝和空調(diào)全年用冷實際情況，經(jīng)負荷計算，得出了全年冷負荷變化，結(jié)果如表3所示。

由表3分析可得：全年冷負荷變化主要由室外溫度變化引起。由于工藝生產(chǎn)需要，冬季也需要制冷。

5 冷水機組全年耗電量分析

全定頻機組方案的多臺機組全年耗電量分析統(tǒng)計如表4所示，定頻/變頻機組方案的多臺機組全年耗電量分析統(tǒng)計如表5所示。

就本項目而言，在優(yōu)先使用變頻機組的條件下，定頻/變頻機組混合使用方案的耗電量相比全定頻機組方案有約7.7%的下降。

表3 全年冷負荷變化

6 結(jié)語

本文以山東齊魯制藥某項目設(shè)計為例，通過采集與分析空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的溫度、流量數(shù)據(jù)，加以綜合判斷后，增加或減少了冷水機的運行臺數(shù)，并合理規(guī)劃了單臺設(shè)備的運行時間和啟閉時間間隔，保證了設(shè)備能夠長期經(jīng)濟、合理健康運行，同時企業(yè)的生產(chǎn)成本得到了有效控制，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

表4 全定頻機組方案的多臺機組全年耗電量分析統(tǒng)計表

表5 定頻/變頻機組方案的多臺機組全年耗電量分析統(tǒng)計表

[1]陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊[M].2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范：GB 50019—2015[S].