試論空調(diào)制冷機(jī)組節(jié)能化設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

梁惟博

摘 要：空調(diào)制冷機(jī)組節(jié)能化設(shè)計(jì)是在堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)上，確保其質(zhì)量目標(biāo)，結(jié)合自然環(huán)境降低機(jī)組正常運(yùn)行負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量節(jié)能降耗，為車間降低電單耗成本，最終提升經(jīng)濟(jì)效益。文章討論空調(diào)制冷機(jī)組在冬季運(yùn)行的節(jié)能減負(fù)化設(shè)計(jì)，提出試驗(yàn)節(jié)能方案，明確其節(jié)能化設(shè)計(jì)中的諸多關(guān)鍵要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：空調(diào)制冷機(jī)組;節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì);冬季運(yùn)行;試驗(yàn)節(jié)能方案;關(guān)鍵點(diǎn)

本文所探討的空調(diào)制冷機(jī)組擁有螺旋式制冷壓縮機(jī)，屬于容積式回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)，利用一堆相互嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子在集體內(nèi)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，周期性改變轉(zhuǎn)子，對(duì)齒槽間溶劑來完成吸氣、壓縮與排氣過程。

1 ? ?空調(diào)制冷機(jī)組的基本概況

1.1 ?空調(diào)制冷機(jī)組的設(shè)施配置

空調(diào)制冷機(jī)組一般擁有一期、二期兩期裝置。一期裝置有兩臺(tái)355 kW、6臺(tái)450 kW的堿水機(jī)組，配套設(shè)施還有160 m3，200 m3堿水存儲(chǔ)箱各一個(gè)，堿濃按照136 g/（1±0.3）配置，同時(shí)配套設(shè)置中含有7臺(tái)55 kW、兩臺(tái)37 kW共9臺(tái)離心泵，供下游車間等供生產(chǎn)使用。二期裝置站則包含了9臺(tái)450 kW堿水機(jī)組，配套設(shè)有一個(gè)260 m3的堿水儲(chǔ)存箱，堿濃按照136g/（1±0.3）配置，配套設(shè)置4臺(tái)90kW、兩臺(tái)55kW共6臺(tái)離心泵，供下游車間等生產(chǎn)使用[1]。另外，空調(diào)制冷機(jī)組中還配置了冷凝器，為殼管式結(jié)構(gòu)，冷卻水進(jìn)口溫度為26 ℃，冷卻水循環(huán)量為320 m3/h，冷卻水進(jìn)出口通徑為DN250 mm，冷卻水側(cè)設(shè)計(jì)壓力為0.4 MPa，換熱面積為120 m2，冷凝器換熱管為TP2材料，尺寸大于等于1.2 mm。

1.2 ?空調(diào)制冷機(jī)組的設(shè)施配置檢查

對(duì)空調(diào)制冷機(jī)組的設(shè)施配置進(jìn)行檢查，按照現(xiàn)狀調(diào)查分析，一期裝置堿水下游使用車間含有CS2冷凝回收換熱器，離心機(jī)切片機(jī)降溫。另外，配置了板式換熱器降溫冷卻。二期裝置堿水下游使用車間配置有CS2冷凝回收換熱器、板式換熱器等。對(duì)一期冬季冷凍堿水機(jī)組進(jìn)行深入分析，了解到其355 kW，450 kW機(jī)組出水溫度在1.2～2.5 ℃，回水溫度控制在4.0～5.5 ℃，已經(jīng)滿足工藝需求。根據(jù)下游車間的CS2冷凝回收換熱器，其出水溫度溫差應(yīng)該控制在2～3 ℃，離心機(jī)切片機(jī)出水溫度溫差控制在3～5 ℃，堿箱回水溫度為4.0～5.5 ℃，初步推算設(shè)備受外界氣溫對(duì)溫度偏差影響不大[2]。

2 ? ?空調(diào)制冷機(jī)組的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

2.1 ?空調(diào)制冷機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行耗能分析

針對(duì)空調(diào)制冷機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行的耗能分析展開，一臺(tái)機(jī)組每小時(shí)可按照功率計(jì)算耗電量大約450 kW/h，一、二期均要按照現(xiàn)狀調(diào)查，保證每小時(shí)按照功率計(jì)算耗電量大約3 150 kW/h。如果按照7臺(tái)計(jì)算，24 h的總耗電大約可達(dá)到75 600 kW/h，電單價(jià)大約為0.202元，由此推算每24 h的電消耗成本大約為1.52萬元，且每月電消耗成本大約在45.81萬元。

2.2 ?空調(diào)制冷機(jī)組節(jié)能優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

結(jié)合冬季室外溫度進(jìn)行估算（按照室外﹣5 ℃進(jìn)行估算），具體方案如下：

首先，在試驗(yàn)前，打開堿水箱上部孔蓋，在上部加裝一臺(tái)輸入冷風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)軸流風(fēng)機(jī);其次，結(jié)合室外冷風(fēng)換熱有效降低堿水箱溫度，盡量將堿水箱溫度控制在（2.5±0.5）℃左右，同時(shí)，合理降低機(jī)組進(jìn)水溫度與運(yùn)行負(fù)荷，減少開臺(tái)量[3]。

其次，通過回水管線伸頭，在堿水箱大約30～50 m位置設(shè)置一根尺寸指標(biāo)為DN500 mm的碳鋼管，在伸頭位置加裝蝶閥進(jìn)行切換控制，而碳鋼管裸管部分則在冬季室外零下溫度環(huán)境中使用（如果室外溫度為零上，則采用保溫管線循環(huán)），即在室外展開降溫循環(huán)試驗(yàn)操作。

再次，要主動(dòng)降低堿水箱中的回水溫度，可調(diào)整堿泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，專門加大堿泵流量循環(huán)、有效滿足下游車間生產(chǎn)使用。可考慮利用冬季室外溫度有效降低堿水回水溫度來增設(shè)鼓風(fēng)機(jī)，設(shè)置為手動(dòng)調(diào)節(jié)模式，專門設(shè)置冷風(fēng)與熱風(fēng)完全不同的兩條通道。處于冷風(fēng)時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)開啟冷卻風(fēng)模式;處于熱風(fēng)時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)開啟熱風(fēng)模式，風(fēng)量調(diào)節(jié)代表散熱水箱風(fēng)量，而鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量大小依靠另外的風(fēng)力大小旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，將冷風(fēng)輸入、熱風(fēng)輸出，實(shí)現(xiàn)降溫。

最后，分別在一、二兩期機(jī)組運(yùn)行6～7臺(tái)堿水機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行現(xiàn)狀調(diào)查，主要是在試驗(yàn)過程逐漸減少堿水機(jī)組臺(tái)數(shù)，且每小時(shí)按照功率計(jì)算設(shè)備運(yùn)行耗電量（每臺(tái)大約450 kW/h）。在24 h內(nèi)按照功率計(jì)算耗電量約為10 800 kW/h，其電單價(jià)為0.202元，由此推算，每24 h每臺(tái)機(jī)組的耗電成本大約為2 181.6元，每月每臺(tái)機(jī)組電消耗成本約為6.54萬元[4]。

2.3 ?空調(diào)制冷機(jī)組節(jié)能優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案應(yīng)用時(shí)的注意要點(diǎn)

在試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案應(yīng)用中，可將CS2冷凝回收器的進(jìn)氣溫度控制在92～94 ℃，采用三級(jí)降溫冷卻回收CS2。如果一冷、二冷軟水冷卻塔的進(jìn)水溫度控制過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定或者流量偏小等問題，且降溫效果不良，則三冷0 ℃堿水降溫負(fù)荷過重會(huì)導(dǎo)致堿水回水溫度不斷上升。

在下游CS2回收冷凝器檢修過程中，需要保證開車前工藝調(diào)整到位，科學(xué)、合理地規(guī)避管路憋氣、堿水回水溫度上升等不良問題發(fā)生。如果下游CS2回收冷凝器出現(xiàn)管路堵塞或循環(huán)不流暢等問題，則一定會(huì)影響到堿水的回水溫度，因此，需要加以注意[5]。

3 ? ?結(jié)語

空調(diào)制冷機(jī)組節(jié)能化設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案均是在生產(chǎn)調(diào)度滿足工藝指標(biāo)的前提下展開的，從理論與實(shí)踐層面上具體設(shè)計(jì)、改造制冷機(jī)組，圍繞技術(shù)效益與經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)方面提出節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)改造試驗(yàn)方案，為設(shè)備高穩(wěn)定性、高效率運(yùn)行創(chuàng)造了有利空間條件。

[參考文獻(xiàn)]

[1]崔玲，李德舉.空調(diào)制冷機(jī)組節(jié)能化設(shè)計(jì)要點(diǎn)綜述[J].中國(guó)建設(shè)信息（供熱制冷），2005（4）：63-64.

[2]林雪茹，李達(dá)，古勇，等.工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化研究[J].自動(dòng)化儀表，2018（8）：36-39.

[3]張煒杰，裘舒年，李錚偉.冷水機(jī)組運(yùn)行策略對(duì)比評(píng)價(jià)[J].建筑節(jié)能，2019（9）：44-47.

[4]西安工程大學(xué).露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻與機(jī)械制冷耦合式節(jié)能凈化空調(diào)機(jī)組：CN201710107296.0[P].2017-05-31.

[5]蔣小強(qiáng)，何華明，夏燁，等.新型露點(diǎn)間接蒸發(fā)空調(diào)機(jī)組的研發(fā)與適應(yīng)性研究[J].建筑科學(xué)，2019（6）：54-57，134.