工業(yè)空調系統(tǒng)自然冷卻、機房群控改造方案

大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造方案書名目一、工程簡介 1二、面臨問題 2\l“_TOC_250009“三、建議方案 4\l“_TOC_250008“方案一：開式冷卻塔+板式換熱機組 5\l“_TOC_250007“方案二：空冷器+板式換熱機組 9\l“_TOC_250006“四、投資回收期估算 12\l“_TOC_250005“初投資估算 12運行費用計算 14\l“_TOC_250004“五、DB優(yōu)勢產品介紹 17\l“_TOC_250003“低溫防凍型開式冷卻塔 17\l“_TOC_250002“高效節(jié)能板式換熱機組 18\l“_TOC_250001“自然冷卻風冷冷水機組 19\l“_TOC_250000“六、自然冷卻應用案例 21大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書6666一、工程狀況四平天成玉米工程某車間現(xiàn)有一臺螺桿機全年為車間供給1℃的冷水供冷，其為頓漢布什WCFX40T5℃，出水溫度：11109kw，額定輸入功率275Kw。由于該車間需全年不連續(xù)制冷，系統(tǒng)能耗過高是當前存在的主要問題，而依據(jù)現(xiàn)場實際使用條件和天氣狀況分析，貴公司該車間在冬季有較大節(jié)能空間。二、全年運行模式及掌握運行模式為充分利用自然冷源，降低運行費用，同時可防止室外溫度過低時冷全天單獨使用空冷器供冷、空冷器單獨供冷+冷機〔空冷器冷卻〕交替供冷、冷機+冷卻塔供冷?；癄顩r調整不同模式閥門開關狀態(tài)如下：全天單獨使用空冷器供冷：電動閥門DV1關閉，DV2、DV3開啟；SV1、SV2關閉，SV3、SV4空冷器單獨供冷+冷機〔空冷器冷卻〕交替供冷：手動閥門狀態(tài)同上；電動閥門〔空冷器單獨供冷時DV1關閉，DV2、DV3開啟〕，〔冷機+DV1開啟，DV2、DV3關閉〕。冷機+冷卻塔供冷：電動閥門DV1開啟，DV2、DV3關閉，手動閥門SV1、SV2開啟，SV3、SV4掌握方案說明掌握方案說明三、各模式運行時間1011121234氣象條件分析，初步分為如下三種狀況：全天可單獨使用空冷器供冷時間7℃時，選用相應型號空冷器，全天可1℃供水的要求。1224～2241該時間段日平均最高溫度及最低溫度如下所示：大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書6666空冷器單獨與冷機〔空冷器冷卻〕交替供冷因日溫差影響，在過渡季節(jié)只依靠空冷器無法完全滿足冷量需求，且考慮到室外溫度0℃以下時冷卻塔結冰問題，承受空冷器單獨與冷機〔空冷器冷卻〕7℃時，單獨使用空7℃時，承受冷機+空冷器〔替代冷卻塔〕供冷。1015～122323～415142冷機+冷卻塔供冷在夏季及室外溫度較高時，承受冷卻塔，冷卻效果好，且風機功率比空冷器低很多，不存在結冰風險。大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書6666三、建議方案針對大連屬于嚴寒地區(qū)，冬季室外溫度相對較低，宜實行室外自然冷源直接或間接對車間進展降溫，節(jié)約運行費用。依據(jù)室外溫度凹凸承受三種運行模式：T1空冷器直接或間接給供給車間所需冷量；T1~T2器聯(lián)合制冷，優(yōu)先使用冷卻塔或空冷器，最大程度利用自然冷卻，制冷機組作為補充，削減制冷機組的功耗；當室外溫度高于T2同時依據(jù)系統(tǒng)實際負荷需求和制冷機組的運行參數(shù)，變頻掌握冷卻水泵和冷卻塔風機等，實現(xiàn)系統(tǒng)的最正確節(jié)能。2方案一：開式冷卻塔+板式換熱機組系統(tǒng)原理流程圖在原有系統(tǒng)上增加一套低溫防凍型開式冷卻塔+一套板式換熱機組，并增加相關的自控系統(tǒng)。流程詳見以下圖。1.2系統(tǒng)/設備名稱數(shù)量內容AIAODIDOCOM冷水機組1啟停掌握1啟停掌握1冷凍水泵1運行狀態(tài)故障報警11手自動狀態(tài)1頻率掌握及反響11冷卻水泵1運行狀態(tài)故障報警11手自動狀態(tài)1電動兩通開關閥6開關掌握位置反響66電動三通調整閥1調整掌握位置反響11冷凍水側進出水溫度2溫度、壓力檢測6冷卻塔出水溫度室外溫濕度檢測21冷凍水供回水壓力檢測1頻率掌握及反響11冷卻塔1運行狀態(tài)故障報警11手自動狀態(tài)1合計931571大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書6666運行掌握策略該方案三種運行模式具體如下：制冷機組單獨制冷：T2>9℃,冷凍水側閥VK1、VK4開，VK2、VK3關，冷卻水側三通閥VC1水平全開〔垂直全關〕，VK5VK6T2依據(jù)制冷機組吸排氣壓差變頻運行；室外溫度較低時，冷卻塔出水溫度T2<4℃，冷凍水側閥VK1、VK4關，VK2、VK3開，冷卻水側三通閥VC1垂直全開〔水平全關〕，VK6VK5T2=4℃目標變頻運行，冷卻水泵依據(jù)T1=6℃變頻運行；室外溫度較高時，冷卻塔出水溫4℃<T2<9VK1、VK3VK2、VK4VC1V3VK6VK5卻水泵滿頻〔或工頻〕運行，冷水機組依據(jù)出水溫度自動掌握開停；不同的工作模式為全自動切換，運行過程不需要人工干預，尤其適合晝夜溫差較大時模式的自動切換，實現(xiàn)最正確節(jié)能。冬季防凍說明冬季使用冷卻塔制冷，最需要解決的問題就是冬季防凍，我們頓漢布什結合多年的系統(tǒng)集成閱歷及冷卻塔制造閱歷等實行有效措施杜絕結冰現(xiàn)象發(fā)生。此方案總防凍主要考慮以下幾點措施：水系統(tǒng)防凍正常運行時，由于系統(tǒng)有較大熱負荷，板式換熱器、冷卻塔、水泵形成一個閉合循環(huán)回路，在這種狀況下，只要冬季水泵不停，水系統(tǒng)就不會消滅水結冰的現(xiàn)象。冬季嚴寒季節(jié)時，假設因保養(yǎng)、檢修或是其它緣由制冷系統(tǒng)需要長時間停頓運行時，需要準時進展排水防凍處理，防止結冰凍壞管路和設備。冷卻塔防凍承受逆流塔構造，完全避開了橫流塔填料側邊緣與空氣大面積接觸導致水流速慢、風速快、形成的嚴峻掛冰現(xiàn)象，同時削減了回流。獨有防結冰進風格柵，徹底解決了冬季進風窗冬季掛冰問題，保證了進風窗的順暢通風；防濺水：塔體在運行過程中，冷卻水冷卻過程中會產生水飛濺，水槽布置了濺水毯，可防止水飛濺過程中產生掛冰現(xiàn)象，同時在進風格柵內置擋水板，也可防止水外濺；風機：風機依據(jù)冷卻塔出水溫度智能變頻，嚴格掌握出水溫度，并對風機風筒進展保溫隔熱處理，防止風筒內結冰。群控系統(tǒng)DB-visionFreecooling模塊，制冷機組掌握系統(tǒng)升級，增加coolingwaterCONTROL掌握單元，實現(xiàn)制冷機組為自動開停、自動增減載掌握，冷凍水泵按一次變流量系統(tǒng)變頻掌握，冷卻水依據(jù)機組的運行需求自動掌握流量，冷卻塔為自動變頻掌握。方案優(yōu)勢制冷機組最優(yōu)掌握：削減制冷機組的運行時間和負荷率，使制冷機組在高效區(qū)運行，制冷機組運行更穩(wěn)定，實現(xiàn)制冷機組最正確節(jié)能。工程簡潔實施：只需要將增加的系統(tǒng)接入到冷凍水管路即可?；厥掌诙蹋合到y(tǒng)簡潔，改造投入最少；自然冷卻時間最長，投入回收期最短。防凍優(yōu)化設計：系統(tǒng)和設備都增加防凍保護措施，保證系統(tǒng)在極寒天氣能夠正常運行。冷卻水與冷凍水系統(tǒng)之間加板換分開，避開了冷卻水對冷凍水的穿插污染方案二：空冷器+板式換熱機組系統(tǒng)原理流程圖增加一套空冷器+板式換熱機組，并增加相關的自控系統(tǒng)。流程詳見以下圖。2.2系統(tǒng)/設備名稱數(shù)量冷水機組1冷凍水泵1水泵〔空冷器循環(huán)〕1冷卻水泵1電動兩通開關閥5電動兩通調整閥1溫度、壓力檢測7冷卻塔1內容AIAO內容AIAODIDOCOM啟停掌握1啟停掌握1運行狀態(tài)1故障報警1手自動狀態(tài)1頻率掌握及反響11運行狀態(tài)1故障報警1手自動狀態(tài)1頻率掌握及反響11運行狀態(tài)1故障報警1手自動狀態(tài)1開關掌握5位置反響5調整掌握1位置反響1冷凍水側進出水溫度2冷卻塔出水溫度1室外溫濕度檢測1空冷器出水溫度1冷凍水供回水壓力檢測1頻率掌握及反響11運行狀態(tài)1故障報警1手自動狀態(tài)11041761大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書6666運行掌握策略制冷機組單獨制冷：T2>9℃,VK1、VK4VK2、VK3VC1VK5有冷卻塔風扇依據(jù)冷卻塔出水溫度T5變頻運行，冷卻水泵依據(jù)冷水機組吸排氣壓差變頻運行；室外溫度較低時，風冷器出水溫度T2<3℃，VK1、VK4VK2、VK3VK5溫度T2=3℃目標變頻運行，循環(huán)水泵依據(jù)T1=6℃變頻運行；室外溫度較高時，冷卻塔出水溫3℃<T2<9VK1、VK3VK2、VK4VK5開，原有冷卻塔風扇依據(jù)冷卻塔出水溫度T5變頻運行，冷卻水泵依據(jù)冷水機組吸排氣壓差變頻運行；冬季防凍說明原有開式冷卻塔的防凍環(huán)境溫度無法保證的冷卻塔管路需要特別保溫處理，并在管路上增加電伴熱；冷卻塔水槽內需增加電加熱器，據(jù)實時溫度掌握電加熱器的啟停；空冷器+板式換熱機組整個冷卻系統(tǒng)屬于閉式循環(huán)系統(tǒng)，承受30%的乙二醇溶液可有效防止冬季結冰問題。群控系統(tǒng)自控系統(tǒng)同方案一。方案優(yōu)勢系統(tǒng)和設備都增加防凍保護措施，保證在極寒天氣能夠正常運行；冷卻水和冷凍水系統(tǒng)完全隔離，不穿插接觸污染；冬季局部時間可利用室外實現(xiàn)自然冷卻，節(jié)約運行費用。四、投資回收期估算初投資估算序號序號3設備塔閥參數(shù)1排熱量：2200kw,450m3/h2DN250，開關量4板式器5水流量：380m3/h，揚程：28m，變37kw150330m3/h，換熱量：1900kw，一次側進出水溫：4-9度，二次側進出水溫度：6-11含變頻柜、PLC+10.4”觸摸屏，機組軟件升級和增加冷卻水掌握模塊67合計費價單位數(shù)量單價總價臺1220230220230個71000070000臺12100021000臺19000090000項1160000160000項1150000150000項11500015000726000序號序號設備名稱器參數(shù)1排熱量：963kw,184m3/h2板式換熱器3水泵180330m3/h，換熱量：1900kw，一次側進3-8度：6-11水流量：330m3/h，揚程：30m，37kw4閥DN250，模擬量5DN250，開關量6自控系統(tǒng)組軟件升級和增加冷卻水掌握模塊安裝7費價項11500001500008項11500015000合計879000單位數(shù)量單價總價臺2180000360000臺1100000100000臺12100021000個12300023000個51000050000項1160000160000運行費用計算方案一運行費用估算大連地區(qū)可依據(jù)相對濕度60%估算，當環(huán)境干球溫度低于9℃〔濕球溫度為5.6℃〕時，冷卻塔可供給溫度9℃以下的冷卻水，此時承受冷卻3℃〔0.3℃〕時，4℃以下的冷卻水，此時完全承受冷卻塔自然冷卻；為便利估算，以日平均溫度作為計算依據(jù)，當室外平均溫度低于3℃893-9℃，可承受50%自然冷卻+50%509℃時，按完全制冷機制冷〔原系統(tǒng)運行模式〕，運行費用一樣。為簡化計算，只對承受自然冷卻時的主要設備的運行費用進展計算。原系統(tǒng)：運行時間：〔89+50〕x24=3336h運行功率：230Kw+37Kw+11Kw+10Kw=288Kw288Kwx3336hx0.7/Kw.h=672537方案一系統(tǒng)：3℃，完全自然冷卻時：運行時間：89x24=2136h運行功率：37Kwx0.8+15Kwx0.8+10Kw=52Kw運行費用：52Kwx2136hx0.7/Kw.h=777503-9℃，自然冷卻+制冷機組聯(lián)合制冷時〔按各形式各50%負荷考慮〕：運行時間：50x24=1200h運行功率：325Kw/2+37Kw+15Kw+10Kw=225Kw225Kwx1200hx0.7/Kw.h=189000合計運行費用：77750+189000=266750672537-266750=405787投資回收期：726000/405787=1.8方案二運行費用估算大連地區(qū)可依據(jù)相對濕度60%估算，當環(huán)境干球溫度低于-3℃時，空冷器供給的冷卻水溫度為3℃以下，此時完全承受空冷器自然冷卻；當環(huán)境干球溫度低于3℃時，空冷器供給的冷卻水溫度為9℃以下，此時可承受3℃時，完全承受制冷機組制冷。3℃時，承受完全自然冷卻方式，天數(shù)為29天；環(huán)境平均氣溫在-3-3℃，可50%自然冷卻+50%603℃時，按完全制冷機制冷〔原系統(tǒng)運行模式〕，運行費用一樣。為簡化計算，只對承受自然冷卻時的主要設備的運行費用進展計算。原系統(tǒng)：運行時間：〔29+60〕x24=2136h運行功率：230Kw+37Kw+11Kw+10Kw=288Kw288Kwx2136hx0.7/Kw.h=430617方案二系統(tǒng)：室外平均溫度低于-3℃，完全自然冷卻時：運行時間：29x24=696h運行功率：37Kwx0.8+70Kwx0.7+10Kw=89Kw89Kwx696hx0.7/Kw.h=43361環(huán)境平均氣溫在-3-3℃，自然冷卻+制冷機組聯(lián)合制冷時〔按各形式50%負荷考慮〕：運行時間：60x24=1440h運行功率：325Kw/2+37Kwx0.6+37Kw+70Kwx0.7+10Kw=281Kw281Kwx1440hx0.7/Kw.h=283248合計運行費用：43361+283248=326609430617-326609=104000投資回收期：879000/104000=8.4投資回收期編號初投資〔元〕節(jié)約運行費用〔元/年〕回收期〔年〕方案一7260004057871.8方案二8790001040008.4方案二承受空冷器+板式換熱機組，因能夠承受自然冷卻時間較短，且空冷器的傳熱性能較差，每年節(jié)約的運行費用較少，而且空冷器的初投資都比較高，綜合其性價比較低。綜合比較，選用方案一回收期在1.8年左右，作為節(jié)能改造更為適宜。大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書大連徳豪光電科技自然冷卻改造-方案書6666五、DB低溫防凍型開式冷卻塔技術特點：頓漢布什裝配式冷卻塔在設計上追求環(huán)保概念，充分承受技術的開發(fā)，全面改造冷卻塔內部各部件的形式和材質，使產品高性能化，冷卻效果最大、漂水量小、噪音低、外護板強度大、易組裝、易保養(yǎng)、使本系列產品能夠適用于各種高要求的場所。金屬外殼使強度更高，更美觀耐用，設計使用壽命12年以上。組合式模塊化設計，使工程設計與使用單位選擇更加敏捷有用，交貨更加快捷，安裝單位組裝更加便利； 且在實際使用當中，用戶可以安裝自動掌握的電機及管道和水泵電磁閥，依據(jù)制冷機組熱源量增減而自動開閉冷卻塔組合中的某個或多個塔體；并可結合變頻工控系統(tǒng)和遠程工控系統(tǒng)，對冷卻塔更加合理節(jié)能使用，到達更加節(jié)約能源，削減排放的目的。嚴寒、嚴寒地區(qū)低溫專用型我公司開發(fā)的鋼制開式冷卻塔，在防結冰技術上獲得重大突破，解決了嚴寒地區(qū)進風窗和塔體周邊結冰的難題，冷卻塔進風處通體不結冰。高效節(jié)能板式換熱機組高效智能板式換熱機組是集熱交換系統(tǒng)和熱工掌握、熱工調整、熱計量等系統(tǒng)一體的全自動智能化的高效節(jié)能產品，依據(jù)工況需求由中心掌握器實現(xiàn)對一二次水側的智能掌握，最終實現(xiàn)供冷量與實際負荷的平衡。該機組由板式換熱器、循環(huán)水泵、補水泵、過濾器、管道閥門、儀表及變頻掌握系統(tǒng)等組成〔可依據(jù)實際需要自由裝配〕，依據(jù)用戶需要可加配電子除垢儀和全自動編程系統(tǒng)，本機組具有傳熱效率高，阻力小、構造緊湊、運行牢靠、操作簡便直觀等優(yōu)點。自然冷卻風冷冷水機組一般風冷螺桿冷水機組通過壓縮機消耗電能，利用制冷劑作為載體，把水的熱量轉移到冷凝器，再通過風機，把這些熱量排走，從而獲得低溫90%以上。頓漢布什推出的