专业知识串讲牛永胜

专业技术知识串讲,内容,2,1,5,3,4,2,基本知识,系统设计要点,运行维护要点,同行项目情况,编制方案要点,3,基本知识,热泵、制冷循环,蒸发器,冷凝器,截流元件,压缩机,电机,热用户、冷却塔,冷用户、热源,压缩机分类,活塞式压缩机,1-130冷吨用于商业建筑或工业设施与汽车发动机工作原理类似,技术成熟，应用广泛（自1890年用于制冷以来）,运动部件较少市场份额逐渐增大应用范围广-15度,螺杆式压缩机,运动部件较少1-15冷吨用于单元机组，家用空调器,涡旋式压缩机,离心式压缩机,速度型压缩机：制冷剂气体压力的提升来源于动压向静压的转变。,特灵与格力对比,满液式蒸发器,冷冻水,挡液板,大冷量系统，效率高，管子可清洗,管子内走水,冷剂室,满液式蒸发器,优点结构紧凑操作管理方便传热系数较高,缺点载冷剂为淡水时，管内可能结冰导致管涨裂液体底部温度升高，传热温差减小对于与润滑油互溶的制冷剂难于回油制冷剂充灌量较大用于船舰上时，液面摇摆易造成冲缸事故,干式式蒸发器,管子内走制冷剂,干式蒸发器,缺点端盖内出现气液分层，影响下一流程均匀分配水侧泄漏,优点保证将润滑油带回压缩机制冷剂充灌量少（1/3）蒸发温度在0附近时也不致冻结可用热力膨胀阀供液，比用浮球阀简单、可靠,降膜式蒸发器,膨胀阀,节流装置,节流装置,可变孔板蝶阀,开利离心机组浮球阀室,制冷剂,制冷剂的分子结构可将制冷剂分为无机化合物和有机化合物制冷剂的组成可分为单一制冷剂和混合制冷剂制冷剂的物理性质可将制冷剂分为高温(低压)、中温(中压)、低温(高压)制冷剂。,无机化合物：氨、水、二氧化碳卤代烃：氟利昂碳氢化合物：甲烷、乙烷、丙烷混合制冷剂：共沸和非共沸其他烃类：乙烯、丙烯,高温(低压)、中温(中压)、低温(高压)制冷剂按制冷剂标准沸点的不同区分,制冷几剂按照饱和压力分类,CFC-11,HCFC-123-低压制冷剂HCFC-22-高压制冷剂CFC-12,HFC-134a-中压制冷剂,根据制冷剂的化学组成表示制冷剂的种类。不含氢的卤代烃称为氯氟化碳，写成CFC；含氢的卤代烃称为氢氯氟化碳，写成HCFC；不含氯的卤代烃称为氢氟化碳，写成HFC；碳氢化合物写成HC；CFC、HCFC、HFC、HC等后接数字或字母的编制方法同国家标准GB7778-87规定一致。如，R12属氯氟化碳化合物，表示成CFC-12；R22、R134a、R170分别表示成HCFC-22、HFC-134a、HC-170。,卤代烃-氟利昂,1）CFCCFC表示全卤化氯(溴)氟化烃类物质。这类物质不含氢原子，对臭氧的破坏作用和温室作用均很强、化学性质稳定、大气寿命长。这类物质作为制冷剂使用已经被禁止。,杜邦公司首先提出了卤代烃类物质新的命名方法，并已为全世界所接受。,二氟二氯甲烷(CCl2F2),一氟三氯甲烷(CCl3F),CFC12,HCFC表示含氢的氯氟化烃类物质。这类物质对臭氧的破坏作用和温室作用均较CFC类物质弱，由于含氢，化学性质不如CFC类物质稳定，因此大气寿命也缩短了。作为短期过渡制冷剂使用。,二氟一氯甲烷(CHClF2),HCFC22,2）HCFC,HFC表示含氢无氯的氟化烃类物质。这类物质由于不含氯和溴，对臭氧不产生破坏作用，温室作用也较弱。且由于含氢，大气寿命较短。长期过渡制冷剂使用。,HFC134a,HFC152a,CHF2CH3,CHF2CH3,3）HFC,常用制冷剂及其性质,CCl4(R10),CH4(R50),CF4(R14),R134a的全世界变暖潜能值(GWP)为0.25，R22为0.36，同属于温室气体。R134a的耗损臭氧潜能值(ODP)为0，R22为0.06，这是R134a成为环保型制冷剂的理由。R134a的比容是R22的1.47倍，且蒸发潜热小，因此R134a机组的冷冻能力仅为R22机组的60%。按单位制冷量价格计算，R22机组的价格约为R134a机组的60%摆布。R134a的热传导率比R22下降10%，因此R134a机组的换热器的换热平面或物体表面的大需要更大。R134a的吸水性很强，是R22的20倍，因此对于机组体系中干燥器的要求更高，以制止发生冰堵征象。R134a比R22对于橡胶类事物的膨润效用较强，在现实运行中冷媒泄漏率较高。另外对于铜的腐化性较强，使用历程中会发生“镀铜征象”，因此体系中必须加多补加剂。R134a体系需要专用的压缩机及专用的脂类润滑油，脂类润滑油由于具备高吸水性、,2、R134a,杜邦制冷剂的产品系列,杜邦制冷剂,Freon,Suva,Isceon,R422D,R437A,R417A,R422A,N/A,R438A,etc(MO29,MO49plus,MO59,MO79,MO89,MO99,etc),R22,R23,R123,R124,R134a,R401A,R402B,R402A,R402B,R404A,R407C,R408A,R409A,R410A,R507,R508B,OpteonTM,Opteon1234yf,OpteonXP10等,在不更改旧有设备系统情况下替换已有氯氟烃系列如R22,R12,R502等,目前法律法规还许可使用的R22,R23,需要更改设备与设计,一般是新机组的应用,新型环保制冷剂,目前HFO-1234yf被欧盟和美国批准用于汽车行业,取代R134a,其衍生物还在研发中用来替代R22,R404A,R410A等制冷剂,常用制冷剂理论循环性能R-22,R-410A,R-407C,33,编制方案要点,矿井回风风热源：矿井回风温度稳定，冷、热资源可观；矿井排水：水温恒定，冷、热资源可观；洗浴废水:煤矿洗浴水量大，温度高，资源可观；空压机冷却废热：洗浴热水热源；瓦斯抽放泵站冷却水废热；电厂冷却水：蕴含热能巨大，不能制冷生活污水：生活污水水温高，冷、热资源可观；矿井降温系统的冷凝热，不能制冷；冻结管：废物利用，换热量大，资源丰富；瓦斯氧化、太阳能矸石砖厂热能：温度高，蕴含热能巨大，不能制冷；水泥厂、化工厂、钢铁厂、玻璃纤维厂等工业废热,煤矿低温废热资源条件,36,方案基本内容：第1章工程概况第2章煤矿低温热能分析第3章煤矿热源需求第4章方案设计第5章经济性分析第6章结论第7章附录,37,方案审查意见：所有方案报价体系应该统一，设备配置尽量统一热泵机组按1.15元/w报价设备中都要考虑全自动过滤器、真空脱气机、补水定压罐全自动过滤器：18万/台，矿井水的要配置旋流除砂器、根据取水点，考虑取水泵房、取水沉淀池、水池保温等。洗浴热水要考虑高磁和硅丽晶结合使用。井口加热器等设备选型尽量统一。各个方案封面、格式尽量统一配电柜数量普遍偏少，一般电源引入、补偿需要3个柜子，其他根据机组、水泵、井口加热器的配电确定,38,系统设计要点,图纸深度要求,一、主要图纸1、机房设备平面布置图2、机房系统透视图3、工艺流程图4、机房设备定位图5、机房管道设备剖面图6、机房管道支架布置图7、机房排水平面图8、外网管道布置平面图9、末端系统平面图、系统图10、水箱、回风换热、取水泵房大样图11、图纸目录、设备材料明细表、设计、施工说明。,一、图纸要求设计说明设计概况和暖通空调室内外设计参数、热源、冷源情况；热媒、冷媒参数；采暖热负荷、耗热量指标；冷热负荷，系统形式和控制方法，必要时，需说明系统的使用操作要点。施工说明应说明设计中所要求使用的材料和附件；系统工作压力和试压技术要求；施工安装要求及施工注意事项。采暖系统还应说明散热器型号。图例一般使用通用图例，并将图例放置在设计说明页或首页中，也可单独成图。设备表施工图阶段，型号、规格栏应注明详细的技术数据。5、设备平面图建筑平面图应绘出建筑轮廓、主要轴线号、轴线尺寸、室内外地面标高、房间名称。在底层平面图上绘出指北针。通风、空调采用双线绘风管，单线绘空调冷热水、凝结水管道。应标注水管管径及标高、管道坡度和坡向，以及各种设备及风口定位尺寸和编号。6、剖面图当管道与设备连接交叉复杂，光靠平面图表示不清时，应绘制剖面图或局部剖面。在剖面图中绘出的风管、水管、风口等设备，应表示清楚管道与设备、管道与建筑梁、板、柱、墙以及地面的尺寸关系。还应表示清楚风管、风口、水管等尺寸和标高，气流方向及详图索引编号等。7、系统图按45轴测投影绘制；系统图应绘出设备、阀门、控制仪表、配件、标注介质流向、管径及设备编号。流程图可不按比例绘制，但管路分支应与平面图相符。注明管径、坡向、标高。8、详图系统的各种设备及零部件施工安装，应注明采用的标准图、通用图的图名或图号。凡无现成图纸可选，且需要交待设计意图的，均须绘制详图。简单的详图，可就图引出，绘局部详图；制作详图或安装复杂的详图应单独绘制。,主要设备,主要设备有（1）热泵、空调机组（2）热源设备：水泵、回风换热器、冷却塔（3）用户循环水泵（4）热水一二次水泵（5）补水泵（6）电子水处理仪或全自动软化水处理装置（7）水过滤器、真空脱气机（8）补水定压系统、膨胀水箱（9）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）,一、热泵主机,采暖通风与空气调节设计规范GBJ19中有“台数不宜过多”、“台数不宜少于两台”等规定。1、要避免机组台数过少(1)负荷可靠性下降，一旦负荷高峰时机组出现故障，影响的比例就大；(2)负荷适应性差。(3)机组台数过少，由于机组在低负荷下运行的COP低。2、要避免机组台数过多。(1)单机容量下降，机组COP下降，能耗高；(2)机组台数多，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高；(3)机组台数多，占用机房面积就大。(4)机组台数过多，也意味着绝对故障点增多。3、要避免不恰当的使用多机头机组4、要避免一味地采用等容量机组。5、大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为7080%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。,43,二、迅速构建系统1、四根主管先占位2、八大阀门定冬夏3、根据需求来分区4、阀门最少为优化,三、水泵的选择,卧式离心泵,立式离心泵,1、水泵的主要形式,2、水泵流量的确定说明热泵机组流量与温差、比摩阻的选择,一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。水泵吸入口管放大一号（尤其热水）,目前管径的尺寸规格有：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600,3、水泵选型原则,4、水泵并联运行情况,由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故建议：1.选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，留有余量。2.空调系统中水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过3台。,三、全自动软化水装置的选择,当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候，系统的循环水和补水最好是软化水，该空调系统必须配置水软化装置，一般选用全自动软化水装置；全自动软化水装置的选用一般按照系统补水量进行选择。补水装置可以根据实际情况来选（装置小，系统补水时间长；装置大，系统补水时间短）。,工程图片,四、公司工程设计中较大的问题探讨,1、孟家窑主机、水泵、末端流量不匹配2、龙泉矿回风源系统取风道投影错误3、显得汪煤矿硅丽晶水处理容量不足4、直膨式机组问题5、矿井水直接取水问题6、成庄风温低问题,50,运行维护要点,51,1、设计和施工质量是维护保养的保障2、维护保养是可以赚钱的3、维护保养需要专业服务4、做好保养减少维修,中央空调运行管理普遍存在的现象,领导不重视管理无制度人员不专业上岗不培训,工作不负责操作无规程运行不调节使用不维护,http:/,管理不善导致的后果,(1)空调效果不理想(2)运行成本高(3)事故和故障多(4)设备使用寿命短(5)系统运行不正常,http:/,运行管理要达到的基本目标,http:/,(1)系统设计与设备选用的质量(2)主要设备及辅助装置制造的质量(3)系统及设备安装调试的质量(4)使用与操作的质量(5)维护保养的质量(6)检修与技改的质量(7)专业管理队伍的质量(8)管理制度的质量,影响运行管理目标实现的质量因素,http:/,中央空调系统主要设备的平均使用寿命,http:/,室内设计温度改变的节能效果kW/（m2a）,季节夏季冬季室内温度242628222018新风负荷19.814.610.528.018.711.6其它22.219.83.4总计42.034.426.633.723.115.0总节能率（%）01836.6031.655.5,http:/,室内设计温度与能耗的关系,实用供热空调设计手册：供暖时每降低1，节能1015%；供冷时每提高1，节能10%左右。空调设备与系统节能控制：供暖时每降低1，节能510%；供冷时每提高1，节能1020%左右。一般计算结果：供暖时每降低1，节能510%；供冷时每提高1，节能810%。,http:/,冷水机组能效限定值及能能源效率等级（能效比）作出了明确的限制,国标冷水机组能效限定值及能能源效率等级（GB195772004）机组额定制冷量能效等级（COPW/W）类型CC（kW）12345风冷或蒸CC503.203.002.802.602.40发冷却式50CC3.403.203.002.802.60水冷式CC5285.004.704.404.103.80528CC11635.505.104.704.304.001163CC6.105.605.104,604.20,http:/,注意确定能效比时的工况条件（尤其要注意与国外标准之间的差别）,名义工况时的温度条件（GB/T18430.1-2001）项目使用侧热源侧（放热侧）冷热水水冷式风冷式蒸发冷却进口出口进口出口干球湿球干球湿球水温水温水温水温温度温度温度湿度制冷12730353524热泵404515776制热使用侧和水冷式热源侧的污垢系数为0.0086m2./kW,http:/,冷水机组能效限定值及能能源效率等级制定原则,1）配合我国“能效识别制度”的的实施，能效等级划分的依据是：一是拉开档次，鼓励先进；二是兼顾国情，以及对市场产生的影响；三是逐步与国际接轨。2）能效等级共分五个等级：1级企业努力攀登的目标。2级节能型产品的门槛。3、4级代表我国的平均水平。5级属于未来淘汰的产品。,http:/,空调冷水机组运行中节能管理,冷水机组，在运行时主要需关注以下情况：（1）蒸发器冷冻水进、出口的温度和压力；（2）冷凝器冷却水进、出口的温度和压力；（3）蒸发器中制冷剂的压力和温度；（4）冷凝器中制冷剂的压力和温度；（5）主电机的电流和电压；（6）润滑油的压力和温度；（7）缩机组运转是否平稳，有否异常的响声；（8）机组的各阀门有无泄漏；（9）与各水管的接头是否严密。,http:/,12,7,37,32,12,7,http:/,冷冻水系统,冷冻水系统负责将制冷装置制备的冷冻水输送到空气处理设备.,http:/,蒸发器冷冻水进、出口的温度和压力,空调用冷水机组的名义工况（标准工况）冷冻水回水温度12，供水温度7，温差5的条件下运行的。压力降为0.05MPa换热效果的影响因素：水流速，流量，表面污垢，成分（空气）,http:/,提高冷冻水温度,冷冻水温度越高，冷机的制冷效率就越高。冷冻水供水温度提高1摄氏度，冷机的制冷系数可提高3%，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。首先，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度。其次一定要关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，否则，经过运行中的冷机的水量就会减少，导致冷冻水的温度被冷机降到过低的水平。,http:/,蒸发器中制冷剂的压力和温度,蒸发压力0.40.6Mpa蒸发温度控制在35的范围内，比冷冻水出水温度低24。过高的蒸发温度往往难以达到所要求的空调效果，而过低的蒸发温度，不但增加冷水机组的能量消耗，还容易造成蒸发管道冻裂换热效果的影响因素：制冷剂流速，数量，油，空气,http:/,蒸发器中制冷剂的压力和温度,蒸发温度与冷冻水出水温度之差随蒸发器冷负荷的增减，在同样负荷情况下，温差增大则传热系数减小。蒸发温度差大小还与传热面积有关。管内的污垢情况，管外润滑油的积聚情况也有一定影响。为了减小温差，增强传热效果，要定期清除蒸发器水管内的污垢，积极采取措施将润滑油引回到油箱中去。,冷却水系统,冷却水负责吸收制冷剂蒸气冷凝时将放出的热量，并将热量释放到室外。,http:/,冷凝器冷却水进、出口的温度和压力,其冷凝器进水温度为32，出水温度为37，温差5。冷凝器压降为0.07MPa,http:/,冷却水系统,冷却水进出水温度升高1，则COP降低3.24%3.35%冷却水进出水温度升高1，则能耗系数增加3.14%3.46%冷凝温度升高1，则制冷系数降低2.93%3.66%,http:/,降低冷却水温度,由于冷却水温度越低，冷机的制冷系数就越高。冷却水的供水温度甸上升1摄氏度，冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。首先，对于停止运行的冷却塔，其进出水管的阀门应该关闭。否则，因为来自停开的冷却塔的水温度较高，混合后的冷却水水温就会提高，冷机的制冷系数就减低了。其次，冷却塔使用一段时间后，应及时检修，否则冷却塔的效率会下降，不能充分地为冷却水降温。,http:/,冷却塔维护保养的主要内容有,保证水流分布均匀。保证气流分布均匀。控制冷却塔进水浊度不大于50mg/L在冬季应采取相应措施，在集水器内放置电热装置，防止集水器冻裂漏水。如冷却塔不用，需排净塔内存水。,http:/,冷凝器中制冷剂的压力和温度,冷凝温度的高低，在蒸发温度不变的情况下，对于冷水机组功率消耗有决定意义。冷凝温度升高，功耗增大。冷凝温度降低，功耗随之降低。当空气存在于冷凝器中时，冷凝温度与冷却水出口温差增大，而冷却水进、出口温差反而减小，这时冷凝器的传热效果不好，冷凝器外壳有烫手感。,http:/,冷凝器中制冷剂的压力和温度,冷凝温度每增加1，机组单位制冷量的功耗约增加34蒸发温度=冷冻水的出水温度-接近温度冷凝温度=冷却水的出水温度+接近温度一般情况下，接近温度取1-2冷凝温度升高1，冷水机组性能约降低4。,http:/,不同厚度的的污垢对冷凝器换热效率的影响,污垢厚度传热系数传热损失系数mmW/