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【微探讨】这么“奢侈”的水系统,我想我是看了一份假的设计~

 机电人脉 2022-01-14

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以下是正文:

受知名大院网友抬举,让帮看一个项目的制冷站水系统图,说是调试中出现一系列问题,后续他们受业主委托进行改造设计,希望我能帮提些意见和建议以供于在改造设计中实施参考,个人觉得在这有点班门弄斧了,不过既然看了,就大概谈谈吧。

首先给大家看一下制冷系统图:

看着这个图,我第一反应这是不是水泵厂家做的设计?否则怎么会用这么多台水泵?

还没有计算补水的泵(因为图上没有),共38台水泵。

再扫一圈图纸,第二反应是要不就是电子除垢仪销售做的设计,否则怎么对电子除垢仪那么情有独钟?

我数了一下,共用了16台电子除垢仪

从系统图我们不难发现,该系统采用的是分区二级泵系统,每楼栋或每两栋单独设置一组二级泵,共7组二级泵,这系统很大吗?也许有人会说分区二级泵又不是看系统大小,是看各环路阻力差的,姑且认为想法是好的,我们接下来看一下设备选型表:

这是冷机的选型参数表:

从冷机配置上看,总容量为8438KW,即2400RT,配机为3x700RT+1x300RT,总体容量看应该是一个比较小体量的项目,空调面积应该在5万方左右,系统其实不算大。

这是冷却塔和水泵的选型参数表:

一、水泵扬程问题探讨

1、放大可以看到水泵的流量都不大,扬程也不一,冷却水泵扬程28m表面上大致没有什么疑问;我们看冷冻水侧,首先,一级泵12m,对本系统来说似乎偏小了很多,我们看到上面冷机的选型参数表中冷机压降就已经为93.5KPa(即9.35m),一般机房的阻力:

这上面看机组阻力9m,我就当上述的阀件阻力都差不多,还有平衡阀没考虑进去,就算考虑了平衡阀,我们看到最低这里的阻力也要16m,设计选用12m扬程的水泵肯定满足不了要求,这样产生的后果就是系统水流量会不足,难以满足末端负荷要求。

2、我们再来看一下二级泵的扬程选择,从15m到30m不等,具体没看到计算和末端图纸,我估计一方面照顾到设分区二级泵的理由,才会将扬程拉这么大。我们看最低15m的扬程大概能不能满足:

按此项目的设计,末端的阻力大概10-12m,二级泵两侧的阀、过滤器大概4~5m,我们还没有计算干管的阻力,所以15m的扬程对该系统来说也会有些偏小,至于最大阻力环路选到30m怎么计算出来的我也不得而知。

忍不住提一下:冷却塔的CIT认证好像写错了吧,且后面的修改图也没有改过来,另外,目前冷却塔选型与冷却泵的配置感觉也有点怪。

二、系统配置问题探讨

在系统图上我们可以看到,4台机组对应7台冷却水泵,和8台冷冻水一级泵,冷冻水一级泵与冷冻机组是一一对应的关系,每组水泵居然都设置了备用水泵,按常规的设计这地方应该最多6台水泵,冷却水泵设了7台,没有和冷机一一对应,倒是好像和冷却塔的台数一一对应设置,有点不是很明白其用意。

冷冻水一级泵与冷冻机组一一对应,当然是比较好的想法,机房宽裕能够实现当然是推荐的,但是既然一一对应了,那冷机主管道上的电动阀是不是可以不要设了呢,设电动阀的意义是什么呢?这里不是增加了成本,增加了阻力。其实技术措施(2009)上第5.7节关于一对一的阀门设置及互为备用的设置方法说的很清楚:

另外,机组的出水管上设置了动态定流量阀,当然不能说错,这个定流量阀在前面文章我也说过在这有两个作用,一是防止其它水泵卸载时该环路水泵超载,二是保证各机组环路的流量分配一定,也就是平衡机组间流量,但是对于本系统来说,个人认为也可以不设,水泵已经一一对应设置,所以对流量分配的作用基本上没有了,另外,一一对应设置也会减少卸载超流的影响,同时可以在水泵选型上可以考虑选择陡峭型曲线的水泵,这里设了也算是个安全保障措施。

刚才分析了,对目前系统来说,一级泵环路可能是流量不足的,所以对系统来说这个定流量阀基本是不起作用的,反而成了阻力件,拆除了反而对系统运行会更有利。

三、水系统的合理性探讨

从图上看,分区二级泵似乎是为每栋或每两栋楼设置一组的,一方面估计确实是考虑阻力差,另一方面应该考虑的是管理了,如果是真的想去考虑节能或者计量的话,我觉得有点“奢侈”了,因为真的根本做不到。

我们再来看这么多二级泵在母管道上抽水,合理吗?我们来复核一下母管:

现选型用的DN450的母管,流速2.425m/s,比摩阻102Pa/m,阻力如何平衡?扬程小的水泵或者母管末端的水泵可能都吸不到水吧,这是多么大的能力损失,别忘了,刚才还分析了一级泵侧的流量还可能不足,如果配机与末端负荷匹配,真想知道末端的空调效果实际如何?

关于冷冻水、冷却水不分青红皂白,全部就上电子除垢仪,不说这设备在冷水系统中的作用如何,设计在这里有没有思考过冷却水、冷冻水做水处理要处理什么呢?是结垢?是杂质?还是腐蚀?

四、小结

即使是单栋出售考虑,这种分区二级泵的考虑意义也不大,从项目性质来看,个人判断应该是自持的项目吧(应要求不便说明具体项目),那这样分区就更没有意义了。个人认为趁着改造设计的机会,结合我上述的分析,对该水系统进行大动作调整:

1、如干脆调整成一级泵系统,若还是考虑设置二级泵,也不宜设置的过多,按阻力分两组即可。

2、设置分、集水器平衡各环路,若要做计量的话可以设在干管上。

3、合理设置平衡阀和水处理系统。

4、变频水泵压差控制点取值,尽量设置在最不利干管末端,如无法确定按理论需要进行多路比较。

5、合理搭配、合理考虑备用泵。

读着这篇文章肯定有人会说你算个啥呀,提这么多问题,站着说话不腰疼之类的话!作为机电顾问,我还真不止一次地被不想改图的设计院骂过,但不求真理也求合理,在技术探讨的路上,错误是对自己最好的提升,我写这么多意见也不一定正确或者合理,希望得到您的指点!

欢迎提出质疑,我们一起探讨,如果您觉得对您有用,那您就给个吧!

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