關于風冷空調機組的節(jié)能
2023-04-18 08:54:57.083
本文提出了一種風冷空調機組的節(jié)能方法：風冷式冷凝器改為蒸發(fā)式冷凝器的新技術，風冷空調機組高壓噴霧的節(jié)能方案，提出了傳統(tǒng)的空調噴霧節(jié)能，存在的通病，并分析歸納了空調風冷冷凝器高壓噴霧需要解決的幾個問題，對風冷空調機組節(jié)能提供了重要的理論研究、實施數據和工藝。
一、風冷空調機組噴霧節(jié)能的原理：
1、應用范圍：空調噴霧節(jié)能主要用于風冷機組，通過噴霧把風冷式冷凝器改為蒸發(fā)式冷凝器，使他的冷卻工況發(fā)生了變化，實測節(jié)能30~50%。
2、節(jié)能原理：由于蒸發(fā)式冷凝器的冷凝溫度隨濕球溫度而變化，一般濕球溫度 比干球溫度低6～8℃，這意味著在同樣環(huán)境溫度下，使用蒸發(fā)冷凝器，可使冷凝系統(tǒng)的冷凝溫度下降6—10℃，夏季暴曬屋頂環(huán)境，可降低冷凝溫度10~15℃，與配冷卻塔的水冷冷凝器相比，由于它是直接與環(huán)境空氣換熱，可使系統(tǒng)和壓縮機節(jié)能30%以上。
3、顯熱與潛熱 ： 物體在加熱或冷卻過程中，物態(tài)不變，溫度升高或降低而吸收或放出的熱量，為“顯熱”。顯熱人能明顯的冷熱感覺，也可用溫度計測出來。例將水從20℃升高到80℃吸收到的熱量，叫顯熱。物體吸熱或放熱中，其物態(tài)發(fā)生了變化(如氣體變液體，液體變氣體)，溫度不變，吸收或放出的熱量叫潛熱。潛熱不能用溫度計測量出來，人體也無法感受到，可通過實驗計算出來。例水從100℃液態(tài)變?yōu)?/font>100℃氣態(tài)吸收的熱量是潛熱。
4、蒸發(fā)式冷凝器：蒸發(fā)式冷凝器是利用噴霧吸收的蒸發(fā)潛熱，可以迅速帶走的大量熱量，是水直接冷卻，水溫變化的顯熱的上百倍；與直接風冷相比，風的傳熱性能比水相差甚遠，風冷機組的能效比更低。風冷空調機組通過對室外機的噴霧，使風冷冷凝器改為蒸發(fā)式冷凝器，提高空調機的能效比，是目前國內外對風冷機組節(jié)能的有效方法和發(fā)展方向。
5、節(jié)水：水冷式冷凝器1kg冷卻水能帶走4.6—6.9W的熱量，而1kg水在常壓下蒸發(fā)能帶走676W熱量，因而蒸發(fā)式冷凝器理論耗水量僅為一般水冷式冷凝器的1%，實際上由于吹散損失、排污換水等，耗水量為一般水冷式冷凝器的5%—10%。
6、減少高溫、高壓故障，延長設備壽命：我國長江以南大部分地區(qū)，在夏季暴曬季節(jié)，屋頂溫度達45~55℃，這個高溫與干球溫度混合后，使空調機的冷凝溫度遠高于設計工況的28~32℃，空調機出現高溫高壓報警！并嚴重超負荷！多次高溫、高壓報警，導致燒毀壓縮機。
二、高壓噴霧設備的特點：
1、傳統(tǒng)噴霧、高壓噴霧：傳統(tǒng)噴霧壓力低,沒有特殊的噴嘴和嚴格的水質處理器,霧化效果差，有水滴流.未經過嚴格過濾和水質處理，當噴霧停止時，冷凝器翅片很快腐爛，這是低壓噴霧的通病。
高壓噴霧采用意大利（或德國）柱塞泵，將經過精密過濾器處理過的水，加壓至5~11ＭPa，再通過高壓管路輸送到噴嘴，在高水壓的擠壓下產生高速旋轉，以1~10μm水霧粒子，霧化噴射到冷凝器外表。
2、霧細：高壓微霧噴嘴每秒能產生50億個霧滴，霧滴的直徑僅為1～15μm，如幽谷仙霧，加濕降溫效果。使用噴霧系統(tǒng)時，其目的在于所噴霧粒未接觸到地面，能夠完全蒸發(fā)，達到此目的的方法是將霧顆粒變?yōu)橛∮?。霧粒越小，霧的表面積愈大，結果霧粒蒸發(fā)率愈高，所能達到的加濕效果愈好。此種噴霧系統(tǒng)產生的霧點直徑平均值約10微米(0.01mm)，由于體積小、重量輕，象自然霧般均勻擴散漂浮，即使在相對濕度較高的地區(qū)也能完全被空氣吸收，充分發(fā)揮加濕的效果。噴嘴噴孔越小，噴出霧點越細，蒸發(fā)越快，冷卻效果越好。為使噴嘴免于阻塞，高品質的水源供應是必要的。
3、水處理:前置三級1~5μm粗濾裝備,后置為0.01μm物理膜精濾技,處理能力2000~5000L/H。
4、節(jié)能：霧化1公斤水僅消耗6W電功率，是傳統(tǒng)電熱加濕器的百分之一，是汽水混合式加濕器的十分之一。
5、可靠：高壓微霧加濕系統(tǒng)主機采用進口工業(yè)型柱塞泵，能夠24小時連續(xù)運轉，噴嘴及水霧分配器無動力易損部件，在高粉塵環(huán)境中不會損壞。
6、自動泄壓：當噴霧機停止工作時，機體自動將高壓噴管的壓力釋放，防止噴頭滴水。
7、自動缺水斷電系統(tǒng)：防止因無水時泵空轉現象，提高泵的壽命。
8、衛(wèi)生：高壓微霧系統(tǒng)的水是密封非循環(huán)使用的，不會導致細菌的繁殖和二次污染。
9、加濕量： 加濕量大且噴嘴可以自由組合。加濕量從5kg/h~1800kg/h進行無級調節(jié)。加濕效率高達95%以上。
噴霧系統(tǒng)提供的是工業(yè)化的產品，也可以根據客戶的實際情況和具體要求，進行個性化的產品設計與生產。同時應有全程的跟蹤技術服務：即從產品設計、生產、銷售到安裝提供一條龍服務，并不斷收集客戶的反饋意見，隨時對產品出現的問題予以解決，確?？蛻舭俜种俜判?。
三、高壓噴霧系統(tǒng)的操作規(guī)程：
1、本套噴霧降溫系統(tǒng)是以水的微霧化狀態(tài)噴出至空調冷凝器翅片上，吸收冷凝器翅片上的熱量，水霧吸收冷凝器中的冷凝熱量后迅速蒸發(fā)，從而達到降低冷凝溫度的目的。 噴霧系統(tǒng)主要設備配件包括：噴霧主機一臺、0.5~1m³水箱一個、四級水凈化裝置一套，控制箱一臺，壓力、溫度、濕度傳感器若干，電流或電壓感應開關、電磁閥、繼電器與風冷空調主機數量相同。相關電氣控制一套以及銅管、噴頭若干。
2、主機系統(tǒng) ：包括一臺德國（或意大利）AR高壓柱塞泵體、一個主機水箱以及PLC電氣控制系統(tǒng)組成。柱塞泵電動機P=0.75~3kW，電機繞組角形連接，額定電流為1.5~7A，電氣控制系統(tǒng)中設有相序保護和過載保護，以免損壞泵頭。泵頭里面的機油必須定期更換一次，并作好記錄。加機油從先從排油口把機油完全排盡，再將排油螺絲擰緊，把機油從機油口加進去，機油加至視液鏡一半位置為準。為了供水正常，主機內設一主機水箱，并設有水位下限開關，確保在無水情況下泵體停止運行。在泵頭出水處即高壓水管處設有泄壓閥，在泵體停止運行時泄壓閥開啟泄壓，使得泵體在下次啟動時輕載啟動，減少磨損和堵轉。在系統(tǒng)運行時要經常檢查。 整套噴霧系統(tǒng)的控制要求包括運行模式、控制時段、噴霧時間等可以在人機界面----觸摸屏上設定。
3、電磁閥系統(tǒng)：本系統(tǒng)對空調主機噴霧通斷的控制取自空調主機的開關信號，由每臺機的電磁閥來控制這臺機的噴霧。在風冷空調主機開關機時，相應電磁閥線圈通斷電，這臺機組開始或停止噴霧。在日常設備管理中要經常檢查電磁閥，避免電磁閥損壞而影響空調噴霧。
4、凈水系統(tǒng)：本系統(tǒng)凈水裝置為4級過濾，包括1級1~5微米溶噴PP芯，2級燒結活性炭/1微米PP芯，3級椰殼顆?；钚蕴?/font>1微米PP芯，4級超濾0.01微米膜。系統(tǒng)在4級過濾體上裝有反沖排污閥，用以沖洗過濾芯，使其避免過濾芯太臟而影響水量和過濾質量。在使用中應不斷檢查，定期更換。
5、主機啟動前檢查：合上主機電源總開關，開啟進水閥，檢查主機水箱水位，調節(jié)壓力閥，使系統(tǒng)運行時高壓水管里面的壓力達到0.5MPa左右。
6、PLC控制板開關機條件：PLC控制設有進風溫度、濕度、水位開關、壓力開關和空調開關機信號，當溫度高于設定值，濕度低于設定值，水位開關高于設定值，其中一臺空調機開機，這些條件都達到時，柱塞泵開機噴霧；當溫度低于設定值，濕度高于設定值，水位開關低于設定值，所有空調機關機，以上其中一個不滿足設定條件，主機會停機，柱塞泵停機，停止噴霧。
四、高壓噴霧工程的機組及主要部件：
1.機組參數：
|
高壓主機 |
額定流量 L/min |
工作壓力 (bar) |
額定功率 kW |
負載噴嘴數量 （撞針0.15mm） |
機組噪音 dB |
水處理 (μm) |
|
HR15-PLC300 |
15 |
＞100 |
3.0 |
150~200 |
50db |
0.01 |
|
HR24-PLC400G |
24 |
100-140 |
4.0 |
250~300 |
55db |
0.01 |
|
HR240-5.5 |
24 |
100-140 |
5.5 |
220~280 |
68db |
0.01 |
|
HR150-3.0 |
15 |
＞100 |
3.0 |
150~200 |
52db |
0.01 |
|
水處理系統(tǒng) |
1級：1-5微米溶噴PP芯 2級：燒結活性炭/1μmPP芯 3級：椰殼顆粒活性炭/1μmPP或軟水裝置 4級：超濾0.01μm膜. 膜物理處理能力:2000L/h~3000L/h |
|||||
2、空調冷霧噴嘴系列參數：
|
型號 HR-FD1-1/8 (撞擊式紅寶石) |
口徑(mm) |
冷霧噴嘴在40-140bar 壓力下的流量（L/h） |
|||||
|
40 |
60 |
70 |
80 |
100 |
140 |
||
|
15RP |
0.15 |
4.32 |
5.3 |
5.82 |
6.36 |
7.14 |
8.4 |
3、高壓銅管：
|
名稱 |
純度 |
規(guī)格 |
耐壓 |
材質 |
導電率 |
|
銅管 |
99.97% |
0.952×0.8 |
＞140 |
紅銅 |
|
|
|
|
1.90×1.0 |
＞140 |
紅銅 |
|
4、冷霧噴嘴：
陶瓷（或紅寶石）霧化噴嘴 、黃銅霧化噴嘴的詳細信息見后面資料。
材質：多款； 是否提供加工定制：是； 適用范圍：全行業(yè)。
產品特點:
噴嘴采用黃銅主體，內嵌不銹鋼（或陶瓷、紅寶石）噴嘴芯和不銹鋼導流器，內含防滴漏裝置，液體在10~110kg/cm²的水壓之下，高速流動，在導流器中形成一個離心旋渦，從噴孔中噴出極細微的空心式霧粒。使用特氛龍灘網，霧粒粒徑僅為3-5微米，此種噴嘴噴孔是使用進口精密激光打孔機打孔，孔徑在0.1mm~0.5mm之間，通過噴嘴的不同組合，可以有效的調節(jié)加濕量和噴霧效果。該噴嘴的特點是不易堵塞，耐磨性好，噴霧均勻，可以有效的提高產品的質量和生產效率，制作精良，成本低廉。該產品廣泛用于紡織廠加濕，鹽霧試驗，庭院人造景觀、畜牧業(yè)降溫消毒及其它加濕場所。由專業(yè)廠家生產各類霧化噴嘴功能有：紡織廠加濕噴嘴，霧化噴嘴、霧化加濕、微霧化噴嘴、霧化降溫、嵌入式噴嘴，材質有：紅寶石噴嘴、陶瓷噴嘴、黃銅噴嘴、撞擊式紅寶石噴嘴、不銹鋼噴嘴，規(guī)格有：0號，1號，2號，3號，4號，5號,特殊功能有：除臭噴嘴，霧化噴嘴，人造霧噴嘴，自然霧噴嘴，冷霧噴嘴。
常用噴頭規(guī)格選型：
0號霧化噴頭，孔徑0.10mm、壓力10～70kg／cm?、噴霧量10～25cc／min；
1號霧化噴頭，孔徑0.15mm、壓力10～70kg／cm?、噴霧量20～46cc／min；
2號霧化噴頭，孔徑0.20mm、壓力10～70kg／cm?、噴霧量49～89cc／min；
3號霧化噴頭，孔徑0.30mm、壓力10～70kg／cm?、噴霧量80～145cc／min;
4號霧化噴頭，孔徑0.40mm、壓力10～70kg／cm?、噴霧量95～178cc／min;
5號霧化噴頭，孔徑0.50mm、壓力10～70kg／cm?、噴霧量130～243cc／min.
注：霧化噴頭孔是精鉆研磨孔，非激光孔請購時注意二者的差別！系統(tǒng)安裝需配套高壓管路管件：如三通，單噴座，雙噴座，直通，彎頭，未端堵頭等，由專業(yè)做加濕霧化噴嘴和其配套管路件產品的公司生產，其特點是高壓微霧系統(tǒng)采用的是直噴式，該噴嘴的特點是不易堵塞, 耐磨性好，噴霧均勻，可以有效的提高產品的質量和生產效率，其霧化直徑為3~10微米,通過噴嘴的各種組合，可以有效的調節(jié)加濕量和噴霧效果。卡套式高壓接頭廣泛用于銅管，不銹鋼管，PE管尼龍管等管道和管件的聯(lián)接，特點耐高壓，安裝方便快捷，價格適宜,配件通用互換。
管件接口螺紋：unc.10/24、unc.12/24、1/8NPT。
五、風冷空調機組高壓噴霧工程案例：
六、高壓噴霧控制、系統(tǒng)原理圖
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2023-04-18
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