制冷装置冷却水系统的改进

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1、1991年第3期(总第；6期)制冷装置冷却水系统的改进周志荣(中国江苏三碍利食品有限套司)一九八七年底投产的中国江苏三得利食品有限公司新建啤酒厂冷冻站制冷装置t设计制冷量为616．4kw(53万大卡／小时)，装置三台螺杆式冷冻机，实畏I制冷量分别为272kw(23．4万大卡／时)，213kw(18．3万大卡／时)250kw(2J．5万大卡／时)，总计为735kw(63．2万大卡／时)，原设计人夏后开二台冷冻机工作．另一台备用．但]988年人夏后开二台冷冻机远远满足不了工艺所需的制冷量。若开三台机又由于冷却塔下水不畅，水从

2、冷却塔底盘谥出，又从屋顶飞硼而下。冷冻机冷凝器冷却水能力不足，所以不能工作。没有办法不得不借助旧啤酒厂氨制冷装置来向新建啤酒车间供冷。采取什么办法既能启动三台冷冻机工作，又能满足冷冻机对冷却水的要求而不产生从冷却塔底集水盘溢水呢?我们很自然的想到在装置中加下水管道。由于冷却塔紧贴屋顶安装，塔底出水弯头离屋顶约0．3m，每个塔接上另一改变方向的9D度弯头，经1．6m长的集管井联水平接人一根Dg200回水总管中。我们曾设想每只塔单独接管去冷水池，但必须破坏原下水总管，新增100多米Dg200无缝钢管。冷水池水泥项盖和25m已

3、铺水泥的地平面也要破坏，而且管道多乱不美观，这个方案看来是不可行。即使如此，我们还是避开障碍物在1冷却塔与2．3冷却塔集管之间的回水总管可联接的地方增接了一根I~200下水管道，可能是位差小，压头低，沿程阻力大，改造后l塔的溢流是没有了，但2·3塔集水盘依然溢流，问题仍然没有得到很好的解决．原因何在?我们对新建制冷装置冷却水系统进行了详细的分析：螺杆式氟机冷却系统与压缩式氨机冷却水系绕不一样，其工艺流程是泵从冷水池泵水人冷冻机的冷凝器，经冷却塔冷却后回冷水池。三台标牌为100m~／h冷水泵从冷水池泵水人各自的冷冻机冷凝器

4、，经由冷却塔冷却后再回冷水池。因为冷水泵的给水管路已经确定，那么给水泵的实际扬程也已确定，因此我们可以考虑直接用测定电机轴功率的方法来计算水泵流量。当三台泵全部启动时，由钳型电流表测得各自的三相电流皆在21A左右．根据电机的输出功率公式，P=4-3UI·c0s·T，滚泵电机的型号为Y160Mr_2，功率因素cc~=0．88，电机的效率88．2，泵的电机输出功率是；P=／了×380X21×0．88×0．882=10728瓦一般联轴节直接传动，传动效率可取0．95，．Pa一10728×0．95—10192瓦一10．192kw

5、从泵的说明书标准性能曲线图中可查得轴功率Pa为10．192kw时的流量是81m／h，扬程为34m．三台冷却水泵都启动时的总流量为8lm。×3=243mVh，三只冷却塔井排装置在4．5m高的屋顶，冷却塔集水盘水平面离屋顶为0．62m，冷却水回水池的总管为一根Dg200的无制j夸缝锕管，管子载满冷却塔回水从屋顶向下经25m远地表层再升向2米多高的水池西侧顶部洼人冷水池。其实际的流程见图1。冷却塔，管道，冷水池布局．圈l冷却塔管道冷水池布局由于冷却塔回水集管接头三接一汇人回水总管厩并联管路，水头损失相同。所以只近似计入一根1．

6、6mDg200的集管长度和二个90度弯头及一只蝶阀的当量长度}同时考虑三接一处的结构计人一个三通管的当量长度。钢管全长L=61．5m，钢管中有7个90度弯头，集管长1．6m，有二个90度弯头和一只蝶阀，弯头当量长度为k=n．d，查衰当d=0．2m时，n=32，则Le=32×0．2×17十21—57．6m，蝶阀近似以DK200闸伐的当量长度计为1．6m，去回水总管的接头(三接一)以三通计其当量长度为l2米，所以管道长度加当量长度L一61．5十1．6+57．6十1．6+12=134．3m．冷却水池为开口式，水平面标高zc一2

7、m。根据以上条件可以计算出现装置的水压头He和下水实际许可流量Q．H．=(z．十H．)一=(4．5十0．62)一2=3．12m从设计手册中查得钢管管材粗糙系数n=0．0125，特性流量K=0．341L／SQ=KTHe7L=0．3413．127l34．3=0．052(mz／s)=187．2(m／h)’187．2(m／h)<243(m’／lI)所以只能开二台泵工作，三台泵开启后即溢流而不能工作。候如我们把冷却塔水平面在原有屋顶的基础上提高2m，回水装置的许可流量为：He=3．12+2=5．12mL=61．5十1．6+57．6

8、+1．6+12十2十6．d=142．7mQ=Kr丽；7e一0．341×v，1Tii=0．0666(m／s)=240(m3／h)’由于塔升高2m，扬程也由原来的34m提高到36m，从泵标准性能曲线图上看其流量略有降低，约为70m／h，三台泵都工作时，总流量=210m。／h，查冷冻机说明书，此流量值能满足冷冻机对冷却水的