工业生产用冷水机组的水系统容量设计(2)

节，系统负荷有330冷冻吨，为了分析问题方便，暂时假定该负荷全部为突变负荷，该负荷间隔一个小时来一次，持续运行时间为半小时，假设没有任何生产线上和该机组的连锁控制装置，求最小系统水容量为多少合适？假定三机头冷水机组的运行逻辑是，当温度下降后，1个机头卸载需要5分钟，然后停机头，第二个机头卸载，卸载5分钟，这样一步一步的卸载所有的机器。

分析： 对于该冷水机组导致工作恶劣的情况出现在，负荷突然消失后，可能使机组产生过冷而停机。

首先由于突变负荷持续半个小时后，所有压缩机头均满负荷运行，假定整个回水系统为12℃，而整个的出水系统控制在7℃。

330冷吨的冻水循环量为200m3/h。当负荷消失的瞬时点，假定机器仍维持出水温度7℃，假设在回水系统上有个20吨的回水罐（开始时候充满12℃水）混合，并且假定混合非常充分，5分钟内进入到水罐的水7度16.7吨，5分钟后水罐的水温下降到9.7℃，按照这个水温，机组负荷应该为2.7/5=54%，而5分钟的时间一个机头卸载完成，机组走在67%的负荷，由于卸载速度跟不上，机组出口水温降低，使得回水箱中的混合水温进一步下降，极有可能造成机组过冷。有时由于水温降低过快，卸载速度来不及，造成低压停机或者过冷液击等事故，机组经常在这样的工况下运行，寿命不会长久。

冷冻水系统中的冷冻水体积抑制和消除了负荷变化带来的影响。生产过程的负荷往往是最突然的，并且能使机组停机。当在一个很大的生产负荷下，一台末端的换热器关闭时(例如一板交连接的热侧介

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质突然关闭)，在机组上卸载能级处会发生“振荡”，可能会导致不稳定的运行。

如果负荷处在两级之间，那么机组将需要冷冻水的容积来

“抑制”过冷或不够冷的冷冻水对机组的影响。某些情况是在负荷低于机组的最小容量的地方。在这种情况下，机组会反复使压缩机开和关来满足负荷的要求。如果系统中没有足够的流体，那么压缩机会因为启动过多而导致过度磨损。任何时候，设计者应该仔细的检查这个问题。因为不同的负荷情况，机组的不同控制逻辑，水罐或者水箱在系统中的位置的不同，甚至不同的机组配置结构都会对这个问题产生不同的影响。

王南

2012年10月30日星期二

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