冰蓄冷系统中卤水泵的合理配置和选型

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1、冰蓄冷系统中卤水泵的合理配置和选型Properselectionofbrinepumpsforicestoragesystems摘要　按板式换热器的数量对并联蓄冰系统、按泵的数量对串联蓄冰系统进行了分类，并对常见的蓄冰系统水泵设计方法进行了分析和评价。针对并联单板式换热器系统传统设计方法存在的问题，提出了泵的改进设计方法；对于串联系统，则提出采用制冷机旁通、多级泵和变频泵的方法使系统配置更加合理。关键词　冰蓄冷,卤水泵,系统设计Abstract　Classifiesicestoragesystemsaccordingtothenumberofheatexchanger

2、stotheparallelsystemandnumberofpumpstotheseriessystem.Analysesandevaluatestheconventionaldesignmethodofbrinepumpsforicestoragesystems.Basedontheproblemsresultedfromtheconventionaldesignmethodinparallelsystems,proposesanimproveddesignmethodforbrinepumps.Proposesmethodssuchasby-passulti-g

3、radepumpsandvariablespeedpumpstooptimizeseriesicestoragesystems.Keyp,systemdesign0引言　　　　中国大陆从20世纪70年代开始在体育馆建筑中采用水蓄冷空调技术，90年代初开始建造冰蓄冷空调系统，到1999年为止，在建、建成或投入运行的蓄冰空调工程共达70多个[1]。已运行工程的总体运行情况较好，证明蓄冰空调在我国是完全可行的，个有良好的前景。但由于蓄冰系统在我国发展的时间还不长，许多设计人员对蓄冰系统认识还不够深入，导致这些工程也存在各种各样的问题，使得蓄冰空调系统达不到设计要求，不能为用

4、户带来运行费用的更大节省。这些问题涉及到蓄冰槽的性能、蓄冰系统的配置、运行控制等方面[2]。　　长期以来，蓄冰空调的设计人员受到两个误导。一是蓄冰空调系统非常复杂，存在多种模式转换，因而不如常规空调系统可靠；二是蓄冰空调系统很简单，只需按部就班进行设计，反正最后自控系统能够可靠、节能地运行。确实，在一天中存在多种模式转换是蓄冰空调与常规空调最重要的区别，也是蓄冰空调最重要的特点。正是由于蓄冰空调系统具有这一特点，蓄冰系统必须进行精心设计，才能满足实际应用的要求。只有设计合理，配以良好的自控系统，蓄冰系统才能既满足用户要求，又为用户带来运行费用的节省。如果系统设计不合理

5、，再好的自控系统也不能发挥作用。因此，系统配置是蓄冰空调一个不可忽视的重点。　　关于蓄冰空调系统的配置，已有大量的文章[3，4]进行了阐述。这些文章对蓄冰系统中的并联、串联形式进行了比较详细的介绍。也有介绍不同系统形式的工程实例的文章[5～7]，对各种不同的系统及其优缺点作了比较充分的定性分析，但这些分析主要集中在并联和串联系统的特点及其适用的场合上，而对卤水泵的选型论述较少。事实上，对蓄冰系统而言，卤水泵的选型论述较少。事实上，对蓄冰系统而言，卤水泵的选型是否合理既影响蓄冰系统的性能和控制效果，又影响系统的电耗和经济性。　　由于关于卤水泵选型的文献较少，人们通常是将

6、普通空调系统中的经验直接应用到蓄冰空调系统中，这种经验看来是合理的，但往往没有考虑到蓄冰系统的两个特点：①制冷机与冰槽的相互作用；②一天之中不同模式的切换。由于这两个原因，按照普通空调系统设计经验所选择的卤水泵往往容易出现严重偏离高效工作点的情况，致使泵耗大大增加。而人们在进行蓄冰系统的经济比较时往往采用泵的额定功率进行计算，这样的计算结果掩盖了泵耗大大增加的事实，使更多的人忽视了卤水泵需进行精心计算和选型的重要性。这种做法的后果是所设计系统的功耗将远远高于计算值，用户的投资回收期将无法保证。　　为了使技术人员了解蓄冰系统卤水泵设计方法和常规设计方法存在的不足，本文将

7、在定性分析的基础上通过分析具体实例给出不同设计方法的效果比较，并提出更为合理的设计方法。在定量分析时，采用蓄冰空调动态仿真软件TSTORS[8]作为工具。TSTORS是清华大学空调教研组开发的蓄冰系统动态仿真软件，可以对不同的系统连接形式、不同的蓄冰设备（如冰球、冰盘管、蓄水池等）进行动态仿真，具有计算准确、收敛性好的特点，其体网络计算彩MMKP方法[9]。为突出泵的作用，在不同工况举例时主要列出系统流量的变化，以反映设计方法的好坏。　　1蓄冰系统形式及分类　　　　虽然蓄冰装置的种类很多，但蓄冰系统的形式并不太多，如果不考虑蓄冰系统与用户连接形式的差