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冷水流量計在空調冷卻(què)水測量係統中的設計(jì)與應用

點擊次數:2014 發布時間:2021-09-04 02:01:02
水是(shì)熱(rè)的良導體,無論是在生產還是生活方麵,水(shuǐ)作為導熱媒(méi)介(jiè)都發揮了重要的作用(yòng)。*近有一則新聞講的就是阿裏雲服務器機房利(lì)用大自然湖水的冷卻來對機房降溫,省去了傳(chuán)統風冷和電力製冷巨大能耗的(de)浪費。在華東地區的地(dì)下水資源豐富(fù)的地區,甚至有專門使用地下水恒溫的效應進行室外空氣調節(jiē)的水(shuǐ)空調,效果也很好,並(bìng)且可(kě)以節約電能。本(běn)文這裏所說的內容介紹的(de)則是如何利用自來水(shuǐ)作為空調環冷卻水係統冷卻(què)的載體(tǐ),來迅速帶走製冷機組壓縮機轉移的熱量(liàng)。著重(chóng)探討一下空調冷卻水如何將冷水流量計和其他的裝置組(zǔ)成係統的設計問題。
引言
空調係統管路錯綜複(fù)雜,循環冷卻水管理係統以(yǐ)整體的(de)形式安裝(zhuāng)在一個經防腐處理的金屬機箱內,直接固定於係(xì)統的機房就進測量、便(biàn)於觀察的牆壁上,水路,電路經(jīng)過防水(shuǐ)接頭連接分別進入幹箱和濕箱。因為水體(tǐ)具(jù)有很大的(de)比(bǐ)熱物理特性(xìng),是良好的冷媒,因此,空調的循環冷卻(què)水係統多是利用(yòng)自來水作為冷卻的載體,迅速帶走(zǒu)製冷機組壓縮機轉移的熱量。本文著重探討一(yī)下空(kōng)調冷卻水係統的設計問題。

1.空調冷卻水係統的設計原(yuán)則
1.1靈活性
冷(lěng)卻(què)係統設計應具有的特(tè)點是減少(shǎo)或避免與安裝(zhuāng)新設備(bèi)有關(guān)的係統停運。這些特點應適用於(yú)集中站(zhàn)房內(nèi)的冷卻(què)係統和建築物內的冷(lěng)水管路(lù)構架,其(qí)中一些特點包括為以後的設備,如水冷(lěng)式機架、集中式空調器、計算機房空調器與集中站房設備等(děng)安裝時需預(yù)留管道(dào)閥門和管蓋(gài)。集中站(zhàn)房應考慮在負荷增加時能添加冷水機(jī)組、水泵與(yǔ)冷卻塔。全麵的靈活性時常會受到集(jí)中(zhōng)站(zhàn)房內管道分布係統的限製。當(dāng)數據(jù)中心在線後,從避免運行中斷和實施費用的角度看,一般禁止用改變管道尺寸的方法去求得容量增加。
1.2可擴展性
冷卻係統需要有擴展能力(lì),以適應負荷增加。建築(zhù)物內的管路係統(tǒng)設計,應能支持建築物內的冷負荷密度。還需考慮水泵的能耗、係統的靈活(huó)性和冷水儲存,以確定總投資。機房應有(yǒu)足夠(gòu)的空間供未來的冷水機組、水泵和冷卻塔之用。機房內冷水和冷卻水係統的分、集水器的大小,從運行的*一天起(qǐ)到容量增加,以及達到未(wèi)來的(de)規劃容(róng)量,應都能很好地適應其變化。
1.3便捷性
冷卻水係統設計應(yīng)安裝方(fāng)便,位(wèi)置可見、易近(jìn)。設計者(zhě)應提供維護與操作閥門、控製裝置、傳感器(qì)和大(dà)型設(shè)備(bèi)所需的通道。在集中機房內,可設置升降機、吊車、起重機等,用(yòng)於搬動重的設備和(hé)部件。冷水管與冷卻水管(guǎn)的走向(xiàng)應避免與冷卻係統的設備搬動發生衝突;像水泵、冷水機這類機械設備的布置,應方便徹(chè)底(dǐ)更換;切斷閥門的位置也必須(xū)能在更換時不便服務中斷。因此,它們的布置與整個管路係統(tǒng)的集成是非常重(chóng)要的。
2.空調冷卻水係統的設計
2.1水冷卻
水冷(lěng)卻的(de)方法采用一(yī)套複雜的外置冷卻係統(tǒng),通過機架內(nèi)一個(gè)閉合回路水(shuǐ)冷係統對電(diàn)子元件進行冷卻,供水和(hé)排(pái)水管道布滿整個數據中心。這種緊湊型的係(xì)統能夠減少空氣流過的路徑,從而(ér)減少(shǎo)了風扇的能耗。這種緊湊型散熱方法*大程(chéng)度上降低甚至是完全消(xiāo)除了冷(lěng)熱空氣的混合,解決(jué)當前數據中心大幅增長的能耗成本的問題。
2.2安裝傳感器
在回(huí)水母管循環水(shuǐ)泵的前方,設置一個引流(liú)口,通過一個針形調節閥引出(chū)一個(gè)很小的水樣,濾除較大的顆粒膠體或雜質進入測量裝置,有效延長傳(chuán)感器的維護周期,流經電導池測量裝置之後另一端與大氣開放進(jìn)入積水槽,這個測量旁流流量僅有100-300mL/min,這個水量與冷卻塔蒸發和風吹損失水量相(xiàng)比顯得微不足道。冷卻水(shuǐ)管理係統(tǒng)的整(zhěng)體機箱盡可能與取樣點的距離就近安裝,水樣進入流通測量裝置後(hòu),可(kě)以再通過流通裝置上的兩調(diào)節閥進行微調,使出水到集水槽末端口的流量控製在200-400mL/min之間,又因為流通(tōng)裝置的出水口與大氣相通,傳(chuán)感(gǎn)器不承受壓力會使得傳感器的運行(háng)更加平穩、使用壽命明顯延(yán)長很久。因為循環水水質的老化是一個緩慢的進程,不存在測量數據滯後(hòu)的問題,測量裝置和儀表直(zhí)接安裝(zhuāng)在一個壁掛的箱體內(nèi),由於就近測(cè)量減少了很多(duō)幹擾的可能,檢查維護顯然十分方便。加強循環冷卻水的運行管理(lǐ)是空調實現節能減排,延長設(shè)備使用壽命的重要環節(jiē),而通(tōng)過電導率的變化控(kòng)製循(xún)環冷卻水濃縮倍數(shù),實現有科學依據的排汙、換水(shuǐ)又是節省水力資源的(de)優先手段,可以有(yǒu)效的避(bì)免過(guò)量的(de)排汙造成水源的浪費,加大廢水處理的投入,減少藥劑(jì)的浪費,實現高效、低耗、節能運行。
2.3設置排汙管
排汙管采用插入母管的形式安裝,已獲得*大的固定強度,靠近母管(guǎn)的附近設置一個高壓截止閥,供(gòng)檢修時關閉水源。排汙管路一般在工程施工的過程已經(jīng)預留,電導(dǎo)率濃縮倍數超標排汙是由循環冷卻(què)水管理係統來自動驅動完成(chéng)的,當達到預先設置的濃縮倍數的上限時係統自動啟動排汙。在遭遇低氣壓引起的循環水溫度很難(nán)降下來的工況下,循環冷卻水管(guǎn)理係統的溫度傳感器檢測到持續超(chāo)溫之後自(zì)動啟動超溫緊急換水程序,這項功能係統內部自動組態指向(xiàng)排汙,啟動同一個電磁閥實現緊急排汙。由(yóu)於靜態水壓取決於(yú)建築物的高度,循環水的壓力可能會很高,必須選擇先導(dǎo)型電磁閥,並充分的考慮電磁(cí)閥的耐受壓力(lì)等級。如果空調具有利用(yòng)穀(gǔ)電製冰水功能,當出現持續超溫狀況時,還能自(zì)動啟動冰水熱交換功能的循環,以*快的速度平抑熱負荷過載。
2.4測量取樣管
取樣管采用(yòng)1/2無縫鋼管焊接,母(mǔ)管(guǎn)裏麵的開口迎向水流,避免沿管壁形(xíng)成的雜質進入取樣管線,增加內部過濾器的負荷。針形閥上方一定要設置截止閥以便於維修。
2.5信號傳輸設計
循環冷卻水係統具(jù)有流量統計功能,在(zài)排汙口和補水口安裝兩(liǎng)台冷(lěng)水流量(liàng)計,將信號傳遞給管理係統,因為冷水流(liú)量計具有瞬時(shí)流量和累積流量顯示與記錄的功能,可以獲得整整一個運行季節的(de)排汙量統計,補水量統計,蒸發損失(shī)量統計,能夠提供一個(gè)運行季節的經濟數據的分析數據,對於提升運行(háng)經濟性(xìng)管理至關重要。為(wéi)補(bǔ)充緩釋阻垢藥劑(jì)的補(bǔ)充與投加提供了數據支持,管理係統的內部可以(yǐ)自動依據每噸水量需要補充的藥劑數量,或者通過藥(yào)劑的濃度比例自(zì)動算的補充藥劑數量,換算成計量泵的動作(zuò)時間或脈衝數量,這一功(gōng)能(néng)完全實現了藥劑(jì)投加的量化管理,及節省藥劑成本,又能有效(xiào)的避免藥劑的不足引發的運行隱形事故,有效地延長設備的(de)使用年(nián)限。係統在設計安裝排汙冷水流量計或補水冷水流量計時充分的考慮(lǜ)到係統的壓力不確定性,安裝距離的不確定性,而選擇冷水流量計做配(pèi)套,使用遠傳信號做信息(xī)傳(chuán)輸。
2.6整體化機箱
循環冷卻水管理係統采用集成的模式,將電化學專業測量、人機(jī)界麵(miàn)、熱工測量,組態控製、專業軟件(jiàn),通信軟件,取樣流通等技(jì)術全(quán)部整合成為一個(gè)整體的弱電係統,形成一個係統化的整機,係統具有很(hěn)好的兼(jiān)容性和穩定性,客戶能夠通過一站式采購得到成(chéng)套(tào)管理係統,並且(qiě)有製造商提供技術(shù)支(zhī)持和商(shāng)業培訓,在產品升級換代時(shí)可以得到相應的(de)升級。循環冷卻水管理係(xì)統分(fèn)為幹箱和濕(shī)箱兩個(gè)部分(fèn),幹箱內部(bù)是電子係統,濕(shī)箱(xiāng)內部是取樣流通、過濾裝置。所有的測量都在濕箱完成(chéng),僅需將(jiāng)水樣的管路進行連接就可以了;幹箱內部集合了全部測量和控製係統。
結束語
綜(zōng)上所述,冷卻水的設計僅是空調係統設計的一部(bù)分,采用綜合控製係統,可以使工程施工更加輕鬆,循環水係(xì)統得到更多的保護和監控,確保空調係統的正常運行。

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