启动,热泵主机在冷/热水水流得以证实后开机;
2 热泵系统停机时按与上述相反的顺序依次进行操作。
8.3.4 系统在制冷工况下,应有防止冷却水进水温度过低的控制措施。 8.3.5 系统应有人工或自动的供冷与供热工况间的转换措施。
8.3.6 在有污水换热器清洗措施的方案中,应有换热器的清洗控制方案。 8.3.7 污水取水口应设置水质监测点和控制闸门。
8.3.8 热泵系统应配置监测及中央控制系统,系统设计宜实现下列监测和控制内容:
1 热泵机组的供、回水温度及压差控制或监测; 2 污水调节池水位、调节池入口污杂物的监测; 3 污水供排水温度和流量监测;
4 换热器热泵侧的水温、水质、水量监测; 5 换热器侧污水防堵液位监测与报警; 6 冷(热)媒水质自动控制与监测; 7 辅助热源设备的启停控制; 8 水泵的变频控制; 9 热泵机组启停台数的控制;
10 热泵机组运行状态监测及故障报警; 11 供冷供热模式的控制与转换;
12 换热站、取水泵房与污水源热泵站之间的通讯与控制; 13 冷热量计量与管理; 14 机组自动保护;
15 热泵机房的制冷剂浓度的监测与报警; 16 污水取水的流量计量;
17 污水进出换热器或热泵机组处及污水防阻机的压差报警。 8.3.9 技术可靠时,宜对热泵机组的出水温度进行优化设定。 8.3.10 热泵机组应优先采用由冷量优化控制运行台数的方式。
8.3.11 在总装机容量较大、数量较多的大型污水源热泵工程中,宜采用机组群控方式。 8.3.12 应对系统供冷、供热量的瞬时值和累计值进行监测。
8.3.13 在下述情况下,热泵系统供回水总管之间不宜设置压差旁通控制:
1 在以电磁阀通断控制的风机盘管与其他水侧不控的空调末端(水阀不控的空调机组;水阀不控或使用三通阀的风机盘管)组成的水系统中,水侧不控的空调末端的设计水量大于系统总设计水量的30%;
2 在以水阀自控的空调机组与其他水侧不控的空调末端组成的水系统中,水侧不控的空调末端的设计水量大于系统总设计水量的50%;
3 全部由水侧不控的空调末端组成的水系统。 8.3.14 污水源热泵站内压差旁通控制阀应采用常闭式。
8.3.15 大型污水源热泵系统设置气动调节阀时,宜采用两级过滤压缩空气装置。 8.3.16 污水取水泵自动控制分为就地控制和集中控制。设备运行监测项目应包括流量、压力、设备启停显示、阀门开度等。自动控制设计宜符合下列规定:
1 对有配水池的系统,可采用水泵台数控制;
2 对于流量变动范围小的系统,可采用阀门开启度控制;
3 对于流量变化大且负荷分配要求渐变的系统,可采用转速控制。 8.3.17 采用二次泵系统的冷/热水系统中,其二次泵应采用自动变速控制方式。 8.3.18 污水源热泵站内宜预留通讯管理接口。
8.3.19 冷、热计量装置的设置应按照国家现行标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019和《公共建筑节能设计标准》GB 50189执行。
8.4 电气与自动控制系统的施工与验收
8.4.1 电气与自动控制系统的施工企业应具有相应的施工资质。
8.4.2 电气与自动控制系统施工前应具备经审图单位审查通过后的相关设计文件和施工图纸,并完成施工组织设计。
8.4.3 电气与自动控制系统的施工与验收应符合国家现行标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50305、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169、《电气装置安装工程施工及验收规范》GB 50254~GB 50259、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411的相关规定。
9 系统整体运行、调试与验收
9.0.1 污水源热泵系统交付使用前,应进行整体运行、调试与验收。 9.0.2 污水源热泵系统整体运行与调试应符合下列规定:
1 整体运行与调试前应制定整体运行与调试方案,并报送专业监理工程师审核批准; 2 污水源热泵机组试运行前应进行水系统平衡调试,确定系统循环总流量、各分支流量及各用户流量均达到设计要求;
3 水力平衡调试完成后,应进行污水源热泵机组的试运行,并填写运行记录,运行数据应达到设备技术要求;
4 污水源热泵机组试运行正常后,应进行连续24h的系统试运行,并填写运行记录; 5 污水源热泵系统调试应分冬、夏两季进行,且调试结果应达到设计要求。调试完成后应编写调试报告及运行操作规程,并提交甲方确认后存档。
9.0.3 污水源热泵系统整体验收前,应进行冬、夏两季运行测试,并对污水源热泵系统的实测性能做出评价。
9.0.4 污水源热泵系统整体运行、调试与验收除应符合本规程外,尚应符合国家现行标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243、《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ 28和《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411的相关规定。
附录A 污水专用壳管式换热器计算
污水中含有大量的污杂物,其流动性能与换热性能与清水有很大差异,通常选用固定管板式的壳管换热器作为污水专用换热器,设计计算中应重点考虑换热器总换热系数的选取与阻力计算等内容。
1、冷、热流体流动通道的选择
由于清洗管子的内部较之清洗其外部要更为容易,以及污水极其容易污染堵塞换热设备的缘故,清洁流体走壳程,污水走管程。
2、根据系统的冷热负荷要求来计算换热器的换热量 3、流体两端温度的确定
冷热流体进出口温度根据实际工程条件由设计确定。 4、确定参与换热的两种流体的流向,计算传热温差
为改善壳程换热,通常采用折流挡板,通过设置折流挡板,以达到实现强化传热的目的。示意图如图A,即两种流体的流向为错流。
图A 设置折流板的壳管式换热器
两种流体的有效平均温差先按逆流计算,再乘以考虑流动方向的温差修正系数,即:
?,逆 (A.0.1) ?tm???t??tm?,逆=式中:?tm?t2??t1为逆流对数平均温差;??t为考虑流动方向的温差修正系数,?t2ln?t1具体可参见《管壳式换热器》GB 151。 5、总换热系数的计算1
换热热阻由四部分组成:污水侧对流换热热阻、污垢热阻、管壁热阻、清水管外侧对流换热热阻,即:
11?1?21 (A.0.2) ????Khw?1?2hq式中: K —— 换热器总换热系数,kW/(m2·℃);
hw —— 污水侧换热系数,kW/(m2·℃);
hq —— 清水侧换热系数,kW/(m2·℃);
?1 —— 管内污垢厚度,m;
?1 —— 管内污垢导热系数,kW/(m·℃);
1
杨善让,徐志明,孙灵芳. 换热设备污垢与对策. 北京: 科学出版社, 2004.
?2 —— 换热管厚度,m;
?2 —— 换热管导热系数,kW/(m·℃)。
1)污垢热阻计算2,3,4
换热管污垢增长特性与流速有直接关系,流速在0.5m/s~2.5m/s之间时,污垢平衡厚度在0.3mm~5.0mm之间;污垢导热系数1.163 W/(m·℃) ~3.490W/(m·℃)。
2)污水侧换热系数计算5,6
实验表明:随着流速增长,污垢热阻比逐渐减小,而污水侧对流热阻比逐渐增大,当流速大于1.5m/s后,污水侧对流热阻比与污垢热阻比均已趋于稳定,污水对流热阻是污垢热阻的四倍左右,实际计算中取其四倍。
3)清水侧换热系数与管壁热阻计算:按常规换热准则关联式计算
对于已知的换热系统,管壁热阻及清水侧对流热阻所占比例很小,热阻主要集中在污水侧对流热阻和污垢热阻。原生污水的流动换热效果不好,尽管流速很大,但总换热系数基本在600 W/(m2·℃)左右7。目前污水专用换热器的平均换热系数的取值宜为550 W/(m2·℃) ~750 W/(m2·℃)。 6、主要工艺尺寸的确定
根据换热器需要传递的换热量计算出换热面积A,当确定了换热面积后,初步确定换热器的基本参数(管径、管程数、管子根数、管长、管子排列方式、折流元件等的型式及布置、壳体直径等结构参数),主要包括以下内容:
1)管子的选用
选用较小直径的管子,可以提高流体的对流换热系数,并使单位体积设备中的换热面积增大,设备较紧凑,单位换热面积的金属耗量少,但制造麻烦,小管子易结垢,不易清洗,可用于较清洁流体。大管径的管子用于粘性较大或易结垢的流体。
我国壳管式换热器常采用无缝钢管,规格为外径×壁厚,常用的换热管的规格:2.5,?25×3。 ?38×
管子的选择要考虑清洗工作的方便及合理使用管材,同时还应考虑管长与管径的配合。 2)折流挡板
挡板的形状和间距必须适当,方能取得良好效果。以弓形为例,缺口的高度一般取为壳体内径的10%~40%,常见的是20%~25%。缺口方向可水平和垂直排列。挡板间距过大,流速小,不能保证流体垂直流过管束;间距过小,流动阻力增加,且不便于检修。可采用园缺型、园盘型、分流型等;我国系列标准规定的固定管板式挡板间距:150 mm、300 mm 和 600 mm 三种规格)。
3)管子总数n的确定
n?A (A.0.3) ?dmL式中:A为总换热面积;dm为换热管的直径;L为换热管的管长;国内管材生产规格, 23
吴荣华, 张承虎, 孙德兴等. 城市原生污水冷热源换热管软垢特性研究. 流体机械, 2006, 34(01): 59~62. 李鑫, 孙德兴, 张承虎等. 污水换热器内污垢生长特性实验研究. 暖通空调, 2008 38(2):5~8. 4
崔福义, 李晓明, 周红. 污水换热器污垢热阻特性研究. 煤气与热力, 2005, 25(06): 9~12. 5
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