区域供冷系统采用混水器替代板式换热器实现直接供冷应用实践

韦国华，巫术胜

（广州大学城能源发展有限公司，广州 510006）

1 引 言

在区域供冷系统中，中央供冷站将空调冷冻水输送至各用冷建筑的换热间。在换热间内，冷源侧和负荷侧的热量交换通常采用板式换热器，区域供冷循环冷冻水与建筑物内的循环冷冻水互相隔离。原理图如图1所示。

从图1可知，与直接供冷系统相比，该系统保证了两系统的水质互不影响，各系统定压相对独立，但同时也存在换热效率比较低的问题。在实际区域供冷系统中，存在可以直接供冷的用户 （该类用户在水质互混影响、定压可以不用考虑）。该类用户如果采用直接供冷可以提高供冷效率。笔者根据该原理，提出了一种用混水器替代板式换热器的方案，并成功地应用于工程实践，达到了理想的效果。

图1 换热间原理图

2 方案原理及效果分析

2.1 方案原理

该方案的基本思路是在换热间原板式换热器的位置安装一个混水器，区域供冷系统与用户侧水系统在混水器内进行热交换，两系统之间的流量匹配通过混水器进行自补偿。如图2所示。

图2 换热间直供改造原理图

2.2 效果分析

原方案和改造方案的技术分析对比见表1。

表1 两种方案技术分析对比

3 改造案例

3.1 案例背景

大学城区域供冷系统中，某用冷单位的建筑A栋原设计是采用区域供冷换热间，因暂时不使用空调冷冻水，将板式换热器拆除并移做它用，换热间的其它设备保留。后来该单位要求恢复供应空调冷冻水，但是一时没有合适的板式换热器，而且安装板式换热器的费用高、工期长，因此采用混水器替代板式换热器的方案。

3.2 改造方案

（1）原设计的板式换热器参数如下：

换热量：1103kW；

冷侧进出口温度：2.5/12.5℃；

热侧进出口温度：13.5/6.5℃；

冷侧压力降：25.18 kPa；

热侧压力降：48.91 kPa；

冷侧流量：23.83 l/s；

热侧流量：34.09 l/s；

接口尺寸形式：DN150法兰。

（2）管网参数：

冷侧入口压力：0.4～0.6 MPa，热侧入口压力：0.4～0.6 MPa；

冷侧膨胀水箱绝对标高：46m，热侧膨胀水箱绝对标高：33.5m。

（3）混水器设计：见图3。

图3 混水器设计图

混水器采用冷、热侧水逆向流动的形式，冷侧水可以得到较大的供、回水温差，从而减小冷侧水的流量。出口管径选取DN150，与原板式换热器接口尺寸相同，以便于与原管道连接。混水器直径选取DN150，计算得到流速为 0.58m/s。材质选取DN150无缝钢管，公称压力1.6MPa。

（4）自控系统：

自控与原方案相同，不需更改。

3.3 改造后效果

改造后区域供冷系统建筑A及附近建筑的运行数据见表2。

表2 改造前后运行数据

由表中可以看出，建筑A对区域供冷系统内其它建筑的影响很小，但是其自身的流量增加很大，能更好的保证用户侧的空调效果。

4 结论与展望

（1）采用混水器替代板式换热器的方案具有造价低、施工简单、换热效率高的优点，实际运行效果良好，可应用于区域供冷或供热系统的工程实践中。

（2）区域供冷系统用户多样，应该根据具体的实际情况采用不同的系统形式。

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