水冷液冷负载系统的六种基本类型-天涯论坛

lbk60ox 发表于 2024-8-16 06:22:27

水冷液冷负载系统的六种基本类型

您能够选取六种基本类型的冷却系统，以满足负载的冷却需求。每一个人都有其优点和缺点。本文旨在识别区别类型的冷却系统并确定它们的优缺点，以便您能够按照自己的需求做出明智的选取。
液体冷却系统有六种基本类型：
1.液对液
2.闭环干燥系统
3.带微调冷却的闭环干燥系统
4.开环蒸发系统
5.闭环蒸发系统
6.冷冻水系统
EAK液对液冷却系统
这些系统中最简单的是液对液冷却系统。在这种类型的系统中，您的工厂已然持有海量可用的某种类型的冷却液，但您不期盼将这种冷却液供给给压缩机。例如：您有可用的井水，但您不想将井水经过新压缩机，由于水质很差（海量溶解的固体，如铁和钙等），并且您过去曾遇到过井水污染热交换器的问题。
液-液冷却系统非常适合这种状况。它运用中间换热器一边的井水和中间换热器另一边的冷却剂（如乙二醇和水）闭环来冷却压缩机。热量经过中间热交换器进行交换，而不会污染热交换器。中间换热器的结垢可能会出现在井水侧，然则，倘若中间换热器选取得当，它能够很容易地拆开和清洁。最平常的中间换热器是板框式或管壳式。运用液-液型系统，冷却液温度能够比工厂冷却“水”高出 5 度。在上面的井水示例中，倘若井水在 55 F 时可用，则液-液冷却系统能够向负载供给 60 F 的冷却剂。
液对液冷却系统的优良在于购买和安装成本相对较低。这些组件能够安装在内部或外边。该系统仅运用闭环泵就可运行，运用任何额外的能量。守护相对简单，只必须定时检测、润滑和必要时清洁热交换器就可。
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<img src="//q7.itc.cn/images01/20240708/129ee77a75b94eaf9f6cfcf1c5aafbb0.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">EAK液对液冷却系统
液-液冷却系统的弱点包含冷却系统定时停机进行清洁。这能够经过安装备用中间换热器来抵消，该换热器在清洁主中间换热器时投入运用。备用换热器增多了额外的成本，但准许在完成清洁的同期冷却负载的连续运行。该系统必须调节的工厂冷却剂供应，如上面的井水示例，以便正确冷却负载。有时冷却负载没法以最大容量运行，必要调节工厂主冷却“水”，以保证负载不会过度冷却或冷却不足。
EAK闭环干式冷却系统
闭环干式冷却系统非常类似于汽车中的散热器。该系统运用风冷流体冷却器将闭环冷却液的热量传递到一排排翅片管中，这些翅片管中吹/吸入环境空气。闭环干式冷却系统的基本组件是流体冷却器，其中包括带有风扇的空气-液体热交换器、泵和掌控橇、冷却液和现场安装的系统管道。闭环干式冷却系统流体冷却器将位置于室外，并利用环境空气排出热量。运用闭环干式冷却系统，冷却液温度能够比环境干球温度高 5 至 10 F。该系统的运行成本相对较低，仅运用冷却液泵和流体冷却器风扇就可运用能量。风扇采用恒温掌控，以调节冷却液的温度，使负载不会过冷或过冷。因为现场位置的肮脏大气要求，可能必须定时清洁流体冷却器。流体冷却器的结垢一般是由于污垢、树叶、棉籽等导致的。
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<img src="//q3.itc.cn/images01/20240708/4f25882adf8642ec81931f8ff57e5452.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">闭环干式冷却系统
EAK闭环干式冷却系统的优点是该安装非常简单且相对容易安装。能源需求相对较低，易于掌控。一般守护成本低，只必须定时检测、润滑和测试流体。
闭环干式冷却系统的弱点在于它依赖于大气干球。例如，倘若您所在位置的设计干球在夏季为 100 F，而您的设备必须 90 F 冷却液;系统最多只能向负载供给大约 105 到 110 F 的冷却液。在这种状况下，您必须弥补冷却以将冷却液温度降至 90 F。
闭环干式冷却系统还必须自由的清澈空气才可高效工作。这寓意着流体冷却器必要安置在不受盛行风影响的位置，不要太靠近建筑物，以便将流体冷却器的热废气再循环回流体冷却器，最后不要安置在灰尘浓度高的位置，泥土、树叶、种子等。
非常多时候，流体冷却器的最佳位置是在屋顶上。因为流体冷却器位置于冷却液外边，因此呢倘若您所在的位置在冬季设计干球小于冰点，则冷却液还必要拥有某种类型的乙二醇浓度以防止冻结。倘若位置非常冷，乙二醇的浓度可能必须很高以防止冻结。乙二醇浓度随着它们的增多起始降低传热速率。例如，倘若您必须 50% 的乙二醇浓度与水，则必须增多热交换器设备和冷却液的流量/压力以调节乙二醇浓度。与乙二醇/水浓度较低的冷却器和泵相比，很强的流体冷却器和泵将增加系统的成本。这在寒冷的气候中是没法避免的。
带微调冷却的闭环干燥系统
带有微调冷却器的闭环干燥系统与闭环干燥系统相同，但增多了一个弥补的流体冷却器。该系统一般用于夏季干球温度过高的位置，没法为负载供给适当的冷却液温度。经过增多液-液微调冷却器，客户能够运用水源将温度微调到所需的设选定。非常多时候，运用带有微调冷却器的闭环干燥系统来减少对城市水做为冷却剂的依赖。城市用水的购买和处理成本越来越高。这些系统可用于完全消除一年中大部分月份的城市用水量，从而降低工厂的运营成本。与液对液冷却系统同样，系统必要有自由的清空气供应和工厂冷却剂或城市水的调节供应。
带有微调冷却器的闭环干燥系统的优良在于，它能够供给低于单独闭环干燥系统的冷却液温度。该系统将减少寒冷月份工厂/城市的用水量。
带有微调冷却器的闭环干燥系统的弱点包含闭环干燥系统列出的所有弱点。另外，它此刻在一年中较温暖的时候必须有些二次冷却剂。用于进出撬块的修整冷却液必须额外的管道。微调冷却器和风冷流体冷却器都必须定时守护和清洁。
EAK开环蒸发冷却系统
下一个系统，一个开环蒸发冷却系统，与上面列出的前三个系统完全区别。该系统能够运用设计的湿球做为冷却水出口温度的基本。例如，倘若该位置的设计干球为 95 F，设计湿球为 75 F，则系统能够为负载供给大约 82 F 的水。
开环蒸发冷却系统将水经过塔中的蜂窝状 PVC 填充材料以及吹入或吸入填充物的环境空气以蒸发水。在蒸发过程中，剩余的水被冷却到接近湿球温度以上 7 F 或更高。蒸发的水被某种类型的补水系统（如浮阀）所取代。剩余的水和补给水被收集在一个盆中，而后泵送到负载中，循环重复。平均而言，开环蒸发冷却系统每 1,000,000 Btu/hr 的热量必须 4 GPM 的补水和排污水。
开环蒸发冷却系统
该系统的优点是设备一般价格优惠。这些系统在温暖的气候下可能很容易运用，但在寒冷的气候下可能必须更加多的掌控。
这种系统的缺点是它们一般必须广泛的水处理系统。水处理系统运用消耗性化学品来保持钙和溶解矿物质的悬浮状态。化学处理是必要的，以保证冷却塔、管道和热交换器不会被污染。开塔蒸发系统的一个固有问题是，流经塔的水亦是经过负载泵送的传热流体。这种水与肮脏的大气接触。它吸收灰尘、植被等污染物。这些污染物最后会进入热交换器和管道，并可能引起严重的守护问题。
开放式塔在冬季可能会显现掌控问题。它们设计为满载运行。在非常寒冷的气候下，它们在部分负载下并不总是表现良好。倘若盆是塔的一部分，则在寒冷天气运行时必须加热器，以防止盆水在无负载时结冰。在寒冷的气候下，管道一般必须隔热和伴热以防止冻结。必须排水管来排污水，以掌控溶解固体的持续蒸发和浓缩的电导率。持续必须来自外边水源的补给水，例如城市水或经过处理的井水等。细菌、粘液和霉菌的生物掌控是开放式蒸发塔系统正常运行的重点问题。
EAK闭环蒸发冷却系统
闭环蒸发系统是一种混合系统。闭环蒸发系统是一个开放式塔，塔内内置一个闭环热交换器。塔水停留在塔外，不经过冷却液管道循环。冷却液管道是一个闭合回路，乙二醇/水溶液从塔体流向负载并返回。单独的塔水从水池泵送到塔顶，并喷洒在热交换器（一般是管阵列）上，空气吹过或吸入塔穿过热交换器，水的蒸发将热量从闭合的冷却剂回路传递到环境空气。剩余的塔水落到盆地，再次被泵送到塔顶并重复该过程。闭环蒸发系统塔式水必须补给水、化学处理、排水管、寒冷天气盆加热器和排污，就像上面讨论的开环蒸发系统同样。
<img src="//q1.itc.cn/images01/20240708/55856452d2954272adc3fe6b6cc58318.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">闭环蒸发冷却系统
闭环蒸发系统的优点是，它能够在湿球温度以上约 7 至 10 F 的温度下将闭环冷却液传送到负载。闭环冷却液保持无污染物，使设备热交换器和管道保持清洁。大气中的任何污染物都将留在塔外。将运用更少的水处理化学品，由于它们只处理塔中的开放水，而不是管道和系统热交换器中的冷却剂。
闭环蒸发系统的缺点是，您必须对系统的塔水侧进行水处理、排污和弥补水。该系统将必须排水管以及用于寒冷天气应用的伴热和绝缘管道。必须一个盆加热器，以防止盆在寒冷天气关闭时间运行时冻结。该系统必须一个连接到塔的额外泵，该泵循环盆地水。
冷冻水冷却系统
咱们将讨论的最后一种冷却系统是冷冻水系统。冷水机组一般有一个机械压缩安装，经过运用某种类型的压缩机将能量转化为压缩制冷剂。压缩制冷剂经过管道传送到冷凝器，冷凝器将制冷剂的热量排出到大气或某种类型的液体冷却剂中。压缩制冷剂在冷凝器中从气体变为液体，并经过管道传送到蒸发器，在蒸发器中进行计量或膨胀。高压液体制冷的膨胀降低了蒸发器的温度。待冷却的液体经过蒸发器换热器泵送，热量传递到制冷剂。低压蒸汽被带回压缩机，制冷剂的循环再次起始。冷却液从蒸发器换热器流向负载，热量传递到负载热交换器中的冷却液，然后返回蒸发器重复循环。
<img src="//q6.itc.cn/images01/20240708/0582c5f96d3c401da270da5f9513f174.png" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">冷冻水冷却系统
EAK冷水机组的优良在于它能够产生远小于设计湿球或干球的冷却液温度。它不像环境温度那样依赖于出口冷却液温度。
冷水机组的弱点是它是一种相当繁杂的机械。冷水机组的成本高于所有其他形式的冷却设备。它们必须专门的定时守护和训练有素的认证维修技术人员才可正常操作。冷水机组本身会从压缩机中引入额外的热负荷，这些热负荷亦必要在冷凝器中移除。运行冷水机组所需的功率远高于上面讨论的其他类型的冷却系统。冷水机组的寒冷天气运行必须冷水机组上的特殊附加组件。负载变化可能必须特殊掌控和/或多个冷水机回路以实现有效运行，所有这些都会增多设备的总体成本。<a style="color: black;">返回外链论坛：www.fok120.com，查看更加多</a>

责任编辑：网友投稿

j8typz 发表于 2024-10-11 01:27:57

你的见解真是独到，让我受益良多。

nykek5i 发表于 2024-10-18 15:34:58

感谢你的精彩评论，带给我新的思考角度。

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