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探析雷达冷却水改造相关建议

 论文栏目:能源与动力工程    更新时间:2014-06-04 09:51   

现负责特装冷却水供应的机组为2#、4#大卡机。1995年投入使用,属于BLK-130A半封闭螺杆式空调冷水机组,所在部位处于某室,以下是该机型主要数据:
  螺杆转子直径:125mm
  压缩机理论排气量:172m?/h
  电动机功率:40KW
  制冷量:151KW(130000kcal/h)
  蒸发器水量:35m?/h
  供应原则为确保冷媒水压力0.7Mpa,水温5-10℃为供应目标,切实做到供应不间断。
  本系统冷媒水是一个封闭系统,冷却水2#、4#大卡机专供,机组采用干式蒸发器,散热管内部通制冷剂,散热管外部与筒体内部之间通冷媒水,利用水泵将水压到筒体内部,经制冷后的冷媒水再送往所需地点。
  现供应方法是,2#、4#大卡机属于雷达冷却水专供机组,主要送水部位是某机房 雷达发射终端,附加五台CFP-10型风机盘管对机房温度进行降温,USB雷达冷却器在06年中修时拆除,改为间接分冷式,由原来设在机房的两台CFP- 10风机盘管来降温,送风温度不超过15℃,现系统供应 雷达冷却器及 机房和365机房五台CFP-10型风机盘管。
  二、对供 冷却水的2#、4#制冷机组性能做简要的介绍
  一)、因新 雷达发热量比原机型提高六倍,所需的制冷量要求也有大幅度提高.现2#、4#大卡机BLK-130A半封闭螺杆式空调冷水机组,出厂制冷量在 130000kcal/h,经十几年连续运行,压缩机内部运动部件的磨损,各连接部位垫片的老化,换热部件的结垢腐蚀,导致制冷量有明显的下降,据保守估 计, 现2#、4# BLK-130A半封闭螺杆式空调冷水机组的制冷量在90000kcal/h左右,由此可见,用现有机组维持该系统制冷量远远不够。
  二)、而新设备需要的冷却水量是20m?/h,现有管路无法满足需要,必须对2#、4#大卡机进行换型的同时,对大卡舱至227机房冷却水管路进行加粗,确保冷却水的供应量。
  三)、经近几年在赤道附近执行任务所得的体会,2#或4#大卡机在船舶航行于南北纬5°时,雷达上高压的情况下,机组制冷量必须是满负荷运行才能达到要求。
  三、供冷却水的2#、4#制冷机组及风机盘管的改造方案
  一)、建议2#、4#BLK-130A半封闭螺杆式冷水机组改换为200000kcal/h,
  配备现有水泵,大卡舱至机房冷却水管路加粗。
  二)、7#、8#大卡机更换压缩机,机房共5台CFP-10风机盘管冷媒水并入生活空调系统,按原系统供应方法是冷却水供应时,5台风机盘管 才能正常工作,并入后可以转入供应常态化,机房降温可加装一套风冷式单位空调(因某机房是要求机房降温,不需要提高设备冷却水)。
  三)、如2#、4#、BLK-130A半封闭螺杆式冷水机组不换制冷量大的机型,
  原机型必须将压缩机换新,对冷凝器与蒸发器进行除垢及清洗,影响制冷效果的主要原因是冷凝器与蒸发器的热交换能力,对发挥与提高制冷装置的制冷效果有密切关系提高换热效果。
  四)、新压缩机在厂家必须进行制冷量性能测定,在实验台上要保证有新 雷达满负荷的发热量,冷凝器进水温度要在32°为标准。检验130000kcal/h是否能达到供应新 雷达的需要。
  四、供 冷却水的2#、4#制冷机与风机盘管改造后可行性论证
  一)、将原系统2#、4#大卡机负责供应的五台CFP-10风机盘管卸载,每台CFP-10风机盘管制冷量是10000 kcal/h,五台卸载掉五万大卡制冷量,为新系统节50000kcal/h,在更换新压缩机的情况下,供 雷达的2#、4#机组可以满负荷运行,达到130000kcal/h。如下图
  二)、系统中的冷媒水是封闭在管路中循环流动的。不与大气接触,我船在最高处设有开式膨胀水箱,一方面能使整个系统中保持充满水的状态,并保持一定的系统压力。(冷媒水的静压一般在0﹒2MPa左右)。
  三)、将制冷机舱到 机房雷达的冷媒水管进行全系统加粗,经查从617至房间的水管均为直径100㎜,由于在房间设有分支,在房间到机房的冷媒水管开始变细,现系统只要将某房间至某机房雷达冷却器的冷媒水管加粗即可。
  四)、冷媒水系统配备的是离心泵,离心泵在一定的转速运转时,扬程(H),轴功率(N),效率(),排量(Q)是一定的。所要克服的是摩擦阻力,阀件阻力和设备阻力。现用泵型号为RSV80-220A、H62m,Q45m?/h,现用电机15KW
  转速2900r/m。平时冷却水系统所有阀门都处于常开(旁通阀除外)。蒸发器的蒸发面积25㎡,完成热交换需要的冷却水量20m?/h,淡水泵的额定流量45m?/h大于需要交换的冷却水量。
  五)、冷却水供应扬程的富裕度和流量的富裕度来判断
  1)、扬程的富裕度判定
  泵的标称扬程h1(本系统为62m)与系统实际需求最小扬程h2(本系统为22m)之比值ηh的大小,
  即:
  ηh=h2/h1=22/62≈35.4﹪
  2)、流量的富裕度判定
  泵的流量45m?/h,而新设备冷却水的需求量是20m?/h,蒸发器的水程阻力为(即进出水压差)﹤0.098Mpa,压力一般在0.7Mpa左右,可以得出,流量远远大于实际需要。
  结束语:
  自建船以来,制冷机组连续工作已有17年之久,压缩机内部运动部件的磨损,各连接部位垫片的老化,换热部件的结垢腐蚀, 制冷量严重下降。借此180雷达换型之际,对空调设备进行全面的性能测试,优化组合,改造换型,使新设备的正常运行,为工作保障打下坚实的基础。

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