坤和中心冷冻机房空调改造方案p2012-09-21

1坤和中心机房改造项目方案书浙江省成套设备进出口有限公司2012-09-212机房改造方案一、项目概况运行现状本机房位于杭州市坤和中心地下室，负责向坤和中心及写字楼州大厦C、D座商场提供冷热源，夏季空调供冷面积超过8万平方，原机房设计冷源为2台1000冷吨离心机组和1台600冷吨变频离心机组，总制冷量为2600冷吨。二、运行现状1）机组冷却水进水温度严重偏高，夏季高温时段机组冷却水进水温度超过35℃，远高于原设计要求的32℃，直接导致机组制冷效率降低，制冷量下降，并影响机组使用寿命；2）机房供冷能力不足，夏季使用过程中长时间出现3台机组满负荷运行状况，夏天最高负荷时已不能满足大楼制冷需求（3台机组满负荷运行仍然无法保证冷冻水温度达到7℃）；3）各机组冷冻水进水温度偏差较大，同时使用的机组机组的进水温度相差达2~3℃，导致各机组间负荷不平衡（系统负荷大时会导致各机组出水温度不一致）。三、机房改造建议1）降低机组冷却水进水温度，通过现场勘查，导致冷却水温偏高的直接原因是冷却塔安装位置散热条件差，建议：1.拆掉机组周围围墙上的百叶窗，改成护栏，让气流能更好地进入；2.改造冷却塔、增加上送风管，必要时加大冷却风扇功率、把热气流引向更高地地方，防止热风回流。通过上述改造可改善目前冷却温偏高问题，提高制冷机组运行效率，提高机组制冷能力。2）增加机房制冷能力，通过对目前机房运行数据的分析，可确定现有制冷机组的运行情况正常（除冷却水温偏高导致效率和制冷量有所下降），但现有机组总制冷能力已不能满足大楼制冷需求（杭州大厦制冷需求超过原设计该区域的制冷量配置值），目前3台机组长时间处于满负荷运行状况，极端天气已不能保证供冷品质，如发生制冷机组或水泵故障停机（空调水泵原设计无备泵），大楼空调效果将受严重影响，迫切需要3增加机房制冷能力，通过对现有机房、管道井和屋顶等位置的勘查，建议：1.方案一：保持现有冷冻机房配置不变，屋顶增设风冷型制冷机组作为大楼备用冷源，加装大楼部分楼层空调与风冷式制冷机组的切换管道系统，当机房出现供冷不足时（如发生设备故障、特高温天气等）将此部分楼层空调改由风冷式制冷机组供冷；但此方案弊端较多：所需增加的风冷机组较多（至少要600~800冷吨）改造代价高，屋顶新增承重载荷大（仅200冷吨的风冷式制冷机组重量就约9吨，按增加800冷吨制冷量估算屋顶承重增加至少50吨），切换管道没有合适安装位置，且风冷型机组运行和维护成本高；2.方案二：在现有机房位置新增水冷式离心制冷机组，理想情况应该对应增设冷却塔、冷冻泵、冷却泵和相应管道系统。通过现场勘查管道井没有新增管道空间，冷却塔也无增加对应机组所需冷却塔的可能，此次改造只能增加制冷机、冷冻泵冷却泵（现有机房有对应改造空间），故新增制冷机组只能在原机组故障时使用（新增机组利用原有故障机组的冷却系统），结合现有机房1000冷吨和600冷吨的机组配置，分别就增加1000吨或600吨机组的可能性和利弊分析如下：a）新增1000冷吨机组，冷冻和冷却水管道与原有3台机组通过阀门切换互通，改造后系统保证冷量大，但设备及改造造价较高，机组按分体运输，现场拼装的尺寸较大（1000冷吨离心机组YKK8K4H95CWGFORM3发运方式，蒸冷的尺寸为：长×宽×高5000mm×2300mm×2130mm，FORM7发运方式，蒸发器的尺寸为：长×宽×高5000mm×1560mm×2130mmFORM3/7发运方式，压缩机/电机尺寸为：长×宽×高3810mm×2000mm×1900mm），现场实测运输通道为地下车库B2东通道匝道宽度为3.2m，北通道匝道宽度为3.2m。B2层层高最低点为2.2m左右，B3层层高最低点位2.2m。行车通道宽度为7.6m左右，需现场进一步确认运输进入机房的可能性。此外由于冷却系统（原冷却塔和系统管道）总能力只能供应2600冷吨制冷机组，当原600冷吨机组故障时，机组无法获取足够的冷却条件，机组只能运行在60%~70%负荷点(同时需对应调节水泵的工作点)，故此方案建议在原600冷吨机组冷却管道流速较低、冷却塔有拼接新增的冷却塔的情况下采用（或该机组只并接在原2台1000冷吨机组上，当2台10004冷吨机组之一故障时投入使用，此接管方式在600冷吨机组故障时，新增机组无法启用，系统保有冷量只有2000冷吨）；b）新增600冷吨机组，冷冻和冷却水管道与原有3台机组通过阀门切换互通，改造后系统保证冷量较小，但设备及改造造价较低，机组按分体运输，现场拼装的尺寸较小（600冷吨离心机组YKEEEQQ75COGFORM3发云方式，蒸冷的尺寸为：长×宽×高4290mm×1900mm×1700mmFORM7发运方式，蒸发器的尺寸为：长×宽×高4290mm×1000mm×1700mmFORM3/7发运，压缩机/电机尺寸为：长×宽×高3600mm×2000mm×1700mm），但系统总制冷量保障度较低，当2台1000冷吨机组之一故障时，该方案系统保有冷量只有2200冷吨）；以上方案制冷机组及冷冻、冷却泵布置位置：新增冷冻机组安装在原有1#机组与2#机组之间。原有1#机与2#机之间间距为4.65m，机组混凝土基础为5.5m*2.5m（按1000冷吨机组，长*宽）。新增冷冻水泵安装在2#机组与3#机组之间。冷冻水泵基础尺寸为1.36m*2.7m（按1000冷吨机组长*宽）。。新增冷却水泵安装在原有1#冷却水泵与2#冷却水泵之间。原有1#冷却水泵与2#冷却水泵之间间距为2.47m，机组混凝土基础为2.76m*1.5m（按1000冷吨机组长*宽）。3）增大系统集、分水器，改善机房供回水分配、混合效果，通过现场勘查导致目前各制冷机组冷冻水进水温度偏差大的原因是杭州大厦商场区域空调的回水温度过高（末端没有风量控制），与办公楼区域回水存在较大温差，系统集水器设计偏小（只有φ500），两路回水没有充分混合就各自进入不同制冷机组（此前改造增加的回水混合器，已起到一定改善作用），建议此次改造取消该设施，直接增大原有集、分水器，并合理设置集、分水器中个管道间的位置。