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冷冻水系统及设备

冷冻水系统及设备

中央空调的水系统一般分为冷冻水系统(或热水系统)和冷却水系统。图2一20是中央空调冷却水和冷冻水系统流程图,图2一21是中央空调有热水供给的水系统流程图。

冷冻水系统包括冷冻水循环系统和热水循环系统。

冷冻水循环系统:中央空调设备的冷冻水回水经集水器、除污器、循环水泵进入冷水机组蒸发器内,吸收了制冷剂蒸发的冷量, 使其温度降低成为冷水,进人分水器后再送入空调设备的表冷器或冷却盘管内,与被处理的空气进行热交换后。再回到冷水机组内进行循环再处理。

热水循环系统:主要是提供冬季空调设备所需的热量.使其加热空气用.热水循环系统需包含热源部分(本书不介绍热源部分)。

2.5.1冷冻水系统的种类

冷冻水系统根据不同的情况可分为不同的型式.其形式及特点见表2一1。常见的中央空调冷冻水是闭式循环系统。

2.5.2原水软化的方法

水的软化是阻止水中的水垢沉积的一种方法。含有一定硬度水的软化过程将除去水中溶解的矿物质、钙和镁的重金属盐和硫酸盐等。因为它们将使水垢沉积在中央空调管道和设备中造成能源消耗增加。

为了防止系统及设备结垢.中央空调水系统的冷冻水常采用软化水。原水软化的方法有3种,即离子交换法、软化沉淀法和蒸馏法。这3种方法可以单独使用,也可以复合使用。使用多的方法是离子交换法,而又以钠离子交换为常用。

2.5.3离子交换原理

在离子交换器中装有钠型树脂,硬水流过树脂地层面后、水中的 Ca”+、MgZ+被树脂中的Na置换而软化。离子交换剂往往都是很复杂的化合物,我们常以R表示离子交换剂中的复杂成分.那么,做Na十交换用的树脂的分子式.可用NaR表示。

从以上反应式可以看出,水中Ca、Mg被Na置换出来以后,就存留在交换剂中.而交换剂就由NaR变成CoR或MgR:。当钠离子交换剂中的Na全部被Ca,Mg置换后(即离子交换剂都变成CaR或MgR后)交换剂就会失效,不再起软化作用,这时就要用食盐水进行还原.即再用Na把交换剂中的 Ca、Mg置换出来.

经还原以后,离子交换剂又变成了NaR,即可恢复其置换ca,Mg的能力.重新起到软化水的作用。下面就介绍几种离子交换再生工艺。

2.5.4顺流再生工艺

顺流再生工艺是离子交换技术用于水处理以来应用早的一种工艺。此工艺运行时的水流方向和再生时再生液的流动方向都是自上而下.即水和再生液的流动方向是相同的。

2.5.4.1顺流再生离子交换器的结构

交换器是一个圆柱形压力容器.在器内设有进水、排水装置和再生液分布装置,器外设有人孔、树脂装卸孔和窥视孔。顺流再生设备的结构示意如图2一22所示。顺流再生设备的外部管路系统如图会23所示。

(l)进水装置。它的作用是使进水能均匀分布并使水流不汽接冲刷交换剂表面。另外,它也具有均匀收集反洗排水的作用。由于进水装置到交换剂层表面有一段水垫层高度,进水虽然分配不均匀但对交换器出水均匀性影响不大,交换器出水的均匀性主要取决于底部排水装置的均匀性。进水装置常用的有挡板、漏斗、多孔分配板、十字支架、辐射支架、环形开孔板、多孔板上拧水帽和开孔圆筒等。

(2)排水装置。排水装片的作用是均匀收集处理好的水,当然也起均匀分配反洗进水的作用。常用的排水装置有窍形孔板石英砂垫层式、多孔板上拧水帽等,目前使用多的是弯形孔板石英砂垫层式。

(3)再生分配装置。小型设备可以不专设再生液分配装置, 而由进水装置分配再生液。为了提高再生效率。中、大型设备一般都应设置再生液分配装置。常用的再生液分配装置为母管支管式。

2.5.4.2顺流再生离子交换器的运行

(l)反洗。反洗的目的是清除上层树脂中的悬浮物和碎树脂. 同时可以松动树脂层.有利于再生液的均匀分布。

要保证反洗效果.必须维持一定的反洗强度.即交换剂层要有一定的膨胀高度。对强酸阳树脂.树脂膨胀率要求达到50%~ 60%。对于强碱阴树脂,树脂膨胀率要求达到60%一80%。各类树脂反洗膨胀率和反洗强度的关系,可参见树脂产品说明朽。

反洗水的水质应澄清.阳床反洗可用清水.阴床反洗柯用H离子交换水。

(2)再生。再生是为了恢复树脂的交换能力(工作交换容量部分)。影响再生效果的因素,除了设备结构外.还有树脂的种类,再生剂的类别、纯度、浓度、流速、接触时间.再生液温度和再生剂的单位耗量等。

(3)置换。当浓再生剂剂量箱的液位下降到要求值时,关闭剂量箱的出口阀门,用原配再生液的水进行置换。因为当全部再生液进完后,树脂层中仍存在着再生液,如果此时加大流量正洗,将使再生液不能与树脂充分接触,从而降低了再生剂的利用率。所以说,置换是再生过程的延续,是继续用与再生流速相同的速度进水,至大部分再生液被顶出交换剂层为止。一般置换时间为2omin,水量大约为交换器树脂的1.5~2倍。

(4)正洗。置换过程结束后,即可增加流速,开始正洗,将交换剂中残留的再生剂和再生产物清洗掉.直至出水水质合格为止。 顺流再生时.正洗的有关数据见表2一2。

(5)运行。正洗合格后.即可投入运行。在运行过程中,运行流速、树脂层厚度、进水总离子含址、进水中各种粒子的比例和水的温度都会影响其运行。

2.5.5逆流再生工艺

逆流再生工艺是对流再生方式的一种。运行时水流的方向自上而下.再生时。再生液的流向是自下而上,因而称为逆流再生。

2.5.5.1逆流再生交换器的结构

逆流再生交换器的结构和管路系统如图2一24和图2一25所示。它与顺流再生离子交换器的主要区别是增加了中间的排液装置,此装扮常用的形式为母管支管式.支管用法兰与母管连接。

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