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螺杆式冷水机可靠性和安全性

文章出处: 发表时间:2020-07-28

螺杆式冷水机为提高数据中心空调系统的可靠性和安全性,全面掌握系统各部件的内在复杂的因果关系,采用定性的图论方法构建系统分层有向图模型,利用符号有向图和论域有向图描述系统部件的结构和影响关系.以高压离心式螺杆式冷水机为例,构建模型并进行故障推理验证.结果 表明,该模型层次明确、准确有效,实现了系统潜在故障实时预测和诊断,能够为系统运行提供指导.
在二代加核电站中,核级螺杆式冷水机控制系统普遍采用可编程逻辑控制器实现机组控制及保护等功能.随着三代核电站对安全标准的提高,传统核级螺杆式冷水机控制系统已无法满足核电厂对控制系统安全分级、设备鉴定以及设计验证的要求.通过分析三代核电厂对核级螺杆式冷水机的安全分级及功能要求,提出采用安全级数字化仪控平台实现机组的控制及保护.控制系统在设计过程中,采用了隔离、功能分散、故障安全以及冗余配置等设计方法,全面提升了核级螺杆式冷水机控制系统的可用性及可靠性,进而提高了核级螺杆式冷水机在电厂事故工况下执行安全功能的能力.该控制系统的设计及实施,为后续核级主设备采用安全级数字化仪控平台实现控制系统设计提供了更好的解决方案.
针对如何提高满液式螺杆式冷水机的性能进行阐述:分析螺杆式压缩机内容积比与等熵效率的关系对机组性能的影响,提出内容积比选择的观点;分析蒸发温度和冷凝温度对机组性能的影响,同时考虑成本问题提出控制蒸发温度与冷凝温度的设计建议;从管路设计方面提出降低管路压力损失的措施;分析满液式蒸发器回油方式对机组性能的影响,提出控制回油的实施方案.
多台螺杆式冷水机联合运行的系统中,螺杆式冷水机的部分负荷性能对系统运行至关重要,COP表达方式的差异对模型有不可忽视的影响.本文对螺杆式冷水机COP与部分负荷率的四种表达方式进行拟合,以系统能耗更优为目标,在满足螺杆式冷水机出力约束和部分负荷率约束的条件下,从供冷量占比、能耗占比、COP均值和拟合优度等四方面对不同COP表达方式的适用性进行分析.结合某建筑进行实例计算,利用GAMS平台BARON求解器进行优化求解.结果 表明:COP与部分负荷率表达方式采用二次曲线时拟合优度更高;不同COP表达方式下系统能耗的更大变化率为14.53%;螺杆式冷水机1供冷量占比、能耗占比、COP均值和拟合度的更大变化率分别为10.74%、8.86%、12.03%和49.44%;

螺杆式冷水机2的供冷量占比、能耗占比、COP均值和拟合度的更大变化率分别为14.05%、11.75%、15.38%和40.00%.

 

 


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