常用冷水机组的性能特征和选型案例分析

根据厂家提供的变频螺杆式、定频离心式、变频离心式和磁悬浮离心式冷水机组的全负荷、变冷凝器进水温度性能系数曲线,分析各类冷水机组的节能特性,并提出其适用场所。以长沙市某综合商业体项目为例,设计3种常用的冷源配置方案,分别以变频螺杆式冷水机组和磁悬浮离心式冷水机组调节部分负荷,根据初投资、运行费用、投资回收期、全寿命周期运行成本和碳减排量等对比方案,提出优化建议。

基于广义积分变换法海洋温差能大口径冷水管强迫振动分析

复杂多变的海洋工况将诱发大口径冷水管强迫振动,为探明均布载荷、线性变化的静水压力、集中载荷和周期载荷作用下冷水管振动响应机制。基于Euler-Bernoulli梁理论,建立了管道动力学控制方程,采用广义积分变换法,求解了系统强迫振动的解析解,并与同伦摄动法相对比,验证了该方法的高精度和有效性,分析了内流、黏弹性耗散系数、阻尼比和质量比对管道振动特性的影响。结果表明:当内流流速对应的振动频率与固有频率接近时,管道将出现动态失稳。增大黏弹性耗散系数、阻尼比和质量比对横向位移的抑制效果呈现依次递减的规律,改变激振位置和激振频率可显著改变管道横向位移。该研究成果可对冷水管的初期设计提供一定的指导作用。

冷水鱼养殖尾水治理技术试验

为保护水域生态环境,实施环保养殖,加强养殖业自身环保建设,采用固液分离、沉淀吸收、氧化降解、微生物降解过滤净化和植物吸收等生态处理技术,开展冷流水养殖尾水综合处理技术研究,在处理系统为养殖面积40%的情况下,能有效降低尾水中的COD和氮磷,处理效果分别达到了100%、87.13%、75.56%。

基于不带回水管的零冷水节能方案研究

随着社会科技的不断进步,人们对生活质量的要求也越来越高,但高质量的生活需求往往伴随着更高能源的消耗;环境变化对生活的影响越来越大,人们现对保护环境的意识也是越来越强,我们在享受科技进步所带来的高质量生活体验的同时,还应该加强对环境的保护,加强节约能源;为了实现节能高效,为了提升零冷水在使用过程低碳排放,我们对不带回水管的零冷水技术深入研究,通过重新分配管路热水的方法,实现满足生活热水使用同时也节能环保。

乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展行为实验研究

为探究表面张力对液滴冲击过冷水平壁面铺展动力学行为的影响,搭建了可视化实验系统,探究了乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展动力学行为,分析了水平壁面过冷度对低表面张力液滴冲击铺展动力学行为的影响。实验中,采用亲水硅水平壁面及较小的冲击速度以观测乙醇液滴冲击过冷水平壁面的铺展动力学行为。此外,还比较了不同的最大铺展因子和最大铺展时间的典型模型对乙醇液滴冲击过冷水平壁面铺展动力学因子的适用性。结果表明:乙醇液滴冲击过冷亲水水平壁面的铺展动力学行为分为飞溅、铺展、稳定3个阶段;最大铺展时间随水平壁面过冷度的增大而减小;水平壁面过冷度对最大铺展因子的影响是非单调的,在水平壁面过冷度较低时,最大内部铺展因子减小起主要作用,在水平壁面过冷度较高时,由于瑞利-泰勒不稳定性的增强,无量纲手指状突起增大起主要作用,二者共同作用造成了非单调变化;现有模型对于最大铺展时间的预测效果较好,相对平均偏差为6.05%,而对最大铺展因子的预测效果较差。

冷水(热泵)机组能效测试方法及能效限定值的对比研究

冷水(热泵)机组作为集中空调系统的主要耗能设备,行业整体机组能效的提高会对按期实现“双碳”目标具有重大促进作用。GB/T 18430作为冷热水机组的基础性标准,修订工作已接近尾声,与之配套的能效标准GB19577—2015也需要进行相应的修订升级。对GB/T 18430中对舒适型冷水(热泵)机组的考核方法与对应美国和欧洲的进行了对比分析,构建了一个水冷式冷水(热泵)机组的理论模型,从而将中国、美国和欧洲能效标准中规定的限定值水平折算为同一个指标下进行对比。对比发现,我国目前水冷式机组的IPLV入门限定值分别提升5.4%和25.2%后可以达到美国能效标准A路径和B路径能效水平,提升13.4%后可与欧洲能效标准水平持平;风冷式机组能效限定值在数值上增加25.4%后可与欧洲能效标准基本持平。本文的工作为后续能效标准GB19577—2015的修订提供了参考依据。

磁悬浮离心式冷水机组节能潜力及其经济性分析

为了有效评估磁悬浮冷水机组在节能与成本方面的优势,本文建立了冷水机组的能耗与全生命周期成本(LCC)模型,研究了磁悬浮机组的节能效果与经济性。研究结果表明,相比于螺杆机组,磁悬浮机组在全生命周期中节能约30%,碳排放量降低了1.7×10^(5)~1.8×10^(5) kg。同时,同一设计方案下磁悬浮机组的LCC更低,单台机组节约100000~140000元。当使用时间达到8年,磁悬浮机组相对于螺杆机组的成本优势开始显现。电价敏感性分析结果表明,电价高于0.7元/(kW·h)时磁悬浮机组才更具有经济性。研究结果可为磁悬浮冷水机组的节能效果与经济性优势提供理论支持,对相关工程项目的决策具有重要的参考价值和意义。

基于多目标异权重回归的冷水机组故障诊断显式模型

针对冷水机组中常见的7种故障,本文基于交叉熵损失函数和随机梯度下降算法建立了多目标异权重回归模型,进行故障诊断。该模型较常规的机器学习分类模型简单,无需迭代,计算速度快,且为显式模型(非黑箱),可直观分析各参数对每类故障的重要程度。与传统的单目标回归模型相比,故障诊断性能优势显著,在不同特征集合下,性能最低提升40.50%。对比不同文献中特征集合在本模型中的效果,并提出了新的特征集合,正常运行及7类故障的总体诊断准确率可达89.83%,局部故障的诊断准确率达到98%以上。通过可视化诊断模型中的参数权重,发现过冷度和供油温度参数对诊断制冷剂泄漏、制冷剂过充和润滑油过量3种系统性故障最为重要;供油压力、冷凝器趋近温度、蒸发器与冷凝器的水流量参数对诊断4种局部故障最为重要。

冷水机组在极端天气运行能效研究

2020年,某科技园区中央空调系统夏季工况尤其在极端天气下,园区中央空调系统制冷能力效果不佳,影响科技园区科研、生产、办公环境温度环境条件。本文依据《GB/T 10870-2014蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组性能试验方法》规定的液体载冷剂法,对冷水机组在极端天气冷水机组实际运行性能COP值进行测量计算,根据测量计算冷水机组运行时的实际COP值,找出实际运行性能COP值偏低的冷水机组,并分析制冷能力不足原因,提出解决问题的结论及建议。

冷水浸泡剂量对骨骼肌运动性疲劳恢复效果的系统评价与Meta分析

目的:冷水浸泡恢复方法在浸泡水温、时长及深度等操作性指标上暂无统一方案,导致在骨骼肌运动性疲劳恢复疗效方面产生争议。文章以此分析不同因素下冷水浸泡对肌肉损伤、肌肉酸痛及肌力恢复的影响,以期探寻最佳的浸泡实施方案,从而为肌肉组织疲劳恢复提供证据。方法:对中国知网、万方数据、Web of Science、PubMed数据库进行检索,检索跨度为2000-01-01/2023-08-15,共得文献4759篇,通过筛选排除4735篇,最终纳入文献24篇。采用物理治疗证据数据库量表对纳入文献进行方法学质量评估,并使用Stata-MP 16软件进行效应量合并、亚组分析、Meta回归、敏感性检验和发表偏倚分析。结果:(1)共纳入24项随机对照试验,包括617例受试者,整体上方法学质量较高;(2)Meta分析结果显示:冷水浸泡能显著降低肌酸激酶血值(SMD=-0.17,95%CI:-0.29至-0.05,P<0.01),减轻肌肉酸痛(SMD=-0.60,95%CI:-0.81至-0.38,P<0.01)和促进最大肌力恢复(SMD=0.17,95%CI:0.05-0.30,P<0.01);(3)亚组分析结果显示,水温>14℃(SMD=-0.48,95%CI:-0.76至-0.20,P<0.01)和时长12-14min(SMD=-0.38,95%CI:-0.61至-0.15,P<0.01)的浸泡方案降低肌酸激酶血值效果最好,且对耐力运动(SMD=-0.45,95%CI:-0.71至-0.20,P<0.01)后的干预疗效更显著;水温<10℃(SMD=-0.61,95%CI:-0.79至-0.43,P<0.01)、时长<12 min(SMD=-0.76,95%CI:-0.98至-0.53,P<0.01)以及髂棘以上(SMD=-0.74,95%CI:-0.97至-0.52,P<0.01)的浸泡深度缓解肌肉酸痛效果最好,且对耐力运动(SMD=-0.42,95%CI:-0.61至-0.22,P<0.01)后的镇痛效果更明显;(4)Meta回归结果显示,浸泡水温、浸泡时长及运动类型是影响肌酸激酶效应量的重要调节因子;浸泡水温及浸泡深度是影响目测类比评分效应量的重要调节因子,运动类型是影响最大等长肌力效应量的重要调节因子。结论:(1)极低到中等强度证据显示,冷水浸泡能有效减轻肌肉损伤、缓解肌肉酸痛和促进肌力恢复;(2)在减轻肌肉损伤方面,浸泡水温、浸泡时长、运动类型是影响浸泡疗效的显著调节因子,其中浸泡水温>14℃、时长12-14 min是降低运动后肌肉损伤的最佳方案,且对耐力运动后的浸泡效果更好;(3)在降低肌肉酸痛方面,浸泡水温、浸泡深度是影响干预效应的重要调节因子,其中浸泡水温<10℃、时长<12 min、髂棘以上浸泡深度是减轻肌肉酸痛的最佳方案,且对耐力运动后的镇痛效果更好;(4)在促进肌力恢复方面,运动类型是影响最大等长肌力效应量的关键调节因子。

机场航站楼空调冷水机组设计选型方法研究:以我国夏热冬暖地区一枢纽机场航站楼为例

空调系统合理设计与高效运行是机场航站楼节能降耗的关键环节。而冷水机组作为空调冷源系统的核心设备,在设计阶段如何根据项目供冷需求,合理设置冷水机组台数与容量搭配,是实现其供冷季变工况高效运行的重要保障。本文以我国夏热冬暖地区一新建枢纽机场航站楼为例,对其冷水机组设计选型方法展开深入研究和案例分析,以期对同类型交通枢纽建筑空调系统优化设计提供参考,推动交通枢纽建筑节能减排工作。

基于TrAdaBoost的冷水机组故障迁移诊断

冷水机组故障可以通过机器学习进行诊断,但需大量训练数据,而获取有效故障数据难度大、成本高。传统故障诊断主要针对单台机组已有数据,很难覆盖全部工况,新工况下诊断性能恶化。本文提出了用对数据进行空间挤压的多重数据处理方法缩减不同分布间的差异,并利用TrAdaBoost算法对不同数据分布的信息迁移能力,结合不同基分类器搭建了冷水机组故障诊断模型,实现了新工况故障的有效诊断,有望缩减实验成本。对冷水机组7类典型故障的诊断结果显示:在新工况数据仅为20组时,相比于未进行迁移诊断的情况,总体正确率分别提升了22.00%、2.50%和32.33%。通过增补2个工况数据验证了不同模式下迁移诊断对冷水机组故障诊断的有效性:单模式下迁移诊断性能较常规诊断提高18.39%~22.43%,全模式下提高1.21%~2.55%;参数寻优对单模式迁移诊断有辅助提升效果(3.06%),对全模式则因过拟合导致性能下降(-4.23%)。可见,基于源工况知识与目标工况少量数据的迁移诊断模型是解决新工况数据缺乏问题的有效途径。

裂解装置一级急冷水冷却器腐蚀分析

某石化企业的裂解装置一级急冷水冷却器在运行过程中发生了腐蚀失效,为了确定其失效原因,对其进行了宏观观察,并对换热管取样进行硬度试验、化学成分分析、金相实验、扫描电镜观察、水质分析以及流速分析等表征手段。结果表明:该裂解装置的循环水流速过低,同时存在杂质和浊度偏高,导致了换热管内壁上结垢,从而形成垢下腐蚀。为解决此问题,应采取措施加大循环水的流速,同时加强循环水的处理,降低水质指标,减少杂质和浊度。

渤中浅滩对渤海夏季底层冷水带的影响

本文基于有限体积海洋模式(Finite volume coastal ocean model,FVCOM),模拟了2016年夏季渤海温度场的三维结构,准确刻画了夏季渤海底层以渤中浅滩为暖中心,四周被冷水包围的温度分布特征(渤海夏季底层冷水带),再现了渤海夏季底层“非对称双中心冷水”结构。在此基础上,通过保守物质示踪实验以及拉格朗日粒子追踪实验分析了渤海夏季底层冷水带的来源;通过地形实验分析了渤海夏季底层冷水带的形成机制,讨论了渤中浅滩对渤海夏季底层冷水带的影响。结果表明,渤海夏季底层冷水带中的低温水主要为渤海冬季残留冷水,北黄海冷水入侵也对其有一定贡献;渤中浅滩水深较浅、四周较深的地形差异是形成渤海夏季底层冷水带的主要原因。

儿茶酚基团改性冷水鱼皮明胶组织粘合剂的制备及性能评价

以冷水鱼皮明胶(FSGltn)为主体材料,通过定量修饰制备儿茶酚基团(CAT)改性明胶(CAT-FSGltn),再将CAT-FSGltn与葡聚糖二醛(DDA)原位混合交联,构建在湿润环境下具有高粘附性的组织粘合剂(CAT-FSGltn/DDA)。发现CAT-FSGltn/DDA能够在60 s内成胶。充分交联的CAT-FSGltn/DDA水凝胶在PBS溶液中浸泡超过80 h后无明显质量损失。将CAT-FSGltn/DDA粘附在模拟组织膜的橡胶薄膜上,当薄膜被拉伸至原长度的两倍时,水凝胶仍未断裂。利用体外模型评价组织粘合剂的耐压强度,结果显示CAT-FSGltn/DDA的耐压强度可达到105.7 mmHg,大于人体舒张压,表明CAT-FSGltn/DDA具有较强的内聚力和粘附力。组织切片显示固化30 min的CAT-FSGltn/DDA与肠衣表面贴合紧密,水凝胶/肠衣的界面在水流冲击后保持完好。细胞实验结果显示L929细胞的存活率在80%以上,CAT-FSGltn/DDA水凝胶的生物相容性良好。

干粉煤气化装置激冷水系统的优化

介绍了干粉煤气化装置及其激冷水系统的工艺流程。通过对激冷水系统各支路阻力降的计算分析,发现原激冷水系统工艺流程存在激冷水偏流的可能和风险。通过阻力降计算结果优化了激冷水系统的工艺流程配置,再合理设置调节阀、增设喷淋水管线和冲洗水管线,从根本上解决了激冷水偏流问题。

湘中冷水江矿区煤层气地质条件分析

基于勘探资料和实验数据,分析了冷水江矿区煤层含气性和储层特征,估算了煤层气资源量。研究表明:研究区3、5煤层累计厚度3.5 m。3、5煤层含气量一般大于8 m^(3)/t,最高可达20.37 m^(3)/t。3、5煤层煤体结构较破碎,孔隙、裂隙发育,渗透性差,吸附性好,储层压力适中。研究区煤层气地质资源量28.37亿m^(3),资源丰度0.61亿m^(3)/km^(2),资源前景较好。

地板辐射协同地道风供冷系统冷水梯级利用试验研究

地板辐射供冷系统具有房间温度均匀性好、噪声小、运行费用低、舒适度高等优点,但从现有研究来看,地板辐射供冷系统的供冷量与结露之间的矛盾极大地影响了系统推广应用。通过搭建基于虚拟自然冷源的地板辐射协同地道风供冷试验台,从冷水梯级利用的角度,探索冷水串联与混水两种模式下的地板辐射协同地道风系统结露特性、供冷特性与能耗特性,分析冷水梯级利用的节能原理。研究结果表明,冷水梯级利用模式由于供水温度在12℃以上并且结合地道风不会发生结露现象,以不结露、供冷量大、能耗低为目标,用多目标优化方法分析可得串联供水0.5 m^(3)/h、送风量45 m^(3)/h为最优工况,供冷量为474.3 W,系统能耗为238 W。

采用改进被囊群算法的多冷水机组负荷分配优化

为了降低中央空调系统的运行能耗,针对多冷水机组负荷分配优化问题,提出一种随机森林特征优选结合核函数极限学习机的冷水机组能效预测模型,通过剔除冗余特征提高预测精度;然后提出一种混合策略改进的被囊群算法,融合鲸鱼螺旋搜索策略改进个体更新方式,引入非线性动态权重平衡全局探索和局部开发,使用空翻扰动策略避免陷入局部最优;最后在能效模型的基础上,采用改进被囊群算法对多冷水机组负荷分配进行优化;实验结果表明,随机森林特征优选的方法可以有效地提高能效预测模型的准确度;改进被囊群算法通过优化机组的启停状态和负荷率可以有效发挥系统的节能潜力,与原有方法相比能耗降低约6%;说明该方法适用于多冷水机组的负荷分配优化问题。

基于MSTSO算法的冷水机组负荷分配模型研究

为降低空调系统的运行能耗,优化冷水机组的负荷分配,提出了一种多策略改进的金枪鱼优化算法(MSTSO),引入黄金正弦觅食机制和非线性惯性权重来加强算法对最优解的全局定位能力;通过蜜獾随机搜索策略赋予算法更强的性能以跳出局部最优;利用双向长短期记忆网络(BiLSTM)搭建能效预测模型并对各机组的能效比(COP)进行预测,同时使用MSTSO算法对网络的初始参数进行寻优从而获得最佳训练效果;提出BiLSTM-MSTSO负荷分配模型,对多台冷水机组的部分负荷率(PLR)进行合理分配与优化;实验结果表明,优化后的BiLSTM预测模型拥有更高的预测精度,MSTSO算法相较其他智能优化算法可以减少更多的能耗并最大化提升冷水机组的运行效率;因此BiLSTM-MSTSO智能模型适用于多冷水机组的能耗预测与优化。