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[摘 要]分体式水冷单元机在冶金行业实际生产工作中，能够克服特种行业中高温、高粉尘恶劣环境的影响，特别是冶金行业电器室和控制室设计规范。
[关键词]水冷单元机 分体式 节能 维护点
中图分类号：TP271.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0200-01
随着中国经济改革的发展，对钢材品种、产量及质量的扩展需求，冶金行业的生产设备不断进行现代化改进和完善。为满足不同型材、不同规格和不同材质的钢材生产工艺，变频设备及数控技术进入冶金生产企业。变频设备及数控技术产品必须在设计的温度范围内才能保证正常工作。
众所周知，冶金行业的生产环境高温、高粉尘。在特殊的生产线上，环境温度高于50℃，传统的空气源热泵机组在高温的工作环境中，经常导致机压缩机保护性停机或烧毁。采用R134a或142b制冷剂，在不考虑设备的体积、造价和使用费用时，虽然能够满足高温的使用工况，但高粉尘环境的存在，又导致冷凝器翅片堵塞，热交换不好，仍然会导致制冷设备的停机，采度何种制冷设备，如何保障冶金企业生产的连续性和特殊性至关重要。
分体式水冷单元机组，即利用冶金行业机组运行时的过剩的工业冷却水对制冷机组进行冷却，空调室外机组使用冷却水冷却，避免了高温、高粉尘对机组制冷效果的影响，减少了大量的维护维修点。同时室内机组可以是落地和吊顶等多种形式，满足了冶金行业电器室和控制室的设计规范及噪声要求。
分体式水冷单元机组室内机组针对不同的电器设备和控制室采用不同的室内送风形式：比如，350立方高炉控制室一般面积在300-400平方米，控制屏幕长约15米高3.5米；12个月24小时全员控制机组运行，即需要对电器设备室、要对支持控制显示屏幕的元器件冷却，同时控制人员的工作区域需要舒适的安静环境，保障整个控制系统的正常工作。针对变频电器室采用射流式柜式风机盘管送风，射流式风口送风距离长，风速、风向可调，且避免了风道施工或老化问题。满足变频电器室的发热量大且需要快速达到温度均衡的要求。
分体式水冷单元机组在冶金行业的应用最突出的优点是：节能。
常用的空气源机组使用的制冷剂为R22。在高温、高粉尘的环境中，特别是在工作环境大于50℃时，其能效比很低，只能勉强维持工作条件。R134a和R142b的制冷剂的空气源机组，虽然能满足工作温度在55℃和65℃以上的工作环境。但其性价比上较低。众所周知冶金设备的运转全部是在高温条件下运行，生产设备需要大量的冷却水。冷却水为保证生产的设备正常运行，设计的冷却水量为正常的使用冷却水量的1.3--1.5倍。过剩的冷却水水温在30℃--35℃.适用于水冷机组，且水冷机组使用的冷却水量不足过剩冷却水量5%--15%。
现将制冷剂为R22的；制冷量为45KW的空气源机组与水冷机组在冶金工业生产的中工作工况进行比较：
节能原理说明：通过冷却水将机组交换出来的热量带走并不受外界（如：环境温度，粉尘）影响，致使制冷马力达到100%工作以最快的时间达到用户使用的温度要求，然后机组主制冷部分（耗电最大点）停机，送风机运转。水冷机组利用的水体传热介质，水的导热系数约0.58W/m.k是空气的导热系数约0.023W/m.k的25倍，所以采用水冷的机组具有更好的传热效果。在夏天水体温度低于环境温度，所以机组制冷运行的冷却效果好，冷凝温度低，相同制冷量的机组采用水冷比采用风冷的要节省电能的损耗接近40%效率。普通的风冷机组能效比在2.3-2.6之间。
空调运行费用比较计算分析
按冶金行业全年制冷空调周期共240天。
制冷量为45 kW/h，每天运行8小时。
采用空气源机组的运行费用。
空气源机组的运行能效比为2.34
45 kW÷2.34×8h×240天=36923kW
每度电费1 元，需制冷量费36923元/年。
采用水冷空调机组的运行费用。
水冷空调机组的运行能效比为3.8
45 kW÷3.8×8h×240天=22736kW
每度电费1 元，需制冷量费22736元/年。
采用空气源机组和水冷空调机组的费用相比。
合计节省 =36923元 -22736元= 14187元/年
每年可以节省的运行费用是1.42万元。
采用水冷空调机组达到相同制冷量，节约能源39%。
分体式水冷单元机组在冶金行业的应用的另一个优点是：维护。
空气源机组的维护点偏多，在冶金行业里粉尘大高温这是冶金行业的同名词，空气原机组长时间在高温的环境下工作，机组高压压力以及压缩机的运转电流都会高于标准值得上限，导致机组不能全力工作并报警频繁。对于维护工作者来说这样的机组三天就要清理一遍，用不到二天机组又重新开始报故障不工作，是的人员工作时间无畏的浪费与此相工作上，也得不到好的回报。
水冷机组的维护点相对于空气原机组来讲少之又少，工厂将冷却水引致机组内加上过滤器之后机组就会正常使用也不会受环境影响而保护停机，二至三个月月对过滤器以及室内回风网做一次清理，清理之后继续使用二至三个月，这样的维护人员的工作时间也可以得到不必要的浪费。
分体式水冷单元机组在冶金行业的应用的另一个优点是：稳定性
水冷单元机冷凝器利用的水体传热介质，在换热过程中冷凝温度低40℃，机组的运行压力在1.5MPa而且水温基本能控制在30℃进水温度和35℃出水温度以内，压缩机等制冷部件始终在低负荷的工况运行。相比风冷机组的运行压力在1.9MPa以上随着室外环境温度的变化有较大的1.9～2.6MPa起伏波动。所以水冷机组与风冷机组相比会有更好的使用稳定性和更长的使用寿命。
综合上面的对比，我们可以看出产品节能、维护、稳定性和选材都有很大的区别，节能型分体式水冷单元机组空调产品本身实质上是有很大改进的，但节能型机组能效比的大幅提高，运行费用的大幅降低，使其具有可观的经济效益能力。
作者简介
王立明，本科，工程师 ，主要从事高效热交换和高效电驱动主机方面的研究。
[关键词]水冷单元机 分体式 节能 维护点
中图分类号：TP271.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0200-01
随着中国经济改革的发展，对钢材品种、产量及质量的扩展需求，冶金行业的生产设备不断进行现代化改进和完善。为满足不同型材、不同规格和不同材质的钢材生产工艺，变频设备及数控技术进入冶金生产企业。变频设备及数控技术产品必须在设计的温度范围内才能保证正常工作。
众所周知，冶金行业的生产环境高温、高粉尘。在特殊的生产线上，环境温度高于50℃，传统的空气源热泵机组在高温的工作环境中，经常导致机压缩机保护性停机或烧毁。采用R134a或142b制冷剂，在不考虑设备的体积、造价和使用费用时，虽然能够满足高温的使用工况，但高粉尘环境的存在，又导致冷凝器翅片堵塞，热交换不好，仍然会导致制冷设备的停机，采度何种制冷设备，如何保障冶金企业生产的连续性和特殊性至关重要。
分体式水冷单元机组，即利用冶金行业机组运行时的过剩的工业冷却水对制冷机组进行冷却，空调室外机组使用冷却水冷却，避免了高温、高粉尘对机组制冷效果的影响，减少了大量的维护维修点。同时室内机组可以是落地和吊顶等多种形式，满足了冶金行业电器室和控制室的设计规范及噪声要求。
分体式水冷单元机组室内机组针对不同的电器设备和控制室采用不同的室内送风形式：比如，350立方高炉控制室一般面积在300-400平方米，控制屏幕长约15米高3.5米；12个月24小时全员控制机组运行，即需要对电器设备室、要对支持控制显示屏幕的元器件冷却，同时控制人员的工作区域需要舒适的安静环境，保障整个控制系统的正常工作。针对变频电器室采用射流式柜式风机盘管送风，射流式风口送风距离长，风速、风向可调，且避免了风道施工或老化问题。满足变频电器室的发热量大且需要快速达到温度均衡的要求。
分体式水冷单元机组在冶金行业的应用最突出的优点是：节能。
常用的空气源机组使用的制冷剂为R22。在高温、高粉尘的环境中，特别是在工作环境大于50℃时，其能效比很低，只能勉强维持工作条件。R134a和R142b的制冷剂的空气源机组，虽然能满足工作温度在55℃和65℃以上的工作环境。但其性价比上较低。众所周知冶金设备的运转全部是在高温条件下运行，生产设备需要大量的冷却水。冷却水为保证生产的设备正常运行，设计的冷却水量为正常的使用冷却水量的1.3--1.5倍。过剩的冷却水水温在30℃--35℃.适用于水冷机组，且水冷机组使用的冷却水量不足过剩冷却水量5%--15%。
现将制冷剂为R22的；制冷量为45KW的空气源机组与水冷机组在冶金工业生产的中工作工况进行比较：
节能原理说明：通过冷却水将机组交换出来的热量带走并不受外界（如：环境温度，粉尘）影响，致使制冷马力达到100%工作以最快的时间达到用户使用的温度要求，然后机组主制冷部分（耗电最大点）停机，送风机运转。水冷机组利用的水体传热介质，水的导热系数约0.58W/m.k是空气的导热系数约0.023W/m.k的25倍，所以采用水冷的机组具有更好的传热效果。在夏天水体温度低于环境温度，所以机组制冷运行的冷却效果好，冷凝温度低，相同制冷量的机组采用水冷比采用风冷的要节省电能的损耗接近40%效率。普通的风冷机组能效比在2.3-2.6之间。
空调运行费用比较计算分析
按冶金行业全年制冷空调周期共240天。
制冷量为45 kW/h，每天运行8小时。
采用空气源机组的运行费用。
空气源机组的运行能效比为2.34
45 kW÷2.34×8h×240天=36923kW
每度电费1 元，需制冷量费36923元/年。
采用水冷空调机组的运行费用。
水冷空调机组的运行能效比为3.8
45 kW÷3.8×8h×240天=22736kW
每度电费1 元，需制冷量费22736元/年。
采用空气源机组和水冷空调机组的费用相比。
合计节省 =36923元 -22736元= 14187元/年
每年可以节省的运行费用是1.42万元。
采用水冷空调机组达到相同制冷量，节约能源39%。
分体式水冷单元机组在冶金行业的应用的另一个优点是：维护。
空气源机组的维护点偏多，在冶金行业里粉尘大高温这是冶金行业的同名词，空气原机组长时间在高温的环境下工作，机组高压压力以及压缩机的运转电流都会高于标准值得上限，导致机组不能全力工作并报警频繁。对于维护工作者来说这样的机组三天就要清理一遍，用不到二天机组又重新开始报故障不工作，是的人员工作时间无畏的浪费与此相工作上，也得不到好的回报。
水冷机组的维护点相对于空气原机组来讲少之又少，工厂将冷却水引致机组内加上过滤器之后机组就会正常使用也不会受环境影响而保护停机，二至三个月月对过滤器以及室内回风网做一次清理，清理之后继续使用二至三个月，这样的维护人员的工作时间也可以得到不必要的浪费。
分体式水冷单元机组在冶金行业的应用的另一个优点是：稳定性
水冷单元机冷凝器利用的水体传热介质，在换热过程中冷凝温度低40℃，机组的运行压力在1.5MPa而且水温基本能控制在30℃进水温度和35℃出水温度以内，压缩机等制冷部件始终在低负荷的工况运行。相比风冷机组的运行压力在1.9MPa以上随着室外环境温度的变化有较大的1.9～2.6MPa起伏波动。所以水冷机组与风冷机组相比会有更好的使用稳定性和更长的使用寿命。
综合上面的对比，我们可以看出产品节能、维护、稳定性和选材都有很大的区别，节能型分体式水冷单元机组空调产品本身实质上是有很大改进的，但节能型机组能效比的大幅提高，运行费用的大幅降低，使其具有可观的经济效益能力。
作者简介
王立明，本科，工程师 ，主要从事高效热交换和高效电驱动主机方面的研究。