进口臭氧发生器的冷却水怎么定:流量、口径与机房配套

冷却水是进口臭氧发生器选型里最容易被留到最后、也最容易卡住土建的一项。厂家样本对每个机型都给了冷却水流量与口径,水温区间写的是 25–32 ℃;但冷却不是只有水这一路——电气部分是风冷,发生室才是水冷。本文把这两路讲清楚,并给一个可复算的冷却水量校核算例。

要点速览

  • 冷却是两路:电气部分风冷、中大型机组发生室水冷,只写「水冷」会漏掉机房通风这一半。
  • 冷却水流量按机型取:样本氧气源型 20 – 400 m³/h、空气源型 30 – 150 m³/h,口径 DN50 – DN250。
  • 水温区间是 25 – 32 ℃,条件不满足时样本给的流量就不作数。
  • 没有冷却水条件的地区可用冷水机,但要把冷水机的电耗单独计进运行成本。

一、先分清两路冷却

结论先给:电气部分风冷,发生室水冷。厂家样本的「核心技术优势」表第 7 项写明电气冷却方式为风冷,并解释了理由:电气部分采用风冷可防止冷却水对散热片的腐蚀、结垢,以及渗漏引起的电气故障。发生室(放电室)这一路才走冷却水——样本两张机型表都列有「冷却水流量 m³/h(25-32℃)」与「冷却水口径」两列。

  • 机房通风别漏:电气风冷意味着热量排进机房,通风量要按配置核算;
  • 水路按表取数:流量与口径逐机型给定,不要按「每 kg 臭氧多少水」估;
  • 小型机组不在表内:样本两表覆盖的是 10 kg/h 及以上机型,更小的机组冷却方式样本未覆盖,以厂家样本为准。

二、流量与口径怎么取

结论先给:按选定机型直接查表,同时把口径写进技术要求。只给流量不给口径,管路与阀门到货后经常对不上。下表取两条产品线的典型档位对照。

机型 臭氧产量 kg/h 冷却水流量 m³/h (25–32 ℃) 冷却水口径 主机功率 kW
AF-CFG-10K(氧气源) 10 20 DN50 58–85
AF-CFG-20K(氧气源) 20 40 DN80 115–170
AF-CFG-50K(氧气源) 50 100 DN150 286–425
AF-CFG-100K(氧气源) 100 200 DN200 572–850
AF-CFG-10K-A(空气源) 10 30 DN80 130–170
AF-CFG-20K-A(空气源) 20 60 DN100 260–340
AF-CFG-50K-A(空气源) 50 150 DN200 650–850

数据来源:美国阿尔法《消毒产品系列》厂家样本 p10、p11 两张机型表。全表氧气源型冷却水 20 – 400 m³/h、DN50 – DN250,空气源型 30 – 150 m³/h、DN80 – DN200。

读这张表有两条要记住:同样的产量,空气源型的冷却水量更大(10 kg/h 档 30 对 20 m³/h),因为主机功率更高;口径随流量走,选型时把流量与口径一起抄进技术协议。

三、一个可复算的水量校核算例

结论先给:用水的吸热量反算流量,和样本给的数对一遍,两者差太多就说明温升假设不对。下面按 AF-CFG-20K、主机功率取 170 kW、冷却水进出口温升取 5 ℃ 走一遍,温升与后面的水价均为算例取值

  • 水的比热按 1.163 kWh/(m³·℃):1.163 × 5 = 5.815,即每 m³ 水升温 5 ℃ 可带走 5.815 kWh;
  • 按主机功率全部转为热量的保守口径:170 kW ÷ 5.815 = 29.2 m³/h;
  • 样本该机型给的是 40 m³/h,比算出来的 29.2 m³/h 留了余量——说明样本口径已经把温升、水质结垢与工况波动考虑进去了,以样本为准

反过来,如果现场只能给到 20 m³/h,就要么降容运行、要么把温升允许值提上去(受 25 – 32 ℃ 这个进水条件约束),要么改配冷水机。这三条都要在方案阶段定,不能等设备到场再谈。

冷却水系统机房现场
冷却水系统 · 现场实拍。板换、循环泵与补水箱的位置要和发生器一起排,并留出清洗检修面

四、没有冷却水条件怎么办

结论先给:可以改配冷水机,但要把它的电耗单列进运行成本。臭氧系统的冷却通常做成闭路内循环(经板式换热器换热,含循环水泵、补水水箱与阀门),外循环由凉水塔与循环水泵组成;不具备冷却水条件的地区改用冷水机。

  • 保护要配齐:冷却水出水管路装流量开关与温度变送器,流量不足或温度超设定值时报警;
  • 电耗要单列:臭氧本身的单位电耗样本给的是浓度 ≤100 mg/L 时 < 6 kWh/kg·O₃、≤120 mg/L 时 < 6.5 kWh/kg·O₃、≤148 mg/L 时 < 8.5 kWh/kg·O₃,冷水机的电不在这个数里;
  • 水质要约定:结垢与腐蚀会让实际换热能力低于设计值,补水水质与加药方案要写进技术协议。

五、适用与不适用

适用

  • 已选定机型、要核对冷却水配套与机房条件的项目;
  • 进水温度能稳定落在 25 – 32 ℃ 区间的站点;
  • 冷却水量受限、需要在降容运行与配冷水机之间比选的项目。

不适用

  • 不适用:10 kg/h 以下的小型机组——样本两表未覆盖,冷却方式以厂家样本为准;
  • 不适用:把算例里的 1.163 与 5 ℃ 当成通用系数直接套到别的机型上,温升要按实际工况定;
  • 不适用:只核水量不核水质的方案,结垢会让换热能力打折。机房安全那一侧的配置见臭氧尾气破坏 10 问:机房安全怎么配

常见问题

冷却水能不能循环用?
可以,样本给的就是闭路内循环:经板式换热器换热,配循环水泵、补水水箱与阀门;外循环由凉水塔与循环水泵组成。要注意的是补水水质与加药,结垢会直接削弱换热能力,这一项要写进运维方案。
进水温度超过 32 ℃ 会怎么样?
样本给的流量是在 25 – 32 ℃ 这个条件下的数,超出这个区间该流量就不作数,需要重新核算或改配冷水机。夏季高温地区尤其要按最不利工况校核,不能按年平均水温选。
电气部分既然风冷,机房通风怎么定?
按实际配置的电气发热量核算通风量,并考虑夏季高温工况。样本说明电气采用风冷是为了避免冷却水对散热片的腐蚀、结垢与渗漏引起电气故障,代价就是这部分热量排进机房,通风量要在土建阶段一起定。
算例里算出 29.2 m³/h,为什么样本给 40 m³/h?
算例是按主机功率全部转为热量、温升 5 ℃ 的保守口径反算的下限值,样本值在此基础上留了余量,把温升、水质结垢与工况波动考虑了进去。选型一律以样本值为准,算例只用来判断现场供水能力够不够。

把选定机型、现场可供冷却水量与水温发我们,出一份冷却水配套与机房通风的核算表。查看美国阿尔法臭氧发生器产品页;选型方法见进口臭氧发生器选型完全指南

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