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水源热泵空调系统水井打井工艺------创展科技

作者:创展科技来源:原创 浏览次数: 日期:2013年7月1日 09:23
1. 水源热泵空调系统 水源热泵空调系统是当今最佳的中央空调系统形式之一,它具有节能、环保、一机多用及运行可靠等优点。但在具体的项目工程中能否得到合理利用,主要取决于水源条件。一般来说,水源条件取决于四个因素:水源水的获取,水量,水温及水质。 (1)水源水的获取 1)、对于地表水、湖水、海水、江河水、城市废水、工业废水等水源的利用,政府一般不进行干预,有的水源水(如城市污水、工业废水)政府还有鼓励利用的优惠政策。 2)、对于地下水,作为国家的资源之一,政府对开采与使用有各种限制政策和法规。要获取地下水时,要通过有关政府主管部门的批准方可。水资源管理部门各地设置不同,大体上有如下部门进行管理:规划局、市政局、地矿局、水务局、节水办等。 (2)水源水量 水源水量是否满足具体工程的要求,与建筑物冷(热)负荷的大小、空调系统的运行方式、空调系统设计方案(例如是否采用蓄水池、是否采用辅助加热或辅助冷却方式)、水源水的温度等因素有关。设计时应通过全面的分析、精确的计算和合理的方案去解决。 (3)水源温度 一般来讲,水源热泵中央空调系统对水源水温度要求的范围是:制热情况下,进蒸发器的水温为10~22℃;制冷情况下,进冷凝器的水温为18~40℃。 (4)水质 对于水源中央空调系统主机而言,进入其冷凝器、蒸发器的水质有较高要求,如果水源水质达不到要求时,可采取各种处理手段来满足水源中央空调主机对水质的要求。因此,一般来讲,水源水质不是影响水源中央空调系统应用的主要因素。2. 水井工艺 在地下水取水构筑物中最常见的型式是管井,一般由出水井孔、井壁管、滤水管、沉砂管组成。图1为浅井井身结构的示意图。井孔用钻机钻成,井壁管安装在非含水层处,用以支撑井孔孔壁,防止坍塌,井管与孔口周围用粘土或水泥等不透水材料封闭,防止地面污水渗入;滤水管安装在含水层处,除有井壁管作用外其主要作用是滤水挡砂;井管最底部为沉砂管,用以沉积水泥沙,延长管井使用寿命。 图1 管井结构示意图 (1)井口装置、井泵和泵房 1)、井口装置 管井竣工后要安装井口装置,装置一般固定在浇注的混凝土基础上。井口装置可以自行焊制,也可向有关水泵厂家购买。 2)、井泵 管井所用水泵有两种类型:深井泵和潜水泵。深井泵的电动机在地面,井内有一个长传动轴,因而对井筒垂直度要求高,转速大多在1440r/min;潜水泵底部安装有绝缘防水电动机,浸没于井水之中。潜水泵对井筒垂直度要求低。其转速较高,转速大多在2850r/min。在同样安装条件下,潜水泵扬程比深井泵高得多。同一扬程下,潜水泵体积比深井泵小。潜水泵价格高,但深井泵安装和维修工作量大。目前,大多数管井采用潜水泵。潜水泵下放深度应在动水位之下5米处,安装要平稳,泵体应居中。一般依据井管内径、流量和扬程要求,按照生产厂家提供的样本选配适合的水泵,再根据所需电功率选择电机、配套电缆。水泵扬程应包括井内动水位到机房地面高度、管道阻力、水泵管道阻力和设备扬程。 3)、泵房 为保护管井,一般在管井井处建筑泵房。泵房可建成地面泵房,也可建成地下泵房。后者不占用地面空间,便于地面绿化美化。 (2)供水水源的可行性研究 既拟采用水源中央空调系统时,应先调查了解工程场地的供水水源条件,或向当地水资源管理部门咨询,或请专业队伍进行必要的水文地质调查或水文地球物理勘察,了解是否有可利用的水源,通过可行性研究,确定利用地表水或地下水的供水水源方案。 (3)管井工程的设计 拟选择地下水源管井取水方案时,对于规模较大的工程所涉及的抽水井和回灌井井位、井距、井数、井径、井深和井身结构等要素,应根据所需水量和地下水回灌需要,结合场地环境和水文地质条件,因地制宜地设计确定。井位布置要合理,井距控制在制冷(或采暖)期间不产生地下水井间干扰。井深要大于变温带深度,以保证冬季水源水温度>8℃。为防止回灌井堵塞,确保水源系统长期稳定供水,抽水井和回灌井要互相切换使用,因而要求各个井的井深和井身结构相近。井中滤水管和滤网应有一定强度,能承受往复水流的变换压力。 (4)管井施工质量 必须十分重视管井施工质量问题,应找专业队伍施工,做好每一工艺环节,建成优质井,才能获得较大出水量和优质水。一口优质井可以使用二十多年。成井质量不好,不仅影响井的寿命,还影响到该井的取水和回灌效果,最终影响到水源中央空调系统能否正常工作和制热(制冷)效率。甲方应参与最后阶段的抽水试验工作,认定可信和准确的结果数据。管井竣工后,应由甲方、施工单位和行政主管部门或监理会同到现场,按合同规定的水量、水温和水质要求进行工程质量验收。 3. 水质处理与节水节电技术 (1)水处理技术 如果水源的水质不适宜水源中央空调机组使用时,可以采取相应的技术措施进行水质处理,使其符合机组要求。在水源系统中经常采用的水处理技术有以下几种: 1)、除砂器与沉淀池 当水源水中含砂量较高时,可在水系统中加装旋流除砂器,降低水中含砂量,避免机组和管网遭受磨损。国产旋流除砂器占地面积较小,有不同规格,可按标准处理流量选配型号和台数。如果工程场地面积较大,也可修建沉淀池除砂。 2)、冷水处理器 有些水源,特别是地表水浑浊度较大,用于回灌时容易造成管井滤水管和含水层堵塞,影响供水系统的稳定性和使用寿命。对浑浊度大的水源,可以安装净水器进行过滤。 3)、电子水处理仪 在水源中央空调系统运行过程中,冷凝器中的循环水温度较高,特别是在冬季制热工况下。水温常常在50℃以上,水中的钙、镁离子容易析出结垢,影响换热效果。通常在冷凝器循环水管路中安装电子水处理仪,防止管路结垢。同时,还可利用电子水处理仪处理藻类或细菌。 4)、板式换热器 有些水源水矿化度较高,对金属的腐蚀性较强,如直接进入机组会因腐蚀作用减少机组使用寿命。如果通过水处理的办法减少矿化度,费用很大。通常采用加装板式换热器中间换热的方式,把水源水与机组隔离开,使机组彻底避免了水源水可能产生的腐蚀作用。当水源水的矿化度小于350mg/L、含砂最小于1/百万时,水源系统可以不加换热器,采用直供连接。当水源水矿化度为 350-500l mg/L时,可以安装不锈钢板式换热器。当水源水矿化度>500 mg/L时,应安装抗腐蚀性强的钛合金板式换热器。如水源水温度不宜直接进机组时,也可应用换热器将水温调节为适用于进机组的温度。如果机房面积大,也可安装容积式换热器,费用比换热器少。 5)、除铁设备 水源中央空调系统也可以用来供应生活热水。但有时水源水中含铁较多,虽然对制热没有影响,洗浴时对人体健康也不会造成损害,但溶于水中的铁容易生成氢氧化铁沉积在卫生洁具上,形成有损视觉感官的黄褐色污渍。因此,当水中含铁量>0.33mg/L时,应在水系统中安装除铁处理设备。 (2)节水节电技术 水资源费和井泵运行费往往是水源中央空调系统运行费的最大开支,节约电费与合理开采地下水以保护水资源,是水源系统设计的重要内容之一。应用混水器和变频器是常用的节水节电措施。 1)、混水器 为了节约水源水用量,可在系统中安装混水设备,一般采用容积式混水器,也可采用射流式混水器,前者体积大费用低,后者体积小费用高。 2)、变频调控器 为了节约水源用水量和用电量,可以安装变频调控器控制水源水泵,以取得减少耗水量和耗电量的效果。一般首先按井泵电机容量确定变频器大小由变频器、压力或温度传感器和P.I.D控制器等部件组成恒压闭环境控制方式,在预先设定供水压力工况下运行。可以按照白天或夜晚平均气温变化分段改变频率,调节水泵抽水量,也可用温度参数控制变频器,改变水泵转数调节泵量。

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