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上海瑞金医院肿瘤(质子)中心冷热源系统及绿色节能设计

时间:2016-08-17 09:34:07; 来源:V客暖通网 作者:刘蕾 闻彪

2.3.2  冷源方案选择分析

选用方案一的理由:

(1)工艺冷却水集中冷源独立设计,能保证工艺冷却水温精度控制稳定可靠,不受空调负荷变化引起的水温变化影响;冷源设计可以根据工艺冷却水仅消除显热的要求,采用较高的冷冻水供水温度,从而提高冷源设备的能效系数。

(2)“非质子治疗区”的舒适性空调冷源与“质子治疗区”的工艺空调冷源联合集中设计,冷冻水可以采用较低供水温度及较大的供回水温差,一方面可以减少输送能耗,另一方面较低的供水温度有利于达到工艺空调除湿的要求。

选用方案二的理由:

(1)如果工艺空调冷源与其他舒适性空调冷源合用,当气象参数、人员密度等变化引起舒适性空调负荷变化时,合用冷源供水温度会随之改变,从而导致工艺空调的温度及精度控制变得困难,实际工程中还会出现舒适性空调负荷很小或没有的情况下,工艺空调冷负荷存在但负荷量较小,也会导致冷机无法工作,大大影响了工艺空调的安全可靠运行。

(2)当工艺空调与工艺冷却水冷源合用时,由于工艺冷却水冷负荷与工艺空调负荷发生时间基本一致,可以满足工艺空调小负荷时冷机的正常运行,还有下面讲到的工艺冷却水冷源零负荷运行设计控制策略的保证,可以确保工艺空调及工艺冷却水系统的安全可靠运行,达到使用要求。

(3)从目前的实际经验来看,工艺冷却水及工艺空调各自的负荷变化都不会对对方的水温控制产生影响。

选用方案三的理由:

选择方案三可以保留方案一及方案二的全部优点,唯一的缺点就是初投资最高,还有,当工艺负荷较小时,机组的开启台数较多,从这点来说增加了运行费用,经济性较差。

2.3.3  冷源方案选择

质子精密医疗设备造价昂贵,患者治疗费用颇高,工艺空调及工艺冷却水系统的安全可靠运行是质子治疗设备可靠运行并保证治疗效果的必要条件,还有质子医院的运行经验在我国还在起步积累阶段,因此,本次冷源设计方案综合工艺要求、系统安全可靠、技术、经济等因素考虑,工艺冷源与空调冷源的配置选用第二种方案:工艺冷却水及工艺空调冷源联合集中设计;舒适性空调冷源独立集中设置。

2.4  满足工艺冷源特殊要求的设计策略

2.4.1  备用机组方案选择

当任意一台冷水机组出故障时,仍需保证工艺冷却水系统及工艺空调系统冷量的100%供给。机组备用有两种方案选择:第一,单独选用一台冷水机组作为工艺冷却水系统及工艺空调的备用冷源;第二,采用舒适性空调冷源作为工艺备用冷源。结合本工程的具体负荷量及特点选用第二种方案。舒适性空调冷源通过系统管道及阀门切换,提供“质子区”冷源所用,满足工艺提出的备用要求,同时达到节省初投资的目的。

2.4.2  采用热气旁通技术满足零负荷运行

本次设计工艺冷源冷水机组采用制冷剂管路热气旁通技术满足工艺冷源零负荷运行要求。在机组极低负荷时,先将机组运行在最小容量处(单压缩机最低负荷点),同时打开热气旁通阀门,经过该旁通阀将少量的过热制冷剂气体与正常膨胀阀节流后的气液两相制冷剂充分混合,气液两相制冷剂吸收高温气态制冷剂的热量后成为常温饱和制冷剂气体,最终两部分制冷剂均回到压缩机吸气状态。同时压缩机电机产生的热量由冷凝器冷却带走,常温制冷剂经过蒸发器时与水无热交换产生,即实现了极低负荷条件下机组不停机的要求,原理示意图如图3所示。

图3  热气旁通原理示意图


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