蒸汽蓄热器的技术工作原理,在进行使用的过程中一般情况下为卧式圆筒体,在一定程度上会内装软化水,在运行时,当用汽负荷下降的过程中,其锅炉会产生的多余蒸汽会以热能形式有效的通过其充热装置充入软水中贮存,使器内水压力、温度上升,形成一定压力下的饱和水。
蒸汽蓄热器在运行时,当其用汽负荷上升的过程中,在运行时出现其供汽不足的时候,会有效的随着压力下降,其设备内饱和水会成为过热水而产生自蒸发,向用户供汽。通过蓄热器对热能的吞吐作用,使供用热系统平稳运行,从而可使锅炉在满负荷或某一稳定负荷下平稳运行。蓄热器中的水既是蒸汽和水进行热交换的介质,又是蓄存热能的载体。
蓄热器采用卧式设计压力容器与锅炉并联供汽。蓄热器本体是一个圆柱形压力容器,外壁保温层,其内装有冲蒸汽的总管,支管与蒸汽喷头,喷头外围装有循环筒。外部装设有压力表,水位计和自动控制阀等。此外,还设有蒸汽进出口,进水管口与底部排水口,人孔等。蒸汽蓄热器并非储汽罐,其容积的90%为饱和水,水上面为蒸汽空间。当用汽负荷小于锅炉蒸发量时,则多余的蒸汽通过进汽止回阀,截止阀,经喷嘴扩散到水中并凝结为高温饱和水,同时释放出热量水温,水位和容器内压力升高,水的焓值便提高。这就是蒸汽蓄热器的充热过程,压力称为充热压力。蓄热器的蓄积能力,取决于饱和水的压力和用汽部门的压力之差以及容器内的饱和水总量。水蓄冷技术利用峰谷电价差,在低谷电价时段将冷量存储在水中,在白天用电高峰时段使用储存的低温冷冻水提供空调用冷。当空调使用时间与非空调使用时间和电网高峰和低谷同步时,就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用,达到节约电费的目的。
由于数据中心项目中,无论是闭式设备或者类塔式容器(俗称开式水蓄能设备)通常都是钢式罐体,特别是闭式承压水蓄能设备一般承压在10公斤—16公斤,所以首先是蓄冷罐的压力容器属性,要求设备厂家要具备压力容器资质,并严格按照压力容器GB150和探伤检测标准制作加工,制造完成后,需要做耐压实验,保证设备的承压安全系数较高。
随着数据中心的发展,国内很多机房普遍配置了蓄冷系统,以达到制冷系统的目的。至于蓄冷罐的形式,也是各式各样,水蓄冷、冰蓄冷都有,其中多以水蓄冷为主。今天咱们主要探讨水蓄冷系统选择问题,水蓄冷系统的开式及闭式,是主要的两种蓄冷罐形式,而采用开式还是闭式蓄冷罐,受多种因素的制约,比如建筑高度等等。
开式水蓄冷罐液面与大气相通,为非承压蓄能罐,内设布水装置,保证设备内在平面上充分分配,在垂直面上的水流缓慢,Re数低于800。当建筑物高于蓄冷罐液面高度时,开式蓄冷罐需配置板式换热器。
闭式水蓄冷罐液体不与大气相通,为承压式蓄能罐,一般为圆罐式,可由蓄冷罐直接向末端供应冷量。