工業(yè)智能污水流量計在測量系統中的設計與應用

水是熱的良導體，無(wú)論是在生產(chǎn)還是生活方面，水作為導熱媒介都發(fā)揮了重要的作用。*近有一則新聞講的就是阿里云服務(wù)器機房利用大自然湖水的冷卻來(lái)對機房降溫，省去了傳統風(fēng)冷和電力制冷巨大能耗的浪費。在華東地區的地下水資源豐富的地區，甚至有專(zhuān)門(mén)使用地下水恒溫的效應進(jìn)行室外空氣調節的水空調，效果也很好，并且可以節約電能。本文這里所說(shuō)的內容介紹的則是如何利用自來(lái)水作為空調環(huán)冷卻水系統冷卻的載體，來(lái)迅速帶走制冷機組壓縮機轉移的熱量。著(zhù)重探討一下空調冷卻水如何將工業(yè)智能污水流量計和其他的裝置組成系統的設計問(wèn)題。
引言
空調系統管路錯綜復雜，循環(huán)冷卻水管理系統以整體的形式安裝在一個(gè)經(jīng)防腐處理的金屬機箱內，直接固定于系統的機房就進(jìn)測量、便于觀(guān)察的墻壁上，水路，電路經(jīng)過(guò)防水接頭連接分別進(jìn)入干箱和濕箱。因為水體具有很大的比熱物理特性，是良好的冷媒，因此，空調的循環(huán)冷卻水系統多是利用自來(lái)水作為冷卻的載體，迅速帶走制冷機組壓縮機轉移的熱量。本文著(zhù)重探討一下空調冷卻水系統的設計問(wèn)題。

1.空調冷卻水系統的設計原則
1.1靈活性
冷卻系統設計應具有的特點(diǎn)是減少或避免與安裝新設備有關(guān)的系統停運。這些特點(diǎn)應適用于集中站房?jì)鹊睦鋮s系統和建筑物內的冷水管路構架，其中一些特點(diǎn)包括為以后的設備，如水冷式機架、集中式空調器、計算機房空調器與集中站房設備等安裝時(shí)需預留管道閥門(mén)和管蓋。集中站房應考慮在負荷增加時(shí)能添加冷水機組、水泵與冷卻塔。全面的靈活性時(shí)常會(huì )受到集中站房?jì)裙艿婪植枷到y的限制。當數據中心在線(xiàn)后，從避免運行中斷和實(shí)施費用的角度看，一般禁止用改變管道尺寸的方法去求得容量增加。
1.2可擴展性
冷卻系統需要有擴展能力，以適應負荷增加。建筑物內的管路系統設計，應能支持建筑物內的冷負荷密度。還需考慮水泵的能耗、系統的靈活性和冷水儲存，以確定總投資。機房應有足夠的空間供未來(lái)的冷水機組、水泵和冷卻塔之用。機房?jì)壤渌屠鋮s水系統的分、集水器的大小，從運行的*一天起到容量增加，以及達到未來(lái)的規劃容量，應都能很好地適應其變化。
1.3便捷性
冷卻水系統設計應安裝方便，位置可見(jiàn)、易近。設計者應提供維護與操作閥門(mén)、控制裝置、傳感器和大型設備所需的通道。在集中機房?jì)?，可設置升降機、吊車(chē)、起重機等，用于搬動(dòng)重的設備和部件。冷水管與冷卻水管的走向應避免與冷卻系統的設備搬動(dòng)發(fā)生沖突；像水泵、冷水機這類(lèi)機械設備的布置，應方便徹底更換；切斷閥門(mén)的位置也必須能在更換時(shí)不便服務(wù)中斷。因此，它們的布置與整個(gè)管路系統的集成是非常重要的。
2.空調冷卻水系統的設計
2.1水冷卻
水冷卻的方法采用一套復雜的外置冷卻系統，通過(guò)機架內一個(gè)閉合回路水冷系統對電子元件進(jìn)行冷卻，供水和排水管道布滿(mǎn)整個(gè)數據中心。這種緊湊型的系統能夠減少空氣流過(guò)的路徑，從而減少了風(fēng)扇的能耗。這種緊湊型散熱方法*大程度上降低甚至是完全消除了冷熱空氣的混合，解決當前數據中心大幅增長(cháng)的能耗成本的問(wèn)題。
2.2安裝傳感器
在回水母管循環(huán)水泵的前方，設置一個(gè)引流口，通過(guò)一個(gè)針形調節閥引出一個(gè)很小的水樣，濾除較大的顆粒膠體或雜質(zhì)進(jìn)入測量裝置，有效延長(cháng)傳感器的維護周期，流經(jīng)電導池測量裝置之后另一端與大氣開(kāi)放進(jìn)入積水槽，這個(gè)測量旁流流量?jì)H有100-300mL/min，這個(gè)水量與冷卻塔蒸發(fā)和風(fēng)吹損失水量相比顯得微不足道。冷卻水管理系統的整體機箱盡可能與取樣點(diǎn)的距離就近安裝，水樣進(jìn)入流通測量裝置后，可以再通過(guò)流通裝置上的兩調節閥進(jìn)行微調，使出水到集水槽末端口的流量控制在200-400mL/min之間，又因為流通裝置的出水口與大氣相通，傳感器不承受壓力會(huì )使得傳感器的運行更加平穩、使用壽命明顯延長(cháng)很久。因為循環(huán)水水質(zhì)的老化是一個(gè)緩慢的進(jìn)程，不存在測量數據滯后的問(wèn)題，測量裝置和儀表直接安裝在一個(gè)壁掛的箱體內，由于就近測量減少了很多干擾的可能，檢查維護顯然十分方便。加強循環(huán)冷卻水的運行管理是空調實(shí)現節能減排，延長(cháng)設備使用壽命的重要環(huán)節，而通過(guò)電導率的變化控制循環(huán)冷卻水濃縮倍數，實(shí)現有科學(xué)依據的排污、換水又是節省水力資源的優(yōu)先手段，可以有效的避免過(guò)量的排污造成水源的浪費，加大廢水處理的投入，減少藥劑的浪費，實(shí)現高效、低耗、節能運行。
2.3設置排污管
排污管采用插入母管的形式安裝，已獲得*大的固定強度，靠近母管的附近設置一個(gè)高壓截止閥，供檢修時(shí)關(guān)閉水源。排污管路一般在工程施工的過(guò)程已經(jīng)預留，電導率濃縮倍數超標排污是由循環(huán)冷卻水管理系統來(lái)自動(dòng)驅動(dòng)完成的，當達到預先設置的濃縮倍數的上限時(shí)系統自動(dòng)啟動(dòng)排污。在遭遇低氣壓引起的循環(huán)水溫度很難降下來(lái)的工況下，循環(huán)冷卻水管理系統的溫度傳感器檢測到持續超溫之后自動(dòng)啟動(dòng)超溫緊急換水程序，這項功能系統內部自動(dòng)組態(tài)指向排污，啟動(dòng)同一個(gè)電磁閥實(shí)現緊急排污。由于靜態(tài)水壓取決于建筑物的高度，循環(huán)水的壓力可能會(huì )很高，必須選擇先導型電磁閥，并充分的考慮電磁閥的耐受壓力等級。如果空調具有利用谷電制冰水功能，當出現持續超溫狀況時(shí)，還能自動(dòng)啟動(dòng)冰水熱交換功能的循環(huán)，以*快的速度平抑熱負荷過(guò)載。
2.4測量取樣管
取樣管采用1/2無(wú)縫鋼管焊接，母管里面的開(kāi)口迎向水流，避免沿管壁形成的雜質(zhì)進(jìn)入取樣管線(xiàn)，增加內部過(guò)濾器的負荷。針形閥上方一定要設置截止閥以便于維修。
2.5信號傳輸設計
循環(huán)冷卻水系統具有流量統計功能，在排污口和補水口安裝兩臺工業(yè)智能污水流量計，將信號傳遞給管理系統，因為工業(yè)智能污水流量計具有瞬時(shí)流量和累積流量顯示與記錄的功能，可以獲得整整一個(gè)運行季節的排污量統計，補水量統計，蒸發(fā)損失量統計，能夠提供一個(gè)運行季節的經(jīng)濟數據的分析數據，對于提升運行經(jīng)濟性管理至關(guān)重要。為補充緩釋阻垢藥劑的補充與投加提供了數據支持，管理系統的內部可以自動(dòng)依據每噸水量需要補充的藥劑數量，或者通過(guò)藥劑的濃度比例自動(dòng)算的補充藥劑數量，換算成計量泵的動(dòng)作時(shí)間或脈沖數量，這一功能完全實(shí)現了藥劑投加的量化管理，及節省藥劑成本，又能有效的避免藥劑的不足引發(fā)的運行隱形事故，有效地延長(cháng)設備的使用年限。系統在設計安裝排污工業(yè)智能污水流量計或補水工業(yè)智能污水流量計時(shí)充分的考慮到系統的壓力不確定性，安裝距離的不確定性，而選擇工業(yè)智能污水流量計做配套，使用遠傳信號做信息傳輸。
2.6整體化機箱
循環(huán)冷卻水管理系統采用集成的模式，將電化學(xué)專(zhuān)業(yè)測量、人機界面、熱工測量，組態(tài)控制、專(zhuān)業(yè)軟件，通信軟件，取樣流通等技術(shù)全部整合成為一個(gè)整體的弱電系統，形成一個(gè)系統化的整機，系統具有很好的兼容性和穩定性，客戶(hù)能夠通過(guò)一站式采購得到成套管理系統，并且有制造商提供技術(shù)支持和商業(yè)培訓，在產(chǎn)品升級換代時(shí)可以得到相應的升級。循環(huán)冷卻水管理系統分為干箱和濕箱兩個(gè)部分，干箱內部是電子系統，濕箱內部是取樣流通、過(guò)濾裝置。所有的測量都在濕箱完成，僅需將水樣的管路進(jìn)行連接就可以了；干箱內部集合了全部測量和控制系統。
結束語(yǔ)
綜上所述，冷卻水的設計僅是空調系統設計的一部分，采用綜合控制系統，可以使工程施工更加輕松，循環(huán)水系統得到更多的保護和監控，確?？照{系統的正常運行。

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