空调工程改造过程中的理性分析

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1、空调工程改造过程中的理性分析简介：空调工程建成后，通过试运转，或者运行数年后，达不到原设计的要求，需要提出改造或改进措施，这是工程技术人员经常接触的任务。本文对若干密集型生产车间的空调系统运行的调查结果显示：有较多的车间新鲜空气量严重不足；空气过滤器严重积尘；换气次数下降；温湿度偏离设计要求；冷却水赃污结垢致使系统失效。对于这些实际工程中的常见故障，通过理性分析究其原因，用以引起设计者和管理者的重视。关键字：室内正压平衡点渗透空气量压力特性污垢热阻1第一类常见故障———新鲜空气量严重不足这类故障多见于工业空调中。例1．某电子产品装配车间空调系统运行至今逾10

2、年。据管理者反映，夏季车间空调品质逐年恶化，现今干球温度经常超过30℃，相对湿度在70%以上。最使操作工难以忍受的是新鲜空气量严重不足，去年曾出现工人昏厥中暑在车间。例2．某显示器装配老化车间，工人反映投产5年来，上班总感到气闷难受。分析这类车间的特点是，车间面积较大，工艺设备发热量一般，但属流水线装配，操作工人密度高，最低人均占有面积不足6㎡（包括运输通道）。密集型的工业空调新鲜空气的重要性，在《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）第5.3.8条明确要求“……或保证每人不小于30CMH的新风量的最大值确定”，对于这一基本要求，设计方案都予以考虑

3、了。然而，要在空调系统运行后能有效地引入新鲜空气（尤其在人员密集的车间）却需要在系统上进行研究。工业空调最常见的系统型式如图1所示图1这种单风机的运转系统不设置独立的排风，省电、省地、省设备，被多数业主所接受。这种系统的正常运转，从理论上讲有两点必须控制好。1.1室内正压△P系统开始运转后，由于新风L3/h计，新风量占设计风量的15%，即24610CMH，无单独排风系统，设计室内正压为10Pa,系统的流程如图1所示。分析其主要原因是车间排风不畅，导致室内正压升高，降低了新风的供应量，并计算如下。根据式1，为保证车间正压值10Pa，其缝隙长度应为：24610C

4、MH=4.27×l×，l=5702由于车间的气密性较好，其缝隙长度仅为设计的1/2强，约为3000m，为了达到空气量的平衡，室内将自动地升高其正压值，根据式（1）24610CMH=4.27×3000×则得到=Pa参看图2，由于室内正压的提高，在风机风压变化不大的情况下，相当于大气压线O’～O’下降至O”～O”虚线所示，而负压值O’d减为O”d，因而必然降低新鲜空气量的吸入，这是导致新风减少的理论根据，也就必然反映到实际工程中去。同时，室内过高的正压值，将造成风机流量的降低，减少了对车间的供冷量，使车间的温度升高。因而即使开大风阀A(见图1)增加新风的吸入使车

5、间内保持风量平衡，但温度的升高是不可避免的。唯一的解决途径是设置车间的排风系统。有了排风系统可以避免不定因素缝隙的影响，根据设计要求灵活地控制风量平衡和热量平衡，提高空调系统运转的经济性。按上例，保持车间正压，当缝隙长度为时，其渗透量为：=4.27××,=排风系统就应负担24610CMH-12950CMH=11660CMH的排风量。有了排风系统,室内正压是非常容易控制的。近年来不少资料阐述，空调工程应重视排风系统的设计，避免单纯靠室内正压无组织进行排风的弊端，其原因即在于此。2第二类常见故障———冷却水系统失效；表冷(加热)器严重积尘这是普遍存在而又疏于重视

6、的问题。2.1冷却水赃污结垢对系统的影响某工程设计，冷却水为一机一泵一塔的开式系统，冷却水必须与大气进行热湿交换，因此水质极易恶化。虽然有5%以上的补充水，但水管、塔、主机冷凝器赃污结垢现象必然存在。系统虽设置了除污过滤器，但长期不予清理，而大大影响了冷却水的交换效率。冷却水系统的换热能力：对于卧式肋管冷凝器，若以外表面为基准的水冷式冷凝器，其传热能力的计算应用下式：K=（2）式中———冷剂在肋管外表面冷凝的换热系数，；———冷剂侧污垢热阻，；（若带油情况不严重此项可以忽略）———肋管壁厚，；———肋管导热系数，对于常用的紫铜肋管为；———用肋管内、外平均面

7、积计算的肋化系数；———用肋管内面积计算的肋化系数；———管内水侧的换热系数，；———水侧污垢热阻，。将式（2）应用到定型产品的计算上，若对冷却塔循环水进行处理，取Rf=0.00018,并忽略Roil，则K==594若对冷却塔的循环水不进行处理，则水侧污垢热阻最小值（不计水中钙镁离子浓缩后的沉淀）也要达到Rf=0.0005,将式中的Rf=0.00018改成Rf=0.0005，其他数值不变，则其计算结果为=318，传热能力下降了46%。这是导致制冷能力下降的原因所在，因而在操作管理上不仅要处理（过滤等），还要定期换水，以减少水中钙镁离子的浓缩，才能确保冷却系统

8、的正常运行。2.2表冷(加热)器积尘对换热能力的影响