淺談工藝性空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)

薛洪琛

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

1 工程概況

1.1 該工程為西格瑪奧德里奇（無錫）生化科技有限公司分裝項(xiàng)目包裝及包材庫空調(diào)工程。

1.2 該工程建設(shè)地點(diǎn)在無錫市新區(qū)工業(yè)園區(qū)，建設(shè)規(guī)模為生化試劑分裝260t/a。其中包裝及包材庫為單層建筑，局部二層，總建筑面積為3577m，總建筑高度為11.85m。

2 室內(nèi)、外設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1 室外計(jì)算參：

冬季采暖室外計(jì)算干球溫度：-0.4℃；冬季通風(fēng)室外計(jì)算干球溫度：3.7℃；冬季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度：-2.5℃；冬季室外平均風(fēng)速：3.5m/s；夏季通風(fēng)室外計(jì)算干球溫度：31.3℃；夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度：34.4℃；夏季空氣調(diào)節(jié)日平均室外計(jì)算干球溫度：31.3℃；夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度：28.3℃；

夏季室外平均風(fēng)速：3.5m/s。

2.2 室內(nèi)計(jì)算參數(shù)

分裝室104 房間：冬季室內(nèi)計(jì)算溫度：tn=20℃±2℃，相對(duì)濕度φ=20%±5%；夏季室內(nèi)計(jì)算溫度：tn=26℃±2℃，相對(duì)濕度φ=40%±5%。

3 空調(diào)系統(tǒng)

分裝室104 房間：冬季室內(nèi)計(jì)算溫度：tn=20℃±2℃，相對(duì)濕度φ=20%±5%；夏季室內(nèi)計(jì)算溫度：tn=26℃±2℃，相對(duì)濕度φ=40%±5%。為滿足這一要求設(shè)置直接蒸發(fā)型組合式空調(diào)器（帶除濕機(jī)）?？照{(diào)器設(shè)置新風(fēng)段、初效過濾段、一次表冷段、轉(zhuǎn)輪除濕段（包括再生空氣段）、二次表冷段、加熱段、檢修段、送風(fēng)機(jī)段、中效過濾段、出風(fēng)段。冬季向室內(nèi)送熱風(fēng)、夏季向室內(nèi)送冷風(fēng)。送風(fēng)口為雙層百葉送風(fēng)口?？照{(diào)系統(tǒng)為全新風(fēng)系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)冬季采用蒸汽加熱，夏季采用直接蒸發(fā)式機(jī)組降溫,除濕采用轉(zhuǎn)輪除濕，分裝室104 房間空調(diào)系統(tǒng)制冷量：84.96kW，加熱量：59.4kW，耗電量N=85kW（包括除濕機(jī)）。

分裝室104 房間室內(nèi)面積21m2，房間長(zhǎng)5m，寬4.2m，房間高4.5m，房間沒有吊頂，104 房間送風(fēng)量5641m3/h，換氣次數(shù)達(dá)60 次/h，送風(fēng)管道布置在房間的一側(cè)采用雙層百葉送風(fēng)口側(cè)送，房間的另一側(cè)布置排風(fēng)管道及通風(fēng)櫥，房間工作過程中通風(fēng)櫥內(nèi)的污濁空氣不可以外溢，房間送風(fēng)、排風(fēng)管道均設(shè)置文丘里閥，靠通風(fēng)櫥上門的行程控制文丘里閥的開度進(jìn)而控制空調(diào)器的送風(fēng)量及排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量，房間的風(fēng)量、風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。分裝室104 房間工作時(shí)送風(fēng)量5641m3/h，不工作時(shí)只是維持房間的負(fù)壓及室內(nèi)溫度，不工作時(shí)房間的送風(fēng)量433m3/h 就可滿足上述要求。

4 控制原理

4.1 104 房間送、排風(fēng)管道上設(shè)置文丘里閥。根據(jù)房間的送風(fēng)量，調(diào)節(jié)空調(diào)器AH-1203 的頻率，根據(jù)房間的排風(fēng)量調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)EF-1205（EF-1206）的頻率。

4.2 人進(jìn)（前室）門開燈給DDP 信號(hào)→排風(fēng)機(jī)、空調(diào)器啟動(dòng)→房間維持負(fù)壓（76～120Pa）后→DDP發(fā)信號(hào)→燈開關(guān)開啟→工作人員進(jìn)入室內(nèi)（104房間）。

4.3 根據(jù)排風(fēng)管道風(fēng)壓與風(fēng)道外壓差，調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)頻率。

4.4 通風(fēng)櫥排風(fēng)的排風(fēng)管道設(shè)置中效過濾器，中效過濾器前后設(shè)置壓差計(jì)。

4.5 分裝室104 為丙類生產(chǎn)廠房，在產(chǎn)品分裝過程中揮發(fā)出大量有害氣體，產(chǎn)品分裝過程在通風(fēng)櫥內(nèi)完成，通風(fēng)櫥內(nèi)的污濁空氣不可以外溢，通風(fēng)櫥需維持負(fù)壓(76～120Pa)，分裝室104 為全新風(fēng)工藝性空調(diào)系統(tǒng)，全新風(fēng)工藝性空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能主要體現(xiàn)在過渡季節(jié)及非工作時(shí)間。該房間空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)、排風(fēng)風(fēng)量需平衡并保持微負(fù)壓，104房間送風(fēng)量5641m3/h，排風(fēng)量6320m3/h，104 房間空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)原理圖見圖1：

圖1 104 房間送排風(fēng)系統(tǒng)原理圖

5 104 房間空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)

空調(diào)房間一般允許室內(nèi)參數(shù)有一定的波動(dòng)范圍，只要室內(nèi)空氣參數(shù)在波動(dòng)范圍內(nèi)，就可認(rèn)為滿足要求。本工程分裝室104 房間：冬季室內(nèi)計(jì)算溫度：tn=20℃±2℃，相對(duì)濕度φ=20%±5%；夏季室內(nèi)計(jì)算溫度：tn=26℃±2℃，相對(duì)濕度φ=40%±5%。

空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行必須考慮在室外氣象條件和室內(nèi)熱濕負(fù)荷變化時(shí)，系統(tǒng)如何調(diào)節(jié)，才能在全年（不保證時(shí)間除外）內(nèi)，既能滿足室內(nèi)溫濕度要求，又能達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。為了提高空調(diào)設(shè)備的調(diào)節(jié)質(zhì)量和能源消耗最少，這種運(yùn)行調(diào)節(jié)主要靠自動(dòng)控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。要達(dá)到以上目的首先要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行工況進(jìn)行分析，從而提出經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)節(jié)方法[1]。

本工程空調(diào)系統(tǒng)為工藝性空調(diào)系統(tǒng)，室外溫度的變化對(duì)系統(tǒng)的能耗影響很小，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能主要體現(xiàn)在過渡季節(jié)和非工作時(shí)間內(nèi)。非工作時(shí)間內(nèi)分裝室104 房間不允許有人員進(jìn)入。

過渡季節(jié)非工作狀態(tài)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)：本工程建設(shè)地點(diǎn)在無錫，若為非工藝性空調(diào)房間冬季室內(nèi)可不采暖，本工程分裝室104：冬季室內(nèi)計(jì)算溫度：tn=20℃±2℃，相對(duì)濕度φ=20%±5%。工作狀態(tài)時(shí)必須保證送風(fēng)量5641m3/h，換氣次數(shù)達(dá)60 次/h，否則容易出現(xiàn)傷害事故。非工作狀態(tài)時(shí)滿足室內(nèi)溫度tn=20℃±2℃，相對(duì)濕度φ=20%±5%即可。

本工程2012 年投入運(yùn)行，根據(jù)6 年的運(yùn)行數(shù)據(jù)，非工作狀態(tài)時(shí)送風(fēng)量為433 m3/h，空調(diào)系統(tǒng)不需制冷及加熱即可滿足室內(nèi)溫、濕度要求。通過調(diào)節(jié)空調(diào)器送風(fēng)管道上文丘里閥的開度自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)器的頻率使送風(fēng)量達(dá)到433 m3/h，送風(fēng)量433m3/h 時(shí)空調(diào)器耗電量為10.5Kw(包括除濕機(jī))。比工作狀態(tài)時(shí)節(jié)省電力74.5Kw。通過調(diào)節(jié)排風(fēng)管道上文丘里閥的開度自動(dòng)調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)的頻率使排風(fēng)量達(dá)到679m3/h，維持室內(nèi)76～120Pa 的負(fù)壓，排風(fēng)機(jī)的耗電量為0.55Kw，比工作狀態(tài)時(shí)節(jié)省電力6.95Kw。

6 104 房間空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制水平

分裝室104 房間實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化，不僅可提高調(diào)節(jié)質(zhì)量，降低冷、熱量的消耗，節(jié)約能源，同時(shí)可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少運(yùn)行人員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和技術(shù)管理水平?？照{(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化程度也是反映空調(diào)技術(shù)先進(jìn)性的一個(gè)重要方面。本工程全空氣空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引進(jìn)了全新的設(shè)計(jì)理念，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行處處體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求。房間送風(fēng)、排風(fēng)均設(shè)置文丘里閥，風(fēng)量、風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，控制原理、邏輯關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，該項(xiàng)目的完成使全空氣空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平[2]。