浅谈工艺性空调系统的运行调节

薛洪琛

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

1 工程概况

1.1 该工程为西格玛奥德里奇（无锡）生化科技有限公司分装项目包装及包材库空调工程。

1.2 该工程建设地点在无锡市新区工业园区，建设规模为生化试剂分装260t/a。其中包装及包材库为单层建筑，局部二层，总建筑面积为3577m，总建筑高度为11.85m。

2 室内、外设计参数

2.1 室外计算参：

冬季采暖室外计算干球温度：-0.4℃；冬季通风室外计算干球温度：3.7℃；冬季空调室外计算干球温度：-2.5℃；冬季室外平均风速：3.5m/s；夏季通风室外计算干球温度：31.3℃；夏季空气调节室外计算干球温度：34.4℃；夏季空气调节日平均室外计算干球温度：31.3℃；夏季空气调节室外计算湿球温度：28.3℃；

夏季室外平均风速：3.5m/s。

2.2 室内计算参数

分装室104 房间：冬季室内计算温度：tn=20℃±2℃，相对湿度φ=20%±5%；夏季室内计算温度：tn=26℃±2℃，相对湿度φ=40%±5%。

3 空调系统

分装室104 房间：冬季室内计算温度：tn=20℃±2℃，相对湿度φ=20%±5%；夏季室内计算温度：tn=26℃±2℃，相对湿度φ=40%±5%。为满足这一要求设置直接蒸发型组合式空调器（带除湿机）。空调器设置新风段、初效过滤段、一次表冷段、转轮除湿段（包括再生空气段）、二次表冷段、加热段、检修段、送风机段、中效过滤段、出风段。冬季向室内送热风、夏季向室内送冷风。送风口为双层百叶送风口。空调系统为全新风系统。空调系统冬季采用蒸汽加热，夏季采用直接蒸发式机组降温,除湿采用转轮除湿，分装室104 房间空调系统制冷量：84.96kW，加热量：59.4kW，耗电量N=85kW（包括除湿机）。

分装室104 房间室内面积21m2，房间长5m，宽4.2m，房间高4.5m，房间没有吊顶，104 房间送风量5641m3/h，换气次数达60 次/h，送风管道布置在房间的一侧采用双层百叶送风口侧送，房间的另一侧布置排风管道及通风橱，房间工作过程中通风橱内的污浊空气不可以外溢，房间送风、排风管道均设置文丘里阀，靠通风橱上门的行程控制文丘里阀的开度进而控制空调器的送风量及排风机的排风量，房间的风量、风压实现了自动控制。分装室104 房间工作时送风量5641m3/h，不工作时只是维持房间的负压及室内温度，不工作时房间的送风量433m3/h 就可满足上述要求。

4 控制原理

4.1 104 房间送、排风管道上设置文丘里阀。根据房间的送风量，调节空调器AH-1203 的频率，根据房间的排风量调节排风机EF-1205（EF-1206）的频率。

4.2 人进（前室）门开灯给DDP 信号→排风机、空调器启动→房间维持负压（76～120Pa）后→DDP发信号→灯开关开启→工作人员进入室内（104房间）。

4.3 根据排风管道风压与风道外压差，调节排风机频率。

4.4 通风橱排风的排风管道设置中效过滤器，中效过滤器前后设置压差计。

4.5 分装室104 为丙类生产厂房，在产品分装过程中挥发出大量有害气体，产品分装过程在通风橱内完成，通风橱内的污浊空气不可以外溢，通风橱需维持负压(76～120Pa)，分装室104 为全新风工艺性空调系统，全新风工艺性空调系统的节能主要体现在过渡季节及非工作时间。该房间空调系统的送风、排风风量需平衡并保持微负压，104房间送风量5641m3/h，排风量6320m3/h，104 房间空调送排风系统原理图见图1：

图1 104 房间送排风系统原理图

5 104 房间空调系统的运行调节

空调房间一般允许室内参数有一定的波动范围，只要室内空气参数在波动范围内，就可认为满足要求。本工程分装室104 房间：冬季室内计算温度：tn=20℃±2℃，相对湿度φ=20%±5%；夏季室内计算温度：tn=26℃±2℃，相对湿度φ=40%±5%。

空调系统的设计和运行必须考虑在室外气象条件和室内热湿负荷变化时，系统如何调节，才能在全年（不保证时间除外）内，既能满足室内温湿度要求，又能达到经济运行的目的。为了提高空调设备的调节质量和能源消耗最少，这种运行调节主要靠自动控制设备来实现。要达到以上目的首先要对空调系统全年运行工况进行分析，从而提出经济合理的调节方法[1]。

本工程空调系统为工艺性空调系统，室外温度的变化对系统的能耗影响很小，空调系统的节能主要体现在过渡季节和非工作时间内。非工作时间内分装室104 房间不允许有人员进入。

过渡季节非工作状态空调系统的运行调节：本工程建设地点在无锡，若为非工艺性空调房间冬季室内可不采暖，本工程分装室104：冬季室内计算温度：tn=20℃±2℃，相对湿度φ=20%±5%。工作状态时必须保证送风量5641m3/h，换气次数达60 次/h，否则容易出现伤害事故。非工作状态时满足室内温度tn=20℃±2℃，相对湿度φ=20%±5%即可。

本工程2012 年投入运行，根据6 年的运行数据，非工作状态时送风量为433 m3/h，空调系统不需制冷及加热即可满足室内温、湿度要求。通过调节空调器送风管道上文丘里阀的开度自动调节空调器的频率使送风量达到433 m3/h，送风量433m3/h 时空调器耗电量为10.5Kw(包括除湿机)。比工作状态时节省电力74.5Kw。通过调节排风管道上文丘里阀的开度自动调节排风机的频率使排风量达到679m3/h，维持室内76～120Pa 的负压，排风机的耗电量为0.55Kw，比工作状态时节省电力6.95Kw。

6 104 房间空调系统的自动控制水平

分装室104 房间实现空调系统的自动化，不仅可提高调节质量，降低冷、热量的消耗，节约能源，同时可以减轻劳动强度，减少运行人员，提高劳动生产率和技术管理水平。空调系统自动化程度也是反映空调技术先进性的一个重要方面。本工程全空气空调系统的设计引进了全新的设计理念，空调系统的设计运行处处体现节能环保的要求。房间送风、排风均设置文丘里阀，风量、风压实现了自动控制，控制原理、逻辑关系相当复杂，该项目的完成使全空气空调系统的设计达到国内领先水平[2]。