关于水系统中央空调设计问题汇总
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cbjs81122 Lv.7
2015年08月14日 11:57:25
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  一、 冷热源  我们在考虑冷水机组配置时,应注意避免下列四种情况。  一要避免机组台数过少,台数过少存在的问题有:   (1) 负荷可靠性下降,一旦负荷高峰时机组出现故障,影响的比例就大;  (2) 负荷适应性差。因为综合性建筑中往往配置有娱乐场所等,其面积不大、冷负荷也不大,而娱乐场所又往往有提前和延长制冷要求,机组台数少,意味着单台制冷负荷大,一旦开启,负荷就不适应,对离心式机组,往往易发生喘振现象,所以选择离心机组,要满足20%~40%负荷时能适应最小冷负荷的需要。

  一、 冷热源
  我们在考虑冷水机组配置时,应注意避免下列四种情况。
  一要避免机组台数过少,台数过少存在的问题有:
  (1) 负荷可靠性下降,一旦负荷高峰时机组出现故障,影响的比例就大;
  (2) 负荷适应性差。因为综合性建筑中往往配置有娱乐场所等,其面积不大、冷负荷也不大,而娱乐场所又往往有提前和延长制冷要求,机组台数少,意味着单台制冷负荷大,一旦开启,负荷就不适应,对离心式机组,往往易发生喘振现象,所以选择离心机组,要满足20%~40%负荷时能适应最小冷负荷的需要。
  (3) 机组台数过少,机组低负荷运行的概率高,由于机组在低负荷下运行的COP低,因而能耗会增高。
  二要避免机组台数过多。机组台数过多有如下缺点:
  (1) 单机容量下降,机组COP下降,能耗高;
  (2) 机组台数多,配置的循环水泵也多,水泵并联多,并联损失高;
  (3) 机组台数多,配置的循环水泵多,占用机房面积就大。
  还有一种情况就是设计者有时会将高区低区的冷水机组截然分开,其实这是没有必要的,因为高区可采用通过换热的办法,使高低区的冷水机组合为一个系统,这样就可减少机组台数。
  (4) 机组台数过多,也意味着绝对故障点增多。
  三要避免不恰当的使用多机头机组(包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组)。如3台30HT—280有24个机头,3台LSRF?829M有36个机头,8台CXAH250,总冷量仅1224kW,却有32个机头,绝对故障点太多。
  四要避免一味地采用等容量机组。采用等容量机组,机房布置也许会划一整齐,备品备件会少,但工程中往往有小负荷的不同使用功能的场所,如采用等容量机组,就容易造成负荷适应性差的缺点。其实《采暖通风与空气调节设计规范》中有“大型制冷机房,当选用制冷量大于或等于1160kW(100×10大卡/时)的一台或多台离心式制冷机时,宜同时设置一台或两台制冷量较小的离心式、活塞式或螺杆式等压缩式制冷机”大小容量搭配的规定。
  二、循环水泵与风机
  载冷(热)体的输送离不开水泵和风机,水泵和风机的选用和配置是不可缺少的一环,对工程设计的成败是十分重要的。?
  关于水泵,经常发生的有以下一些问题。
  1、水泵扬程偏大,有些仅需28~32m水柱的,选了40~50m水柱的水泵。多余扬程,一是靠阀门来消耗,其消耗的能量占的比例,个别工程甚至达70%;二是转变成流量,如某工程,由于流量增加,流速增加,锅炉设备入口的口径配置本来就偏小(原按25℃温差流量配置),引起了锅炉设备的振动。选择水泵扬程大些就安全了吗?其实不然。如果未安装有限流阀、电气专业也未设计过电流保护,就有可能烧毁电机;如果电气专业设计了过电流保护,则会发生水泵电机发热、电流增大,重则不能正常启动的情况。导致水泵扬程选得偏大的原因是显而易见的,没有进行必要的水力计算和心中无数怕是主要原因,笔者建议,还是要老老实实地进行水力计算,做到必中有数,积累经验。
  2、冷热循环水泵不分设。
  工程中常见到冷热循环水泵不分设的情况,有的是因为迁就了机房面积偏小,有的则是考虑不周所致。众人周知,供回水温差制冷时一般为5℃,制热时一般为10℃,而且对一般冬冷夏热地区,冬季制热负荷比夏季制冷负荷小,对南京地区,一般前者为后者的60~80%。即冬季循环水量为夏季循环水量的0.3~0.4倍,水力损失仅为供冷工况的9~16%,输送功耗仅为供冷工况时的2.7~6.4%。所以,若冷热循环水泵不分设,将导致冬季能耗浪费,形成大流量小温差运行。
  3、一机一泵配置问题
  一机一泵,① 可避免运行一台或2台机组时,未关掉相应阀门造成水流量旁通,使机组COP降低,也使水泵运行工况点偏离额定工况点,电耗增加;② 电气控制设计方便;③ 可避免运行人员频繁人工开或关主机或冷却塔入口阀门,适应部分负荷时的运行。如设联动电动阀,则投资高,阀易坏,系统不可靠。电气控制设计方便;③ 可避免运行人员频繁人工开或关主机或冷却塔入口阀门,适应部分负荷时的运行。如设联动电动阀,则投资高,阀易坏,系统不可靠。
  另外,多台水泵并联,选择时要按照泵的特性曲线作并联分析,使工况点满足不同台数运行时的需要。
  关于风机,经常发生的有以下一些问题。
  1.风机压头选用偏大,造成的后果除同水泵扬程选得偏大产生的后果外,如果风机是回风机,还会引起新回风混合箱内为正压,新风进不来,新风口成为排风口,新风量不能保证的后果。
  2.离心风机出风口方向应该顺气流方向,这一点常常未引起设计人员或订货时的注意。离心风机出风口应有足够长的直管长度,否则应顺气流方向,风机入口设计也应注意使入口气流均匀进入风机;对双进风风机,风机入口离箱壁距离也应≥125D,D为风机进口直径。
  3.离心风机采用皮带轮传动时,现在一般也不作选择计算了,直接选择厂家设备,但应注意检查皮带是否是下紧上松,时有发生上紧下松的情况,最好还要再核算一下包角是否符合要求。
  4.目前普遍采用所谓BFP变风量空调器,风量较大时采用2台以上风机并联,其出口风速较高,有时甚至达24m/s,设计人往往通过静压箱(实为接管箱)直接连接,造成风噪声大,阻力损失大(突扩、突缩局部阻力系数大,接管风速又高),应该加设渐扩管后进静压箱,最好应作袂衩形处理。
  5排风系统中,常常会遇到多台小排风机排入竖井,末端还有一台较大排风机接力后排出,实际形成多台风机并联后再串联较大风机,此时应考虑小排风机的同时使用系数问题。

  三、洁净室、洁净手术部设计
  目前医药工业、洁净手术部工程方兴未艾。医药、包括口服液、针剂和保健品如冻干粉等生产需要洁净技术来保证,必须符合《药品生产质量管理规范》的规定;洁净手术部也需要通过洁净技术来达到防止细菌、灰尘污染手术部和防止外部环境污染手术部的目的。总而言之,都是洁净设计问题。笔者认为,医药工业、洁净手术部洁净设计需注意的问题,也就是经常被忽视的问题有:
  1、正压风系统
  洁净手术部宜有一个集中的正压风系统,因为手术室是间歇工作的,在非手术期间,如手术室相对低级别的相邻洁净手术室有一定的正压值,即可防止污染空气进入,从而可缩短洁净手术室投入使用前的自净时间,达到洁净手术部的整体控制。
  2、新风口、排风口前应有初中效过滤。这一点往往被忽视,设计者也忽略了系统是间歇工作的问题。在间歇工作期间,污染空气会通过新风口(或排风口)、新风管(或排风管)、回风管、回风口与室内相通,或通过排风口、排风管与室内相通,室内洁净度会很快遭到污染。设置初中效过滤器(对洁净手术部最好还应有亚高效过滤器)对保护末端高效过滤器、延长使用寿命也很有好处。
  3、洁净手术室回风口的设置。洁净手术室在大于手术区面积(指手术台四侧按手术室级别不同,外推一定尺寸所包的面积)的顶棚范围内满布高效过滤器送风口,均匀送风已能保证。所以回风口的设置对保证手术室合理的气流分布是决定因素。在手术室四角设置回风口是不对的,在两角设置回风口则更加不好,应在手术台长度方向的两侧或一侧(只有当手术室宽度<3m时才允许)设置回风口,且回风口上边高度不超过地面以上0.5m(即低于手术台高度)、回风口下边离地面不小于0.1m、回风口风速<2m/s。同时,回风口应为竖向百页,减少积灰,且回风口内必须设置过滤层(阻尼层)和中效过滤器。?
  4、对洁净手术室,加湿器加湿水应达到饮用水要求,直接用干蒸汽加湿器或用自来水加湿是不合要求的,这一点是普遍被忽视了。
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