平臺蓄電池間的空調環境設計

楊 樹

● （海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

平臺蓄電池間的空調環境設計

楊 樹

● （海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

以往海上平臺蓄電池的通風設計，通常是采用風機排風的設計方案。根據蓄電池的選型，對于平臺蓄電池間的室內溫度、濕度提出了具體要求，為滿足設計目標，對蓄電池間進行了新的空調環境設計。說明了設計流程，并比較了新設計與以往設計的特點。

蓄電池間；全新風空調；恒溫；除濕

0 引言

蓄電池室通風設計的目的是排除和稀釋蓄電池充放電時所產生的熱量和易爆氣體。以往海洋石油平臺設計項目中蓄電池間采用通風方式降溫，設計通風量，滿足房間內35℃的要求[1-2]。在《海上平臺暖通空調系統設計方法》（Q/HS3008-2002）中，設計方法說明如下：總充電功率小于和等于2kW的蓄電池間，應采用自然通風，其出口管應通至露天甲板；總功率大于2kW的應采用機械通風，即機械排風、自然進風[3]。進風口應設于低處（安全區），排風口則應盡量設于高處。

機械通風的蓄電池換氣次數一般應選每小時30次，還應按充電時散發的熱量計算通風量，然后將兩者進行比較取最大值。選電池排風應采用可靠的防爆離心風機，風機一般應選擇兩臺，互為備用。

在某項目中，考慮到選用的蓄電池為鉛酸電池，為提高蓄電池的工作穩定性和使用壽命，尤其是消除蓄電池充放電的記憶效應影響,最終敲定了電池間空調制冷的方案。

1 設計流程

1.1 房間溫度、換氣次數的確定

溫度確定：以往蓄電池間設計為 35℃，靠風機通風降溫，此項目處于南海區域，全年溫度為6℃～36℃（業主提供數值），但參考周邊平臺設計數據，溫度范圍大約為15℃～36℃，35℃的房間溫度還可依靠通風換熱滿足。但對于此項目，蓄電池使用鉛酸電池，適宜的工作溫度為25℃左右，全年環境溫度多數處于此溫度之上，通風很難滿足要求，故提出空調送風方案，以保證全年蓄電池間溫度恒定在(25±2)℃，不受外部環境影響。

新風量（換氣次數）確定：新風量對空調負荷影響很大，為減小空調制冷功率及機組尺寸，參照《海上平臺暖通空調系統設計方法》中要求換氣次數為30 次/h，與項目文件《HSE原理》中關于ZONE 1等級封閉空間換氣次數為20次/h，相比較后選擇20次/h。

1.2 熱負荷計算

對于空調房間的熱負荷主要來自房間圍壁傳熱負荷、新風熱負荷、室內設備/人員散熱負荷。其總熱負荷的計算值為三項之和。為降低能耗采取的措施：新風空調的能耗主要來自于新風制冷負荷，如何減少新風量成為節能重點，考慮到蓄電池間內電池實際占用空間小的特點，增加了蓄電池間內舾裝壁板和頂板，減少氣流空間，使得新風量明顯減少，同時增加了房間的保溫效果。

1.3 空調管系及風口布置設計

空氣流通方面：因為蓄電池間屬于危險區，蓄電池會釋放如氫氣類可燃氣體，此房間的制冷空氣不能在房間內循環使用，否則不能滿足稀釋房間可燃氣體的要求，所以采用全新風的方式。

蓄電池間采用全新風空調送風，風機排風設計方案，布置，如圖1、2、3所示。

圖1 新風空調蓄電池間排風機布置

圖2 全新風空調蓄電池間空調布置

圖3 全新風空調蓄電池間側視圖

1.4 使用控制或設備選型

使用控制方面：可采用兩種模式，由于電池間屬于非安全區，空調新風負荷計算關系能耗，一種是采用新風空調連續供風方案，要選擇適合新風量；另一種是間歇供風方式，也是在連續送風的基礎上，減少新風負荷，從而減少能耗，但需要可燃氣體的探測及判斷送風邏輯的聯動。

設備選型方面：最初考慮采用防爆分體空調的方案，風機從室外送風，進房間后被室內機制冷，最后排出室外。但遇到的問題是，蓄電池內如放置室內機，其電氣防爆等級為ExdII CT4，目前國內廠家提供的產品不能滿足要求，故采用小型全新風空調的方案，從室外引新風近機組，處理后送入室內，滿足房間恒溫、除濕的要求。

2 方案對比分析及使用情況

風機通風方案和全新風空調方案對比分析結果如表1所示。項目投入運行后，平臺電池間的溫度、濕度都得到穩定控制，提高了蓄電池運行穩定性和人員在室內操作的 舒適性，得到了良好的使用效果。

表1 風機通風方案和全新風空調方案對比分析

3 結論

針對不同的技術要求，采取不同的設計方法，最終滿足了設計的通風要求。在此項目中，對蓄電池間提出了控制溫濕度的要求，故采用全新風空調送風及風機排風的方案，并做了優化設計工作，取得了預期效果。

[1]海上平臺暖通空調系統設計方法[M]. 北京: 中國海洋石油總公司, 2003.

[2]陳可越. 船舶設計實用手冊[M]. 北京: 中國交通科技出版社, 2007.

[3]海上固定平臺安全規則[M]. 北京: 國家經貿委,2000.

Air Conditioning Environment Design for Platform Battery Room

YANG Shu
(Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Engineering Company, Tianjin 300451, China)

For offshore platform battery room ventilation design, a fan ventilating plan was adopted, after choosing battery type,for the requirement of clear temperature and humidity for the battery room, a new design for battery room was designed, and the design flow was described, then the features between new design and normal design were compared.

battery room; total fresh air conditioning unit; constant temperature; humidify

TH246

A

楊樹（1980-），男，碩士，工程師，研究方向為海洋機械設備選型設計。