新型通信機(jī)房專用空調(diào)加濕罐的設(shè)計(jì)應(yīng)用

郭彥軍

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)河南有限公司周口分公司，河南 周口466000）

0 引 言

目前機(jī)房專用空調(diào)自帶的加濕方式為浸入式電極加濕，電極加濕方式工作迅速、均勻、水蒸氣無水滴、無白粉、無細(xì)菌、無雜質(zhì)。電極式加濕器是潔凈等溫加濕，加濕效率高，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)量或比例量調(diào)節(jié)控制，加濕量大、加濕速度快，加濕過程中不會(huì)對空氣產(chǎn)生污染，而且有自動(dòng)排污功能的智能控制系統(tǒng)，是世界上公認(rèn)的最潔凈、最安全的加濕方式之一，特別適合于環(huán)境要求較高的機(jī)房。

在我國北方地區(qū)因水質(zhì)硬度較高，傳統(tǒng)加濕罐電極采用鐵鍍鋅電極極易腐蝕氧化，加濕罐采用熱熔全密封方式，無法拆卸更換電極或清理水垢，造成加濕罐過早報(bào)廢，平均每月需要更換一個(gè)加濕罐，每個(gè)加濕罐費(fèi)用在1 000元左右。加濕罐更換頻繁、數(shù)量較多，導(dǎo)致維護(hù)費(fèi)用較高，因此大多數(shù)機(jī)房專用空調(diào)自帶的加濕功能被放棄，重新安裝了獨(dú)立的加濕器。據(jù)專家計(jì)算，機(jī)房每250 m2就需要安裝一臺320 W的加濕器或其他加濕設(shè)備，這樣不但造成了資源浪費(fèi)，同時(shí)也未達(dá)到理想的加濕效果。

1 新型機(jī)房專用空調(diào)加濕罐設(shè)計(jì)方案

1．1 傳統(tǒng)加濕罐的缺點(diǎn)

（1）傳統(tǒng)加濕罐電極材質(zhì)易腐蝕、老化。目前國內(nèi)大部分加濕罐廠家采用的電極為鐵鍍鋅電極，鐵鍍鋅電極在100℃的高溫中很容易腐蝕，造成電極脫落變小，電極電阻增大，加濕電流變小，加濕達(dá)不到相關(guān)要求，最終導(dǎo)致加濕罐過早報(bào)廢。

（2）傳統(tǒng)加濕罐無法拆卸。傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)加濕罐為熱熔全密封狀態(tài)，在電極腐蝕、老化、產(chǎn)生水垢后無法拆卸清洗，無法更換電極對罐體再利用，拆卸后即報(bào)廢，成為一次性加濕罐，造成資源過度浪費(fèi)。

1．2 新型加濕罐設(shè)計(jì)

根據(jù)日常維護(hù)的實(shí)際情況，河南移動(dòng)公司周口分公司隨機(jī)抽取兩個(gè)核心高機(jī)房，對機(jī)房濕度進(jìn)行了現(xiàn)場測量，如圖1，其中2樓3G機(jī)房、3樓交換機(jī)房濕度均低于40%。核心局機(jī)房濕度低，造成機(jī)房空氣干燥，核心網(wǎng)設(shè)備經(jīng)常在干燥的環(huán)境中工作，靜電增加，板件吸附灰塵，容易造成設(shè)備板件損壞引發(fā)重大故障，甚至?xí)鸹馂?zāi)發(fā)生。

為提升核心局機(jī)房設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，對現(xiàn)有電極式機(jī)房空調(diào)加濕系統(tǒng)進(jìn)行了改良，采用不銹鋼電極替換原廠家鐵鍍鋅電極，并對加濕罐罐體進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了加濕罐罐體可拆卸進(jìn)行徹底清洗，很大程度提升了機(jī)房空調(diào)的加濕效果，降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維費(fèi)用。

1．2．1 新型加濕罐電極的選材制作

傳統(tǒng)加濕罐電極采用鐵鍍鋅電極，很容易腐蝕、老化脫落、短路引起火災(zāi)，造成加濕罐過早報(bào)廢，通過分類比選，多次試驗(yàn)，得出GB316L型不銹鋼由于添加Mo（鉬）元素，耐腐蝕、耐高溫、導(dǎo)電性能好，可作為加濕罐電極的首選材料。

為保證加濕電流與原裝加濕電流一致，新電極與加濕罐原裝電極體積相同，不銹鋼材質(zhì)采用2 mm厚國標(biāo)GB316L不銹鋼。

（1）下料：8 cm×15 cm不銹鋼板3片，長50 cm，6#不銹鋼電極3個(gè)。

（2）打孔：用沖床均布沖孔或用臺鉆打孔，規(guī)格：孔徑2 mm、間距1 mm。

（3）把電極折彎成型，用套絲板牙套絲。

（4）焊接：用氬弧焊機(jī)把不銹鋼電極和不銹鋼板牢固焊在一起。

（5）組裝：把新不銹鋼電極按原位裝好，安裝要牢固，防止發(fā)生電極短路，然后再合上加濕罐，檢查其密閉性。

1．2．2 新型加濕罐可拆卸罐體

為提升加濕罐罐體的利用率，便于維護(hù)工作開展，設(shè)計(jì)制作了可拆卸的加濕罐罐體。加濕罐罐體分為罐頂、桶體、密封條、半圓形的U型卡槽。

1．2．3 新型加濕罐工作原理

在電極式加濕罐工作過程中，水是一種導(dǎo)電液體，當(dāng)自來水進(jìn)入電極加濕罐時(shí)，水位逐漸上升，直到水位漫過加濕罐內(nèi)的電極時(shí)，電極將通過水構(gòu)成電流回路，并把水加熱至沸騰，產(chǎn)生潔凈蒸汽。電極加濕器是通過控制加濕罐中水位的高低和電導(dǎo)率的大小來控制蒸汽的輸出量。

電極加濕器開機(jī)后，電腦控制器先開啟進(jìn)水閥，使水通過進(jìn)水盒（此時(shí)電腦可以測出進(jìn)水的導(dǎo)電率）進(jìn)入到加濕罐的底部，然后逐漸上升并接觸到電極。水接觸到電極后，電極就通過水構(gòu)成電流回路，加熱水并使之沸騰。水位越往上升，電極流過的電流就越大，當(dāng)水位升到最高點(diǎn)時(shí)，電腦控制器就會(huì)通過高水位檢測電極，檢測出此信號，關(guān)閉進(jìn)水閥。隨著蒸汽量的不斷輸出，電極罐中的水位逐漸下降，這時(shí)電腦控制器將再次開啟進(jìn)水閥，給電極罐補(bǔ)新水，滿足所需要的加濕量要求。當(dāng)加濕罐中的礦物質(zhì)不斷增多使水的電導(dǎo)率過高時(shí)，電腦控制器及時(shí)打開排污閥，排掉部分水及污物，加濕器再次自動(dòng)補(bǔ)水。由于新型加濕罐電極采用310S不銹鋼電極，具有耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電性能好的優(yōu)點(diǎn)；罐體采用可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于清洗水垢，從而確保加濕器工作在最佳狀態(tài)和達(dá)到延長加濕罐壽命的目的。

2 新型加濕罐的應(yīng)用效果和效益分析

新型加濕罐安裝后，通過動(dòng)環(huán)監(jiān)控平臺監(jiān)測機(jī)房專用空調(diào)的加濕系統(tǒng)運(yùn)行狀況，無漏水、漏汽、漏電現(xiàn)象，加濕電流為9 A左右，如圖2，與原廠家加濕罐工作電流基本一致，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，加濕效果好，且拆卸操作方便，使用壽命長。

圖2 新型加濕罐電流實(shí)測數(shù)據(jù)

2014年01月22日，通過動(dòng)環(huán)監(jiān)控平臺實(shí)時(shí)提取機(jī)房濕度相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，機(jī)房濕度全部達(dá)到40%以上，最高加濕效果達(dá)48．3%，優(yōu)于規(guī)程40%要求達(dá)8．3個(gè)百分點(diǎn)，機(jī)房濕度優(yōu)化最高幅度達(dá)27%，效果良好，符合《維護(hù)規(guī)程》要求，如圖3。新型加濕罐安裝后應(yīng)用效果對比如表1。

圖3 動(dòng)環(huán)監(jiān)控平臺實(shí)時(shí)提取機(jī)房濕度相關(guān)數(shù)據(jù)顯示

表1 新型加濕罐安裝后應(yīng)用效果對比

行一個(gè)月后，與原空調(diào)配置的傳統(tǒng)加濕罐運(yùn)電極銹蝕老化效果對比，傳統(tǒng)加濕罐電極老化、銹蝕嚴(yán)重，新型加濕罐電極一年后無任何腐蝕，如圖4。

圖4 加濕罐電極使用一年后情況對比

一臺機(jī)房專用空調(diào)每年約有6個(gè)月需要開啟加濕功能，每月更換一次加濕罐，購買廠家加濕罐成本約1 000元／個(gè)。制作新型不銹鋼永久加濕罐成本600元，不考慮節(jié)約電費(fèi)和維護(hù)人力的情況下，每臺空調(diào)可節(jié)約成本投入：1 000×6－600＝5 400元。河南移動(dòng)某局21臺機(jī)房空調(diào)每年將節(jié)省約113 400元的成本投入，在全省進(jìn)行推廣使用，每年預(yù)計(jì)節(jié)約200多萬元的維護(hù)費(fèi)用，如果再加上節(jié)約電費(fèi)和人力成本，效果更加可觀。

3 結(jié)束語

經(jīng)過不懈的努力和創(chuàng)新，河南移動(dòng)公司周口分公司研發(fā)的機(jī)房專用空調(diào)新型加濕罐已在中國移動(dòng)通信集團(tuán)范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，并取得了良好經(jīng)濟(jì)效益，本成果已獲得了國家專利，專利號：201320357848．0，同時(shí)已被《人民郵電報(bào)》報(bào)道（2013年6月10日第二版），已獲得河南移動(dòng)2013年度科技進(jìn)步創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)。節(jié)能減排是推動(dòng)企業(yè)、國家可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要工作，也是一項(xiàng)長期的工作，其意義深遠(yuǎn)重大。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，通信機(jī)房空調(diào)的費(fèi)用支出約占電源維護(hù)費(fèi)支出的46%，河南移動(dòng)公司周口分公司研發(fā)的新型機(jī)房專用空調(diào)加濕罐可運(yùn)行直至空調(diào)報(bào)廢，很大程度地降低了維護(hù)成本，提升了核心局機(jī)房的加濕效果，避免了機(jī)房靜電產(chǎn)生，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

［1］ 中國移動(dòng)通信集團(tuán)河南有限公司，河南移動(dòng)通信電源、空調(diào)與監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)管理規(guī)定［Z］．2008．

［2］ 信息產(chǎn)業(yè)部通信行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心．通信電力機(jī)務(wù)員［Z］．2002．