某化工廠車間內MCC室的空調改造設計

梁彥星

(德希尼布天辰化學工程（天津）有限公司，天津300000)

某化工廠車間內MCC室的空調改造設計

梁彥星

(德希尼布天辰化學工程（天津）有限公司，天津300000)

本文通過對MCC室空調系統的改造實踐，介紹了處理該類問題的一種嘗試，改造原有的通風降溫模式為空調降溫模式，同時優化氣流組織形式，針對化工環境中的防爆要求，設置了余壓調控措施，改造設計中還考慮了節能運行的要求。期望為今后類似的項目提供一種借鑒。

MCC室；氣流組織；整流柜；余壓

該改造項目是無錫一家生產電子線路板清洗液的精細化工廠，工廠2007年投產，MCC室位于車間的一端，為整個生產車間防爆區域的一部分，MCC室面積為90m3，高度為3.6m，內部布置了10臺整流柜，每臺整流柜的發熱量為14kW[1]。

1 存在的問題

原設計采用通風方式對MCC室降溫，配兩臺送風機，每臺額定送風量為2.8萬m3/h，MCC室總的換氣次數達172次/h。按照無錫地區室外夏季的通風計算溫度為31.2℃[1]，MCC室內最高溫度40℃的設計條件[2]，根據公式Q=mc?t，計算所需通風量為5.3萬m3/h。理論計算證明原設計的5.6萬m3/h每小時的理論設計風量是滿足要求的。但安裝后由于管道安裝不合理及室內設備布置的過分擁擠，實際運行五年多來，使用效果一直不能滿足要求。夏天運行時，MCC室內溫度經常超過45℃，設備控制柜內的實測溫度更是高達到了70℃，電氣控制系統頻繁跳閘，嚴重影響了工廠的正常生產，改造工作迫在眉睫。

2 問題分析

分析MCC室室內過熱的原因主要有：1）設備布置過于密集，設備運行散發的大量余熱積聚在狹小的空間內，不能及時排出；2）原通風設計氣流組織不合理，氣流短路，不能有效及時的對室內進行降溫；3）整流柜安裝方式不規范，柜體直接安裝在地面槽型鋼基礎上，沒有留出足夠的柜底的通風空間，致使柜內熱氣流不能有效排出。

3 改造方案

鑒于采用通風降溫實際使用效果不好的現狀,并且172次/h的換氣次數，實際的運行也是不節能的，所以改造時決定采用采用空調降溫，放棄通風降溫的方法。關于空調設備的選擇，因為MCC室內均為電氣設備，只有熱負荷，無濕負荷產生，故熱濕比線可以視為ε＝∞，計算焓濕如圖1。

圖1

圖1 中空調室外狀態點干球溫度34.8℃，相對濕度33%，處理空氣到送風狀態點：干球溫度21℃，相對濕度95%，直接送入室內，最終室內的狀態點為，干球溫度35℃，相對濕度42%，總的送風量為2.8萬m3/h。選用三臺風冷冷風型空調機組，每臺機組冷負荷58kW,風量10500m3/h。

4 氣流組織

鑒于MCC內的設備已不允許做任何調整，但又要解決氣流組織的問題，決定分別在整流柜內外兩個環境中采取改進措施，針對柜內溫度過高的問題，采取了在整流柜頂部開排風口，同時在柜子中下部的圍護面開鑿通風孔的方法加強柜內的氣流循環，每個整流柜的排風量為300m3/h,該部分熱空氣經獨立的排風機直接排至車間外，這樣房間內的冷空氣通過柜子下部新開出的通風孔進入柜內，通過柜頂的排風口排出，氣流由下及上，與柜內熱氣流一致，柜內熱量能及時被排出；針對整個MCC室內溫度過高的問題，改造原有的氣流組織方法，具體措施：空調送風管直接通過MCC室屋面引入，送風口設在MCC室最里面靠近原來散熱狀況最差的整流柜附近（見圖2中左立墻邊送風口），同時在MCC對面的墻壁上，利用原來墻壁上的兩個送風口中的一個作為空調回風的回風口（見圖2中右邊立墻），這樣空調的送/回風口分別位于MCC室的兩端，冷空氣流過室內整流柜，橫貫整個室內空間，氣流組織效果好，不會形成氣流短路。

圖2 空調通風剖面圖

5 室內正壓的維持

MCC室位于車間防爆區內，要求室內外維持30Pa的正壓，采取的措施是在MCC室的外墻上設余壓閥一個，排氣量600m3/h。室內正壓的維持是通過調節空調機組的新風閥和回風閥來實現的，室內的瞬時超壓則通過余壓閥泄壓。當過渡季節及冬季全新風運行時，則通過調節新風閥和排風閥來實現室內正壓的維持。

6 節能運行

在室外溫度低于20℃的季節內，空調機組是不需要開啟的，因此在設備選型時就考慮了選用能夠滿足空調送風機具有單獨運行模式的機組。在室外溫度低于20℃的季節，空調機組的壓縮機停止工作，只開啟送風機，利用改造前的送風口作排風口（即圖2中序號6），實現全新風運行。系統改造圖見圖2，圖中排風管6在空調機組制冷運行時為關閉狀態，節能運行時開啟，同時空調回風管5關閉。

7 改造后的效果

整個項目于2012年5月底改造完成，運行兩個月后現場實測室內溫度在26～30℃間，柜內溫度在35～38℃之間，在2013年夏季室外溫度超過40℃的極端條件下，MCC室內設備依然運行良好，沒有出現因為線路過熱而跳閘的現象。

［1］［P］《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-1992

［2］［P］《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-2003

［3］［P］《化工采暖通風與空調設計規范》HGT20698-2009

10.3969/j.issn.1008-1267.2015.03.017

TM925.12

B

1008-1267（2015）03-0044-02

2015-01-19