淺談工藝性空調系統的運行調節

薛洪琛

（天津渤化工程有限公司，天津300193）

1 工程概況

1.1 該工程為西格瑪奧德里奇（無錫）生化科技有限公司分裝項目包裝及包材庫空調工程。

1.2 該工程建設地點在無錫市新區工業園區，建設規模為生化試劑分裝260t/a。其中包裝及包材庫為單層建筑，局部二層，總建筑面積為3577m，總建筑高度為11.85m。

2 室內、外設計參數

2.1 室外計算參：

冬季采暖室外計算干球溫度：-0.4℃；冬季通風室外計算干球溫度：3.7℃；冬季空調室外計算干球溫度：-2.5℃；冬季室外平均風速：3.5m/s；夏季通風室外計算干球溫度：31.3℃；夏季空氣調節室外計算干球溫度：34.4℃；夏季空氣調節日平均室外計算干球溫度：31.3℃；夏季空氣調節室外計算濕球溫度：28.3℃；

夏季室外平均風速：3.5m/s。

2.2 室內計算參數

分裝室104 房間：冬季室內計算溫度：tn=20℃±2℃，相對濕度φ=20%±5%；夏季室內計算溫度：tn=26℃±2℃，相對濕度φ=40%±5%。

3 空調系統

分裝室104 房間：冬季室內計算溫度：tn=20℃±2℃，相對濕度φ=20%±5%；夏季室內計算溫度：tn=26℃±2℃，相對濕度φ=40%±5%。為滿足這一要求設置直接蒸發型組合式空調器（帶除濕機）。空調器設置新風段、初效過濾段、一次表冷段、轉輪除濕段（包括再生空氣段）、二次表冷段、加熱段、檢修段、送風機段、中效過濾段、出風段。冬季向室內送熱風、夏季向室內送冷風。送風口為雙層百葉送風口。空調系統為全新風系統。空調系統冬季采用蒸汽加熱，夏季采用直接蒸發式機組降溫,除濕采用轉輪除濕，分裝室104 房間空調系統制冷量：84.96kW，加熱量：59.4kW，耗電量N=85kW（包括除濕機）。

分裝室104 房間室內面積21m2，房間長5m，寬4.2m，房間高4.5m，房間沒有吊頂，104 房間送風量5641m3/h，換氣次數達60 次/h，送風管道布置在房間的一側采用雙層百葉送風口側送，房間的另一側布置排風管道及通風櫥，房間工作過程中通風櫥內的污濁空氣不可以外溢，房間送風、排風管道均設置文丘里閥，靠通風櫥上門的行程控制文丘里閥的開度進而控制空調器的送風量及排風機的排風量，房間的風量、風壓實現了自動控制。分裝室104 房間工作時送風量5641m3/h，不工作時只是維持房間的負壓及室內溫度，不工作時房間的送風量433m3/h 就可滿足上述要求。

4 控制原理

4.1 104 房間送、排風管道上設置文丘里閥。根據房間的送風量，調節空調器AH-1203 的頻率，根據房間的排風量調節排風機EF-1205（EF-1206）的頻率。

4.2 人進（前室）門開燈給DDP 信號→排風機、空調器啟動→房間維持負壓（76～120Pa）后→DDP發信號→燈開關開啟→工作人員進入室內（104房間）。

4.3 根據排風管道風壓與風道外壓差，調節排風機頻率。

4.4 通風櫥排風的排風管道設置中效過濾器，中效過濾器前后設置壓差計。

4.5 分裝室104 為丙類生產廠房，在產品分裝過程中揮發出大量有害氣體，產品分裝過程在通風櫥內完成，通風櫥內的污濁空氣不可以外溢，通風櫥需維持負壓(76～120Pa)，分裝室104 為全新風工藝性空調系統，全新風工藝性空調系統的節能主要體現在過渡季節及非工作時間。該房間空調系統的送風、排風風量需平衡并保持微負壓，104房間送風量5641m3/h，排風量6320m3/h，104 房間空調送排風系統原理圖見圖1：

圖1 104 房間送排風系統原理圖

5 104 房間空調系統的運行調節

空調房間一般允許室內參數有一定的波動范圍，只要室內空氣參數在波動范圍內，就可認為滿足要求。本工程分裝室104 房間：冬季室內計算溫度：tn=20℃±2℃，相對濕度φ=20%±5%；夏季室內計算溫度：tn=26℃±2℃，相對濕度φ=40%±5%。

空調系統的設計和運行必須考慮在室外氣象條件和室內熱濕負荷變化時，系統如何調節，才能在全年（不保證時間除外）內，既能滿足室內溫濕度要求，又能達到經濟運行的目的。為了提高空調設備的調節質量和能源消耗最少，這種運行調節主要靠自動控制設備來實現。要達到以上目的首先要對空調系統全年運行工況進行分析，從而提出經濟合理的調節方法[1]。

本工程空調系統為工藝性空調系統，室外溫度的變化對系統的能耗影響很小，空調系統的節能主要體現在過渡季節和非工作時間內。非工作時間內分裝室104 房間不允許有人員進入。

過渡季節非工作狀態空調系統的運行調節：本工程建設地點在無錫，若為非工藝性空調房間冬季室內可不采暖，本工程分裝室104：冬季室內計算溫度：tn=20℃±2℃，相對濕度φ=20%±5%。工作狀態時必須保證送風量5641m3/h，換氣次數達60 次/h，否則容易出現傷害事故。非工作狀態時滿足室內溫度tn=20℃±2℃，相對濕度φ=20%±5%即可。

本工程2012 年投入運行，根據6 年的運行數據，非工作狀態時送風量為433 m3/h，空調系統不需制冷及加熱即可滿足室內溫、濕度要求。通過調節空調器送風管道上文丘里閥的開度自動調節空調器的頻率使送風量達到433 m3/h，送風量433m3/h 時空調器耗電量為10.5Kw(包括除濕機)。比工作狀態時節省電力74.5Kw。通過調節排風管道上文丘里閥的開度自動調節排風機的頻率使排風量達到679m3/h，維持室內76～120Pa 的負壓，排風機的耗電量為0.55Kw，比工作狀態時節省電力6.95Kw。

6 104 房間空調系統的自動控制水平

分裝室104 房間實現空調系統的自動化，不僅可提高調節質量，降低冷、熱量的消耗，節約能源，同時可以減輕勞動強度，減少運行人員，提高勞動生產率和技術管理水平。空調系統自動化程度也是反映空調技術先進性的一個重要方面。本工程全空氣空調系統的設計引進了全新的設計理念，空調系統的設計運行處處體現節能環保的要求。房間送風、排風均設置文丘里閥，風量、風壓實現了自動控制，控制原理、邏輯關系相當復雜，該項目的完成使全空氣空調系統的設計達到國內領先水平[2]。