組合式空調箱優化設計

王永全

（廈門煙草工業有限責任公司，福建 廈門 361000）

1 背景

組合式空調箱，需根據不同的使用工況，進行針對性的設計配置。在使用過程中，因使用環境灰塵多，容易污染表冷器，且表冷器盤管排數多，不便于清洗。橫向加熱盤管，蒸汽在加熱盤管中冷凝，未能及時排除的蒸汽凝結水，會對加熱盤管的轉彎處管道液擊，造成盤管泄漏。風機蝸殼腐蝕嚴重。空調箱漏風及外表凝露。空調箱基礎偏低，水溝溝底偏高，使得空調箱可配置的存水彎高差偏小，空調箱排水不暢。現有設備尺寸局限，難以進行設備改造及新技術應用。因此有必要進行優化設計及配置。

2 優化措施

2.1 推拉式擋水器

空調箱表冷器采用6組或8組的換熱盤管，盤管及翅片較密，干濕混合，容易堆積污垢，應對空調表冷器進行定時清潔打理。表冷器的總厚度有300mm左右。如果采用固定式安裝在表冷器后面的擋水板，這樣造成表冷器后端維護時，無法采用水槍沖洗表冷器翅片。表冷器臟堵嚴重，降低了表冷器的換熱效率，增加了空調箱的風阻力。設計采用整體移門式安裝，左右可推拉的擋水器。冬季或過渡季節不使用表冷器時，可以把擋水器推到一側，一部分空氣不穿過擋水器，減少風機運行阻力，達到節能的效果。推拉式表冷器擋水板，可以采用2～3mm厚的不銹鋼板折板作為邊框。采用上滾輪懸掛和下滾輪支撐的方式，支撐擋水板。兩片擋水板，采用在中間局部搭接的方式，并排安裝。

2.2 豎直換熱盤管

蒸汽加熱器，采用豎直安裝的蒸汽換熱盤管，蒸汽在換熱盤管中進行換熱冷卻后，產生了蒸汽凝結水，能夠在凝結水自身重力作用下，及時排到換熱器的底部，減少蒸汽凝結水對橫向盤管轉彎處的液擊，減少蒸汽換熱盤管的破損，提高蒸汽換熱效率。在換熱盤管的底部，安裝有換熱盤管的連接管。換熱盤管中產生的蒸汽凝結水排到連接管中。既使是蒸汽供汽管路關閉的情況下，蒸汽在盤管內放熱凝結，盤管內存在負壓的情況下，蒸汽凝結水也能在自身重力作用下，排到換熱盤管底部。在換熱盤管的下方，采用鋼管引出連接管道內的蒸汽凝結水。在鋼管管道上，安裝蒸汽疏水閥，及時將蒸汽凝結水疏水排出。

2.3 風機防腐

由于蒸汽在加熱器盤管內冷凝，在加熱盤管中存有蒸汽凝結水。蒸汽通過加濕器時，因加濕器疏水不良，容易使得蒸汽加濕器送風帶水。采用微霧加濕，需要較長的加濕距離。容易因送風帶水，霧化不完全使得風機，特別是蝸殼被腐蝕。因此可以采用不銹鋼風機，或者采用高附著性的金屬鋅漆、環氧樹脂漆，提高風機的防腐性能。也可在風機的蝸殼上貼敷防腐性能良好的鋁薄膜，減少蒸汽凝結水等對風機蝸殼的腐蝕。無論采用何種措施，需要不破壞風機的靜平衡和動平衡。不加重風機的整體腐蝕和局部腐蝕。由于不銹鋼風機的造價高，如將鍍鋅板風機全部換成不銹鋼風機，則將產生較大的費用。因此，結合現場的實際情況，對現有風機采取簡單的措施，提高風機的防腐性能，延長使用期限，則是很有必要的事情。另外，從源頭上，減少空調送風帶水，延長微霧加濕的空氣加濕距離，也是減少空調風機蝸殼腐蝕的有效方法。

2.4 采用防腐保溫箱板

空調箱板的強度，對于空調箱具有重大的影響。如空調箱板強度偏低。在空調運行過程中，受到空調氣流的正壓、負壓影響，空調箱板將會發生漏風、變形，使得空調漏風率偏高，不符實標準要求；甚至發生箱板折斷，脫落等事故發生。空調箱板的保溫性能，使得空調箱內外的空氣溫度盡可能的少互相影響，減少空調運行能耗。因此，空調箱板一般采用金屬箱板作為邊框，中間采用聚氨酯發泡材料進行發泡填充。而且箱板的厚度，材質要符合一定的要求。箱板內表面采用厚度≥2mm的SUS304不銹鋼材質，外表面采用厚度≥1.5mm彩鋼板材質。箱板中間填充的聚氨酯的密度也有要求。一般來說，填充密度較大，隔熱性能較好。中間采用聚氨酯發泡，其密度控制在50kg/m3左右，確保運行時所有外表面無凝露現象出現。空調箱體安裝時，需采用鋁合金材料搭設空調箱體的龍骨。空調箱板安裝在龍骨上。由于鋁合金具有較好的熱傳導性能。因此，對于涉及到空調箱內表面換熱，外表面換熱的龍骨，需采用防冷橋設計。防冷橋設計的龍骨，可以采用聚氨酯材料作為連接材料。即內部龍骨參與內部換熱。內部龍骨通過聚氨酯材料與外部龍骨連接。外部龍骨參與外部換熱。總體上，由內部龍骨、聚氨酯連接材料、外部龍骨組成總的龍骨架構，能夠有效的防止換熱損失，提高能源利用效率。

2.5 提高空調箱基礎高度

空調箱四周設置排水溝，排水溝與空調箱基礎采用混凝土一次性澆筑成型，減少水溝漏水。水溝底面需設定一定的坡度，以方便冷凝水的排水。水溝內壁需貼敷瓷磚，以方便對水溝的日常清潔。空調箱積水的主要原因是空調箱的安裝高度不足，冷凝水在排水管中沒有足夠的排出壓力作用，難以形成自動流動狀態。空調箱基礎高度不足時，空調箱內冷凝水排水不暢。冷凝水在空調箱體內積聚，將會腐蝕空調箱內的設備部件，造成部件腐蝕。在空調箱內形成水垢，細菌滋生，污染空調箱內使用環境。空調箱內積水，還會造成空調氣流含濕量偏大，送風帶水等不良后果。在計算空調箱存水彎的高度時，需將以上水溝坡度、貼敷瓷磚增加的高度計算在內，并留有部分余量，以滿足空調箱運行時冷凝水等排水順暢，減少空調箱內的積水、漏風。如計算基礎高度較高時，可以部分采用鋼架基礎代替混凝土基礎。建議空調箱基礎的高度至少200mm以上。

2.6 預留設備尺寸

空調箱投入運行后，由于種種原因，可能需要根據實際使用情況，做進一步的優化改進，增加設備的功能段或者進行功能段的位置調整等。如果空調箱的尺寸偏小，或者尺寸剛剛好，則對后期的改造有很大的制約。設備的整體尺寸，特別是在設備長度方面，可以適當留有余量，以預留今后的箱體改造或新技術應用，增加功能段需求。建議空調箱在長度上，能夠預留1～2m的距離，便于后期的改進優化。預因為空調的過濾是空調箱改造的重點工作之一留的部分，可以預留在空調箱體的回風過濾段附近。預留在此位置，今后改造的可能性較大。如果未進行改造利用，在回風過濾段位置較為開闊，也便于日常對空調箱過濾濾網的更換操作。另外，也可以將預留段放置在空調箱表冷器之后，加熱器之前。既能用于今后對表冷器的改造使用，也能滿足今后對加熱器，加濕器的改造使用。如未及時加以利用，作為過渡段，便于對空調箱擋水板的操作，便于對空調表冷器的清洗操作。表冷器和加熱器的位置距離較大，也有利于減少了相關的冷熱干擾。

3 結語

采用如上技術改進后，便于日常對空調箱表冷器進行清潔保養，減少設備故障，提高設備的換熱效率。加熱盤管的破損明顯減少，減少了設備故障，減少蒸汽的泄露損失。風機受腐蝕減少，保證了風機的靜平衡，延長了風機的使用年限。箱體無明顯漏風和凝露現象，減少空調的泄露損失，延長了空調箱板的使用年限和外觀的整體美觀。空調箱排水順暢，箱體內無明顯積水現象，空調箱體內無明顯腐蝕現象，空調送風溫濕度穩定，送風帶水小。同時預留了適當的空間，便于今后對設備改進和新技術應用。