上海普惠航空發(fā)動機維修及試車臺工程

中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司 劉寧然 胡長才

1 工程概況

建設(shè)地點：上海青浦工業(yè)園區(qū)內(nèi)出口加工區(qū)。建筑面積：25 328 m2。

項目主要功能：發(fā)動機維修廠房、發(fā)動機試車廠房、辦公樓、員工活動中心、動力用房和供油站等。其中，發(fā)動機維修廠房用于發(fā)動機的裝配分解、單元體的裝配分解和發(fā)動機零部件的修理，建筑面積16 975 m2，長150 m、寬123 m、下弦高8 m，主體為單層門式鋼架輕鋼結(jié)構(gòu)。發(fā)動機試車廠房為大型鋼筋混凝土U形建筑物，用于發(fā)動機整機的試車，建筑面積3 224 m2，包括待試間、進氣塔、引射筒、排氣塔、3層輔助樓。

室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：車間、餐廳及活動中心溫度18～28 ℃，相對濕度40%～70%，新風(fēng)量30 m3/(人·h)；辦公室、會議室溫度20～26 ℃，相對濕度40%～70%，新風(fēng)量40 m3/(人·h)；控制間及儀表間溫度(22±2) ℃，相對濕度(60±5)%，新風(fēng)量40 m3/(人·h)。

2 冷熱源系統(tǒng)設(shè)計特點與技術(shù)創(chuàng)新

制冷、供熱系統(tǒng)采用一級泵變流量系統(tǒng)，冷源系統(tǒng)采用1臺制冷量1 930 kW的變頻螺桿式冷水主機和2臺單臺制冷量950 kW的空氣源熱泵機組，組合應(yīng)用，冷水供/回水溫度為7 ℃/12 ℃。空氣源熱泵機組的制熱量為950 kW，熱水供/回水溫度為40 ℃/45 ℃。系統(tǒng)在滿負荷與部分負荷下能高效穩(wěn)定運行。

該項目一級泵與冷水機組采用“集合母管并聯(lián)”連接，跨接在一級泵與冷水機組蒸發(fā)器兩端的旁通管設(shè)置在制冷機房內(nèi)，旁通管上設(shè)置控制閥，控制調(diào)節(jié)冷水機組蒸發(fā)器的水流量不低于其最小水流量。旁通控制閥與旁通管的管徑按照流過系統(tǒng)中冷水機組蒸發(fā)器的最小流量選擇，該控制閥的閥位行程-流量的調(diào)節(jié)性能曲線是線性的，優(yōu)先考慮采用水泵通過集管并聯(lián)以后，再與冷水機組連接的互為備用的布置型式。

該工程冷水機組的最小流量為其額定設(shè)計流量的30%，瞬時流量變化與額定流量之比不超過10%。這種系統(tǒng)適用于有30%以上水流量變化、允許供冷量和冷水供水溫度有少量變化(如舒適性空調(diào)系統(tǒng))的變流量水系統(tǒng)。

3 空調(diào)末端系統(tǒng)設(shè)計難點和特點

廠房的空調(diào)系統(tǒng)需適應(yīng)維修發(fā)動機的時間靈活多變，且滿足綠色節(jié)能的要求。故設(shè)計時根據(jù)生產(chǎn)布局，結(jié)合維修發(fā)動機的區(qū)域和流線，將空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)域設(shè)置，采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)高大廠房的特點，空調(diào)機組設(shè)置在門式輕鋼結(jié)構(gòu)廠房相應(yīng)區(qū)域的屋面上。根據(jù)維修任務(wù)，可開啟使用區(qū)域的空調(diào)機組，節(jié)省運行費用。設(shè)在屋面的空調(diào)機組采用熱回收裝置，同時可變頻調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量。距地面4 m左右高度沿墻柱設(shè)置噴口送風(fēng)口，每個噴口的送風(fēng)支管上設(shè)置變風(fēng)量調(diào)節(jié)控制箱，根據(jù)相應(yīng)區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)每個風(fēng)口風(fēng)量,達到節(jié)能的目的。

辦公區(qū)空調(diào)采用了變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)。每個房間設(shè)置變風(fēng)量調(diào)節(jié)箱，可根據(jù)室內(nèi)溫濕度調(diào)節(jié)房間送回風(fēng)量。大空間展廳采用格柵式地板送風(fēng)口下送風(fēng)，送風(fēng)管敷設(shè)于地溝內(nèi)。員工活動中心也采用變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)。根據(jù)房間空間相應(yīng)采用噴口側(cè)送或散流器上送。試車廠房內(nèi)控制間、儀表間在發(fā)動機試車時需要24 h使用。無發(fā)動機試車時，空調(diào)系統(tǒng)不開啟。因此空調(diào)機組單獨設(shè)置，采用了直膨式恒溫恒濕機組?？照{(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量可以根據(jù)室內(nèi)CO2濃度調(diào)節(jié)。

4 系統(tǒng)控制策略

空調(diào)系統(tǒng)采用直接數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)(DDC)，在空調(diào)控制中心能顯示、打印空調(diào)通風(fēng)制冷系統(tǒng)的運行參數(shù)。

一級變頻泵的冷水變流量系統(tǒng)控制包括：根據(jù)設(shè)定溫度對末端盤管水側(cè)流量進行調(diào)節(jié)，根據(jù)冷水機組最小允許流量對旁通閥進行流量調(diào)節(jié)，根據(jù)最不利環(huán)路末端供水壓力的設(shè)定值對一級泵進行工作水泵臺數(shù)和流量調(diào)節(jié)，根據(jù)系統(tǒng)需要制冷量確定所需冷水機組的運行臺數(shù)及進行相關(guān)冷卻水泵和冷卻塔的控制。

空調(diào)末端系統(tǒng)的控制和監(jiān)測對象包括：室內(nèi)外溫濕度、比焓、CO2濃度，變風(fēng)量機組靜壓，風(fēng)機狀態(tài)，水過濾器進出口壓差，表冷器出口溫度，送風(fēng)溫度，空氣過濾器壓差及能量等。

新風(fēng)采用了能量回收措施。根據(jù)室外溫濕度，過渡季全新風(fēng)運行；冬夏季新、排風(fēng)經(jīng)熱回收裝置進行能量交換。

5 結(jié)語

該項目2009年獲得LEED白金認證，是我國第一個獲得LEED認證的白金級廠房類建筑。暖通空調(diào)設(shè)計充分考慮了各個空調(diào)系統(tǒng)的負荷特點，體現(xiàn)了低碳、節(jié)能、環(huán)保、綠色的理念，工程運行表明達到了設(shè)計要求。