烏魯木齊石化塑料廠空調(diào)改造工程方案設計

朱 輝

(烏魯木齊市德爾佳空調(diào)工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830001)

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烏魯木齊石化塑料廠空調(diào)改造工程方案設計

朱 輝

(烏魯木齊市德爾佳空調(diào)工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830001)

結(jié)合烏魯木齊石化塑料廠的工程概況，介紹了該塑料廠空調(diào)改造的設計思路，通過對原有空調(diào)系統(tǒng)的分析，闡明了空調(diào)改造的具體方案，并簡述了空調(diào)機組的主要性能及系統(tǒng)操作流程，使該空調(diào)系統(tǒng)達到了高效、節(jié)能的運行效果。

空調(diào)系統(tǒng)，回風量，噴淋水泵，熱負荷

1 工程概況

中石油烏魯木齊石化塑料廠二工段扁絲車間建筑面積2 400 m2，園織車間建筑面積1 728 m2,原有空調(diào)采用兩套13萬風量的紡織廠專用蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組，冷媒為自來水。主要問題是夏季溫度較高，車間內(nèi)溫度在30 ℃～38 ℃之間。

2 設計思路

根據(jù)GB 50243—2002采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范擬對本工程采用中央空調(diào)方案，仍最大限度地利用原有空調(diào)土建風道和噴淋室，增大送風量，輔助制冷主機采用風冷模塊機組，放置空調(diào)室室外，夏季制冷，冬季制熱，春秋季節(jié)自然換風。

3 主要設計參數(shù)及空調(diào)負荷

空調(diào)室外計算參數(shù)。

空調(diào)室外計算干球溫度：冬季：twd=-27 ℃；夏季：twx=34.1 ℃。

通風室外計算干球溫度：冬季：twd=-15 ℃；夏季：twx=29 ℃。

熱媒為：0.3 MPa的蒸汽；輔助冷水：一次冷水為7 ℃/12 ℃。

4 原有空調(diào)系統(tǒng)分析

1)新風系統(tǒng)處理流程。

20%～100%室外新風→預熱器→混風室→軸流風機→噴淋室→加熱器→主風道→支風道→送風口→車間內(nèi)。

2)回風系統(tǒng)處理流程。

10%～90%車間回風→濾塵器→回風機→混風室→外排10%～90%。

3)氣流組織。

二工段扁絲車間氣流組織為上送局部側(cè)回，側(cè)墻安裝有2個側(cè)回風窗,空調(diào)送風量偏小，回風量也較小，且回風窗上部還有送風口，造成氣流短路；車間內(nèi)呈正壓，風量風壓沒有形成一種平衡，送風機做了很多無用功。

扁絲車間最主要氣流的問題是：氣流組織設計應是采用均勻的上送下排，下排風口的位置應與送風口一一對應，大量回用回風中的冷量，以滿足車間降溫的需要。夏季扁絲車間溫度較高，最高可達38 ℃左右。

4)原有噴淋系統(tǒng)狀況。

原有噴嘴噴淋霧化效果差，空調(diào)室擋水板效果差，噴嘴易結(jié)垢，噴淋排管水飄溢量大，水損耗量大。

噴淋循環(huán)水為自來水，循環(huán)一段時間，水溫上升，蒸發(fā)冷卻全新風降溫系統(tǒng)就起不到降溫的效果，實際只起到通風的效果。

5)熱負荷概算。按經(jīng)驗公式計算：

a.二工段園織車間熱負荷概算：

機器發(fā)熱量：180 kW×0.8=144 kW。

室外輻射傳熱量：1 728 m2×0.02 kW/m2=34.56 kW。

照明發(fā)熱量：1 728 m2×0.035 kW/m2=60.48 kW。

車間熱負荷量：144+34.56+60.48=239.04 kW。

查濕空氣焓濕圖得出車間空氣焓值及露點空氣焓值，計算送風量。

根據(jù)經(jīng)驗公式，換氣次數(shù)按9次/h計算。

送風量：1 728 m2×7×9次/h=108 864 m3/h。

更換一臺130 000 m3/h風量的離心風機可以滿足。

b.二工段扁絲車間熱負荷概算：

機器發(fā)熱量：1 300 kW×0.8=1 040 kW。

室外輻射傳熱量：2 376 m2×0.02 kW/m2=47.52 kW。

照明發(fā)熱量：2 376 m2×0.035 kW/m2=83.16 kW。

車間熱負荷量：1 040+47.52+83.16=1 170.68 kW。

根據(jù)經(jīng)驗公式，面積2 376 m2，層高9 m，換氣次數(shù)按9次/h計算，送風量：2 376 m2×9×9次/h=192 456 m3/h。

因原設計的缺陷及現(xiàn)場空間的限制，無法再增加一個空調(diào)室，只能更換一臺200 000 m3/h風量的軸流風機。

5 改造方案

5.1 二工段園織車間

更換現(xiàn)有軸流風機為離心風機(風量：130 000 m3/h)，增加一臺風冷模塊冷水機組，單臺冷量為：68 kW。更換噴淋管、擋水板、水泵、風機、水泵電機配備變頻器，增加自控系統(tǒng)以及相應的土建防水工作。

5.2 二工段扁絲車間

1)更換現(xiàn)有軸流風機(風量：130 000 m3/h)為軸流風機(風量：200 000 m3/h)。更換噴淋管、擋水板、水泵，風機、水泵電機配備變頻器，增加自控系統(tǒng)以及相應的土建防水工作。

2)增加三臺風冷模塊冷水機組，單臺冷量為：68 kW,用電功率：19 kW,用來冷卻噴淋水箱內(nèi)的水，提供7 ℃～12 ℃的冷凍水，以滿足車間內(nèi)的熱負荷；風冷模塊冷水機組放在空調(diào)室北面室外。

在回風道的立面和側(cè)面增加40個770×190回風口，在車間中部、南部送風道的側(cè)面和立面增加50個770×190送風口，新增送風口主要開在發(fā)熱量最大的扁絲設備周圍，加大崗位送風量和冷量。

6 機組主要性能說明

6.1 噴淋室

噴淋水管橫管采用PE或UPUV、熱水PPR材料，豎管采用UPVC材料，支架板采用304不銹鋼，防腐劑性能好；兩套空調(diào)均采用五排噴淋管。為減少水的損耗，水池內(nèi)做好防水處理，并向排污口坡斜。噴淋室粉刷水泥用混合防水劑，側(cè)墻壁貼瓷磚。

6.2 噴淋水泵

二工段園織車間空調(diào)選用兩臺離心泵,流量：50 m3/h,揚程：32 m,功率：15 kW;二工段車間扁絲空調(diào)選用兩臺離心泵,流量：100 m3/h,揚程：32 m,功率：22 kW。

6.3 冷水機組

采用世界一流品牌美國麥克維爾的模塊式風冷冷水機組MAC230D,冷媒：410A,輸入功率：19.2 kW；制冷量：685 kW；制冷工況：室外環(huán)境溫度為15 ℃～48 ℃；在目前塑料廠的室外工作環(huán)境，空調(diào)主機正常操作的情況下，壽命20年。

7 空調(diào)自動控制系統(tǒng)說明

7.1 空調(diào)系統(tǒng)操作規(guī)程

開機順序：送風機→回風機→循環(huán)水泵→風冷模塊機組。

關(guān)機順序：風冷模塊機組→循環(huán)水泵→回風機→送風機。

系統(tǒng)調(diào)試，通過變頻調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速改變系統(tǒng)送風量，調(diào)節(jié)新回風窗開啟度，改變系統(tǒng)新回風量比例；當外界溫度低于車間溫度，盡量多用新風，反之則用回風，但溫度調(diào)節(jié)有滯后性，一般為1 h～2 h見效果。調(diào)節(jié)噴淋水流量和水溫來改變系統(tǒng)送風溫度，送風溫度用冷凍水溫調(diào)節(jié)較為敏捷。

7.2 空調(diào)自控原理

節(jié)能原理如下：原來建筑物中使用的空調(diào)空氣循環(huán)系統(tǒng)是定風量循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)的溫度控制僅僅由手動開關(guān)空調(diào)和調(diào)節(jié)風閥開度完成，而無論末端負荷需求有怎樣的變化，循環(huán)流量始終維持恒定。

在本系統(tǒng)中，根據(jù)現(xiàn)場情況，采用變風量的控制方式，對車間空氣工況進行閉環(huán)控制。通過檢測車間溫濕度傳感器的檢測值，與人工設定溫度值進行比較，經(jīng)過包含溫差控制器的智能控制系統(tǒng)進行PID運算，輸出工作指令給變頻器，風閥執(zhí)行器，變頻器根據(jù)指令，自動調(diào)整風機電機的運行速度和新風回風風閥的開度，使整個空調(diào)系統(tǒng)始終運行在供需平衡狀態(tài)，這樣既提高了系統(tǒng)的工作效率，又使該系統(tǒng)運行在最經(jīng)濟、合理的狀態(tài)，同時，也節(jié)約了能源。

8 運行效果

經(jīng)過兩年運轉(zhuǎn)運行正常，整個空調(diào)系統(tǒng)便于操作，見面性好。

完全滿足溫濕度要求：二工段扁絲、圓織車間冬季夏季的溫度為(25±3)℃之間、濕度在35%～60%之間。

[1] GB 50019—2003，采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范[S].

[2] 薛殿華.空氣調(diào)節(jié)[M].北京：清華大學出版社，1991.

On design for air-conditioner reconstruction of Petrochemical Plastic Plant in Urumqi

Zhu Hui

(De’erjiaAir-ConditionerEngineeringCo.,LtdinUrumqi，Urumqi830001,China)

Combining with the engineering survey of Petrochemical Plastic Plant in Urumqi, the paper introduces the design ideas for the air-conditioner reconstruction in the plastic factory, illustrates the scheme for the air-conditioner reconstruction by analyzing the formal air-conditioner system, and indicates the main performance and system operation for the air-conditioner unit, so as to achieve the efficient and energy-saving operation in the air-conditioner system.

air-conditioner system, return air volume, spray pump, thermal load

1009-6825(2016)27-0122-02

2016-07-18

朱 輝(1971- )，男，工程師

TU831

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