某機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓兩獨(dú)立制冷站的連通運(yùn)行改造及調(diào)試運(yùn)行

熊德湧

（廈門(mén)兆翔物業(yè)服務(wù)有限公司福州分公司，福州 350000）

某機(jī)場(chǎng)于1997年竣工的航站樓建筑面積為13.7萬(wàn)m2，一期啟用7.5 萬(wàn)m2。2018 年，二輪擴(kuò)能工程完成后，航站樓建筑面積為21.6 萬(wàn)m2。航站樓共設(shè)計(jì)兩套制冷站，其中1 號(hào)制冷站設(shè)置4 臺(tái)冷水機(jī)組，2 號(hào)制冷站設(shè)置3 臺(tái)冷水機(jī)組，空調(diào)冷凍水均采用二管制二次泵變水量閉式循環(huán)系統(tǒng)。兩套制冷站管路系統(tǒng)為獨(dú)立運(yùn)行，供冷區(qū)域空間上存在連通。

1 存在的問(wèn)題

兩制冷站冷凍水出水溫度不一致，對(duì)候機(jī)廳不同制冷站供冷的相鄰區(qū)域溫差帶來(lái)一定影響。當(dāng)其中一個(gè)制冷站突發(fā)故障時(shí)，候機(jī)樓部分區(qū)域無(wú)冷量供給。過(guò)渡季節(jié)候機(jī)廳熱負(fù)荷不高的情況下，兩制冷站均需開(kāi)啟一臺(tái)冷水機(jī)組且在低負(fù)荷下運(yùn)行，導(dǎo)致冷卻水泵、冷卻塔等附屬設(shè)備存在耗能浪費(fèi)[1]。

2 系統(tǒng)管路改造方案及水力計(jì)算

2.1 系統(tǒng)管路改造方案

增設(shè)D 1 220 mm×6 300 mm 集分水器及相應(yīng)管道、閥門(mén)，重新調(diào)整水流走向，將1 號(hào)、2 號(hào)制冷站經(jīng)冷水機(jī)組降溫后的冷凍水匯入集分水器[2]。若其中一個(gè)制冷站未開(kāi)啟冷水機(jī)組，則該制冷站經(jīng)過(guò)冷水機(jī)組后為未降溫的冷凍水。充分混合兩制冷站的冷凍水后，通過(guò)管路及閥門(mén)按照需求進(jìn)行調(diào)節(jié)、分配，分別向1 號(hào)、2 號(hào)制冷站二次泵冷凍水系統(tǒng)供水。通過(guò)系統(tǒng)二次泵加壓后，向空調(diào)末端設(shè)備提供冷凍水。冷凍水系統(tǒng)圖如圖1 所示，水系統(tǒng)環(huán)路為一次泵→冷水機(jī)組→集分水器→二次泵吸入口。

圖1 冷凍水系統(tǒng)圖（單位：mm）

2.2 冷凍水系統(tǒng)管路水力計(jì)算

空調(diào)機(jī)組表冷器水側(cè)阻力為100 kPa，1 號(hào)、2 號(hào)制冷站冷凍水管段水力計(jì)算表分別如表1、表2 所示，管段沿程阻力損失如表3 所示。局部阻力損失參考水泵相關(guān)使用手冊(cè)中的閥門(mén)及彎管折合直管長(zhǎng)度估算，其中閘閥按12 倍、彎管按25 倍、止回閥和底閥按100 倍估算[3-4]。

表2 2 號(hào)制冷站冷凍水管段水力計(jì)算表

表3 水系統(tǒng)的管徑和單位長(zhǎng)度阻力損失

系統(tǒng)管路改造后，1 號(hào)制冷站一次泵需克服阻力為最不利環(huán)路的總阻力損失，再加上表冷器的阻力損失，共計(jì)144.03 kPa，折合14.403 m 水泵揚(yáng)程，小于21 m 水泵揚(yáng)程，滿足要求。2 號(hào)制冷站一次泵需克服阻力同樣為最不利環(huán)路的總阻力損失與表冷器阻力損失之和，即129.99 kPa，折合13.0 m 水泵揚(yáng)程，小于17 m 水泵揚(yáng)程，滿足要求。

3 調(diào)試情況

關(guān)閉1號(hào)、2號(hào)制冷站系統(tǒng)冷凍供水主管上的1號(hào)、2 號(hào)閥門(mén)，開(kāi)啟調(diào)整“互為備用系統(tǒng)”集分水器上的3 ～6 號(hào)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)兩制冷站冷凍水互通。現(xiàn)場(chǎng)集分水器，如圖2 所示。

圖2 集分水器現(xiàn)場(chǎng)圖

依次開(kāi)啟兩制冷站水泵，水泵運(yùn)行過(guò)程電流整體平穩(wěn)，與原獨(dú)立運(yùn)行模式相差不大[5-6]。兩制冷站冷凍水連通運(yùn)行水系統(tǒng)整體運(yùn)行順暢，由于兩制冷站水泵參數(shù)不一致，存在冷凍水量偏離情況，需要關(guān)注兩制冷站冷凍水水位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，若有偏移則對(duì)閥門(mén)進(jìn)行微調(diào)。

4 取得成效

兩制冷站冷凍水經(jīng)混合后再重新分配，降低了現(xiàn)場(chǎng)不同制冷站相鄰供冷區(qū)域間的溫差，提升了現(xiàn)場(chǎng)舒適度，達(dá)到兩個(gè)制冷站互為備份的目的[7]。當(dāng)其中一個(gè)制冷站因系統(tǒng)突發(fā)故障無(wú)法運(yùn)行時(shí)，可進(jìn)行閥門(mén)切換，通過(guò)另一個(gè)制冷站提供臨時(shí)冷源供應(yīng)整個(gè)候機(jī)樓的冷量，溫度雖然無(wú)法降至舒適度范圍，但是可以緩解無(wú)冷源供應(yīng)區(qū)域溫度過(guò)高的極端情況。經(jīng)測(cè)算，過(guò)渡季節(jié)啟用單個(gè)制冷站供冷全樓的情況下，由于啟用設(shè)備數(shù)量減少，可節(jié)約用電200 ～500 kW·h，全年過(guò)渡季節(jié)節(jié)約用電約21.6 萬(wàn) kW·h。

在夏季高溫情況下，往年1 號(hào)制冷站需運(yùn)行3 ～4 臺(tái)冷水機(jī)組，2 號(hào)制冷站需運(yùn)行2 ～3 臺(tái)冷水機(jī)組。兩制冷站冷凍水共用后，對(duì)其冷量進(jìn)行整合，在39 ℃高溫情況下，1 號(hào)制冷站運(yùn)行3 臺(tái)冷水機(jī)組，2 號(hào)制冷站運(yùn)行3 臺(tái)冷水機(jī)組即可滿足現(xiàn)場(chǎng)保障需求，每日可節(jié)約一臺(tái)冷水機(jī)組、一臺(tái)55 kW 的冷凍一次泵、一套33 kW 的冷卻塔。經(jīng)比對(duì)分析可知，2022 年夏季供冷季兩制冷站的冷水機(jī)組、冷卻塔和水泵的總用電量比往年節(jié)約160 萬(wàn)kW·h。

5 結(jié)語(yǔ)

候機(jī)樓是旅客登機(jī)、候機(jī)的重要區(qū)域，樓內(nèi)環(huán)境的溫濕度是影響旅客體驗(yàn)和節(jié)能降耗的重要因素，對(duì)于提升旅客滿意度和打造服務(wù)品牌具有重要意義。因此，保障候機(jī)樓中央空調(diào)系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定和高效運(yùn)行尤為重要。基于此，結(jié)合某候機(jī)樓中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中候機(jī)廳不同制冷站供冷相鄰區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)溫濕度不一致、兩獨(dú)立制冷站無(wú)備用措施等痛點(diǎn)，提出冷凍水連通的技術(shù)改造措施。在方案論證可行后實(shí)施改造，改造完成后實(shí)際運(yùn)行情況良好，并取得了顯著的效益。