張長發
(中鐵十二局集團建筑安裝工程有限公司,山西太原 030024)
暖通空調施工是建筑施工中的一個重要分部,其安裝施工過程是一個很認真、理論性很強的工作,施工的質量優劣對運行效果的好壞起著至關重要的作用。空調的系統調試既是對辛勞安裝結果的檢驗和認定,又是用戶功能使用的開始,在調試的時候要有計劃、有步驟、科學合理的進行,要及時發現系統中設計或設備安裝的不足和缺陷,努力改進,使空調功能的運行更加趨于合理、舒適。
本文的主要目的是通過中央空調的調試過程,重點強調不太引起人們重視的調試前的準備工作,以及在施工過程中的安裝質量通病,通過具體的案例,說明調試和安裝的因果關系,搞清楚施工和調試在兩個不同階段的相互交錯、相互影響、相互協調密不可分的方方面面。
空調系統調試前的各項準備工作是非常重要的。其實,施工過程就是一項長時間、非常認真細致的準備工作,施工過程質量把關不嚴,調試過程肯定出問題。
2.1.1 調試范圍
空調系統無負荷運轉調試:末端設備、循環水泵、冷卻塔、定壓補水裝置、軟化水裝置的單機調試;分系統、子系統的有負荷系統調試;空調系統有負荷聯合運轉調試。
制冷主機配合供貨商進行。
2.1.2 預期目標
設備單機試運轉達到GB 50243-2002通風與空調工程施工質量驗收規范的要求。
聯合試運轉達到設計圖紙要求的各種參數指標。
2.2.1 進一步了解設計圖紙、設備說明書,編寫調試方案及作業指導書
1)熟悉現場設備及安裝情況。
必須清楚:末端設備的具體位置;各送回風子系統、循環水子系統;關鍵閥門(調節閥)具體位置、送配電控制柜的具體開關位置等做到心中有數,思路清晰。目的是在調試過程中出現的各種問題,能迅速的找到問題根源;能以最快的速度開關閥門、啟停按鈕;能把意外造成的損失降低到最小程度。
2)要掌握設計構思、空調方式和設計參數等;了解各種設備的性能和使用方法(或者有設備廠家的技術人員在場提供技術支持);弄清空調系統的自控及相互關系;具備有關計量部門校驗合格的各類測試儀表;電源、水源等齊全具備調試條件。
3)編寫調試方案及調試作業指導書。
集眾人之智慧及力量,多方洽商,集體研究,力爭使調試方案比較完善,使調試方案針對性強、技術可行、安全可靠。并把調試方案及目標抄送各個調試小組操作層人員,使操作層人員能了解管理層的各項指令,能明確自己的工作在干什么,調試過程能做到忙而不慌,緊而不亂。
2.2.2 已完分部分項工程的最后檢查
1)詳細對比已完工的各分部分項與設計圖紙。
管道碰頭是否完善;其他專業交叉施工時是否有無意識損壞現象;電氣線路的包扎是否嚴實;通風系統的部件、設備的安裝是否符合設計要求;管道的坡度是否正確;支架是否需要增補加強等等。目的是盡量減少調試時才發現不應該出現的失誤。
2)排水設施是否暢通、完善。
動力站的排污泵完好無損,能正常工作;空調機房、衛生間地漏暢通無阻。目的是調試過程中萬一出現漏水或需要排水檢修,能使管道的水迅速的排走。
3)備品備件:準備一些常用的螺絲、墊片等。
4)關鍵設備:補水水箱要進行清洗;測量儀表要進行校驗;水泵轉動軸須轉動靈活、四周清潔無雜物。
1)協調事宜:專人協調設備供貨商、供水、供電、裝飾裝修等配合單位。
2)通信工具:電話、對講機等通信工具齊全。
3)建記錄文檔:根據圖紙及設備的說明書建一套完整的調試記錄表格,設備發生故障時有據可查,調試過程的各種數據及時記錄。
簡單的說,中央空調的調試一般分為單機試運轉、聯合試運轉(有負荷、無負荷),本文在此強調,循環水系統的調試(及安裝)非常重要,簡單的說需要四個階段。
設備、管道安裝到位;電氣系統具備向調試設備送電條件;需要關閉的閥門關閉嚴實、需要開啟的閥門開啟到位。設備的單機調試已經進行過。
設備的電動機正反轉、振動、潤滑等必要的試驗在安裝過程中已經做過了。有可能在施工過程中,各專業相互交叉,互相影響,或設備擱置時間過長等原因,原已經調試好的參數指標就不見得還是很合適。所以系統調試前,有必要重新再調試一遍,主要設備有:新風機組、風機盤管、風機、熱風幕等空調末端設備;制冷主機;水泵;冷卻塔;軟化水裝置、定壓補水裝置、排污泵等。
冷卻水系統的試運轉;冷凍水(子)系統的試運轉;新風系統的試運轉。
在這個階段,分系統連續運轉不低于8 h。管道沖洗不低于2次,務必做到循環水水清無雜物,過濾器清洗干凈,管道里充滿水。
調節風管系統及風口的風量平衡、循環水水系統的分系統、分層之間的平衡;調節房間溫度、濕度;調節房間風量,測量風機的風量、風壓、轉數及電流;調節制冷(熱)主機的水平衡、壓差平衡、主機各種參數的設定;噪聲的調整;空調自控系統的參數整定和聯動調試。
4.1.1 冷凍(卻)水泵
1)水泵通電前確保泵前進水閥門全開,出水閥門開啟1/3。水泵啟動后立即停止運轉,反復數次,檢查葉輪與殼體是否存在摩擦,葉輪運轉方向是否反轉。測量電動機的啟動電流,待運轉平穩后再測量電動機的運轉電流,保證測量值不超過額定值。
2)水泵運行時,填料的溫升正常,普通軟填料的泄露量不得超過3滴/min。
3)開啟水泵運轉后,檢查進、出水壓力表的讀數是否在設計范圍內,水泵振動和聲響是否正常。停泵后觀察消錘止回閥是否起作用。
4)水泵連續運轉2 h后,軸承外殼最高度不超過70℃,滾動軸承不超過80℃,無異常聲響。
4.1.2 軟化水設備
罐內樹脂要確保更換過,鹽罐的鹽足夠多,另外準備部分工業用鹽。軟化水控制裝置配合廠房調試好。特別注意檢查自來水系統的過濾器,一定要把過濾器清理干凈,保證自來水不低于0.4 MPa的壓力(看壓力表)。
啟動控制裝置,置換軟化水,觀察鹽分的消耗量,記錄置出軟化水的數量。
4.1.3 定壓補水設備
定壓補水泵吸水管一定要做成自吸式。開啟泵的同時,開啟軟化水設備。軟化水水箱的容積不得小于管道系統總容水量的5%。
定壓補水泵的調試不再細說。此過程主要要調試電接點壓力表的靈敏度與補水泵的協調關系,也就是說,管道系統補水達到要求后,在設定的壓力范圍內,根據壓力的大小,補水泵是否能自動啟停。
4.1.4 新風機組、風機盤管
1)新風機組:開啟的同時開啟新風電動閥、回風電動閥。觀察出風情況,檢查電機是否反轉;設備聲響是否正常;振動是否異常。測量風機電動機的三相啟動電流,待風機進入正常平穩運行后再測量電動機的三相運轉電流。
2)風機盤管:配電箱送電后打開三速開關。推上低擋位,觀察風機盤管聲響是否正常;振動是否異常;出風、回風是否均勻。然后依次打開中、高擋位,重復上述操作連續運轉2 h。
3)無論是新風機組還是風機盤管,開啟1 min后,即可停止,待風機葉輪完全靜止后,再次啟動,重復三次。檢查風機葉輪與機殼有無摩擦以及異常聲響。
重點檢查管道上的電動兩通閥門是否打開。
1)運行前詳細的檢查:填料有無老化現象;冷卻塔內雜物和塵垢,如有務必清理干凈,以防止冷卻水管路堵塞;自動補水浮球閥動作正確、靈活。
2)開啟補水管閥門向塔內注水,打開供回水的聯通管,使供回水管道充滿水,使集水盤內水達到設計水位。停滯2 d~3d,集水盤水位下降,繼續補水。
3)開啟冷卻泵,打開電風扇,系統運轉。
4)運轉48 h后,清洗過濾器。
5)檢查供回水管無滲漏現象;冷卻塔補水管浮球是否正常工作;冷卻塔噴水量和吸水量是否平衡,以及補水和集水盤的水位;測量冷卻塔出入口冷卻水的溫度。
1)冷凍水的注水或者調試過程應按照分集水器的分(子)系統逐步一個一個系統的來進行,切忌整個樓體或多個單位工程同時進行。
2)要確保管道沖洗兩次,每次不得低于30 min,水清無雜物;要確保閥門安裝位置正確,開啟靈活,系統閥門全部處在關閉狀態;管道充水前要確保管道系統打壓完畢,系統無滲漏,管道保溫完畢。
3)軟化水箱注滿軟化水,啟動定壓補水泵,打開集水器總閥門從回水系統開始向系統內注水。
4)開啟其中一個子系統(或按層、按部位),一般情況下,由低層向高層逐系統進行。
5)一個子系統管道充滿水之后,再開啟下一個子系統。管道注水過程中,不要開啟冷凍循環泵。
6)子系統有多個層次的,由低層向高層分層打開管道的主閥門。依次打開空調末端設備的閥門。如果管道上有電動兩通閥且與末端設備連鎖的,還要開啟新風機、風機盤管等末端設備。
7)管道系統通過排氣,注滿水后,觀察分集、水器壓力表顯示,壓力在設定范圍內且穩定,開啟冷凍水循環泵。循環泵連續運轉2 h后停止,30 min后再次開啟,循環3次~4次。此過程中,要檢查各房間,有無漏水現象,設備運轉情況等。要在立管頂端、水平管末端、末端設備排氣門處不斷的排氣,確保管道充滿水。
有負荷聯合試運轉是一個有機的多方配合的統一體,聯合試運轉是在單機運轉、分系統運轉、冷卻水、冷凍水運轉正常穩定的前提下進行的。聯合試運轉的關鍵順序流程是不能隨便改動的。
1)開啟冷卻泵、開啟冷卻塔風扇,運轉10 min~20 min后。
2)開啟冷凍泵,運轉10 min~20 min后。
3)開啟制冷主機,連續運轉2 h后,在機房記錄冷凍水、冷卻水的溫度、壓力等基本參數,或根據主機供貨商的要求,記錄相關的運轉參數。
4)根據冷凍水、冷卻水的供回水溫度、溫度差決定開啟1臺或2臺或3臺制冷主機或冷卻塔。
5)測定調整房間風量,根據需要調整溫度、濕度,達到設計或客戶要求。
在空調調試過程或日常運行中,經常會碰到風機盤管(新風機組)不冷(不熱)的現象,遇到這種情況,通常處理的辦法是:在末端設備排氣處放空氣就循環的好一些。但是過一段時間后,依然如故,還需要再排氣。這樣反反復復,很長時間才能夠解決這類問題,造成管道聚氣,久排不盡的原因有以下幾個因素:
1)管道安裝不合理。
由于大樓內專業多,且安裝時沒有合理布局規劃,哪個先安裝、哪個后安裝、哪個標高高、哪個標高低、裝修造型等前后施工工序不合理,勢必造成管線標高、定位交叉嚴重,使管道反坡,管道來回繞彎,管道走向忽高忽低,盡管增加了排氣閥,但也解決不了聚氣的弊端。這樣給日常的管理運行帶來極大的困難。
2)循環水系統定壓過低。
定壓補水的壓力設定不合理或補水泵揚程過低,要確保定壓補水泵(或穩壓罐)上的電接點壓力表壓力高限值不低于管道最高點靜壓水柱再加5 m水柱左右的揚程。
3)管道內水未注滿。
很多人在循環水管道注水時利用冷凍水循環泵向管道內打水,直接進入系統運轉。從理論上講通過排氣,管道內空氣可以排盡,其實不盡然。管道中水氣交雜,不是輕易就排掉的,而且這樣容易使水泵產生氣蝕,管道產生水錘現象。
從理論上講,有時候循環水的揚程及定壓水泵的揚程很高,但是在局部往往出現類似水量不足的現象,從根源上講,是循環管道不通暢,不外乎以下幾個方面的原因:
1)管道坡度不正確。
管道安裝坡度不正確,管道末端及高點未安裝排氣閥,管道局部聚氣,造成水流不暢。
2)調試前未進行管道沖洗。
管道剛施工完畢就進行空調調試運行,管道內的鐵銹、灰塵、雜物未清理,系統沒有水沖洗,造成局部水流不暢甚至堵塞。而管道低端未安裝泄水閥,又不能進行泄水清理。
3)不按照施工圖紙施工。
管道的管徑大小及變徑部位是經過設計人員認真計算過的,部分施工人員不按圖施工,隨便更改了管徑的大小,造成局部管道阻力不平衡,以至于循環不暢。
4)忽視了閥門的調試。
供水調節閥、回水平衡閥以及聯絡管閥門在調試中起到很關鍵的作用。要通過開關閥門的大小對分系統、分層、末端設備的管道水流量起到調節作用,最終達到系統的水力平衡。閥門一經開啟或關閉就不再搭理,很容易造成管道水力不均,水流不暢。
5)系統失水過多。
管道安裝嚴密性不強,漏水現象比較嚴重,造成系統缺水。
6)設計原因。
這里將不再詳細的分析。
系統運行過程的噪聲大致有兩種:設備運轉的噪聲、風管的風氣流噪聲、管道水流的噪聲。
1)設備安裝不當導致的噪聲。
設備增加減振措施。落地安裝設備底部安裝橡膠板,吊裝設備采用減震彈簧吊架,風機盤管吊桿受力處下面兩個螺帽、上面再增加一個螺帽。
組合式空調各空氣處理段連接有縫隙,各段內處理部件與壁板之間有明顯縫隙,減振效果不良,造成系統運行噪聲。
設備的皮帶與轉速不當造成設備本身噪聲大。
2)風管安裝不當導致的噪聲。
鍍鋅板風管的剛度不夠,開啟新風時風管表面顫動產生噪聲;風管扭曲、翹角、表面不平、對角線不相等使風管與風管連接受力不均,法蘭墊片不嚴密,漏風量大引起的噪聲。
送風管處靜壓箱應設置為消聲靜壓箱。
3)管道水流導致的噪聲。
管道聚氣,水加氣、氣混水,在強大的壓力下造成的噪聲;
管道水力不平衡,使管道局部流速過大造成噪聲;
管道中有鐵銹、焊渣致使水流過程中撞擊管道發出的噪聲。
造成冷卻塔散熱效果不好的原因很多,其中設備本身及水力是影響最大的因素。
1)冷卻塔設備原因。
排風機轉速低或反轉;布水器的孔眼堵塞,水流不通暢;填料附有泥垢等雜物,減少熱交換的散熱面積。
2)設備與管道布置不合理。
冷卻塔與泵的距離不能太遠,否則水泵出水與自然回水水量不平衡,影響正常的使用。或因水泵的吸水管有上下翻彎,局部聚氣,造成回水不暢。
冷卻塔的集水盤底部與回水總管的距離小于500 mm,這樣就容易在回水總管里聚集空氣,同樣影響回水總量。
冷卻塔的供回水一般情況下,最好并聯串接使用。
3)不經常性檢查。
由于冷卻塔是開式運行,灰塵及雜物進入管道的可能性較大,不經常性清洗,容易在過濾器處堵塞,在布水器處堵塞,影響布水效果。
1)水泵出水口沒有安裝金屬軟接或橡膠軟接,管道振動引起有異常聲響。
2)水泵吸入口聚集有空氣,或管道內有焊渣、砂粒灰塵造成運轉有異常聲響。
3)水泵基礎沒有減振裝置,引起異常聲響。
4)系統太大,單臺泵運轉克服不了系統的阻力,系統缺水引起異常聲響。
1)管道本身滲水現象嚴重。
因為系統較大,管道打壓時,壓力表壓力不下降,并不能說明管道就不滲漏。所以必須做管道嚴密性試驗。
2)風機盤管與冷、熱水支管采用硬連接,凝結水不能排泄,而從凝結水盤外溢。
3)管道的長度和坡度不相適宜,管道的熱脹冷縮考慮不周詳,會出現滴水現象。
4)結露滴水:管道保溫不嚴實、管道與管件、管道與設備之間接觸不嚴密,容易造成滴水現象。
空調系統的節能技術是一個綜合性的系統工程,首先建筑物的外圍護結構就必須節能。建筑不節能,空調再談節能,則是一句空話。
1)水泵和風機可采用變頻技術、變水量和變風量技術、熱回收技術等。
2)采用空調自控技術。
3)循環水管道及風道采用保溫性能較好的材料。
中央空調的調試比較復雜,理論性較強,涉及設備、電氣、流體、給排水、自控等專業也比較多。設計人員已經就方案選擇、設備選型、管道風道設計經過了詳細的理論設計和論證,一般來說不會有明顯的缺陷。在調試過程中以及在日常的運行過程中出現的各種問題,往往和空調的安裝有密不可分的聯系。現代高樓大廈等技術功能較多,各專業管線較多,再加上有些業主過分的強調裝修的造型效果,勢必造成安裝過程中一變再變,有時甚至改變了設計者的初衷。
所以說空調安裝的越是精細,運行時出現的問題就越少。
[1] GBJ 50019-2003,采暖通風與空氣調節設計規范[S].
[2] GB 50243-2002,通風與空調工程施工質量驗收規范[S].
[3] DBJ/T 01-26-2002,建筑安裝分項工程施工工藝規程[S].
[4] GB 50019-2003,采暖通風與空氣調節設計規范[S].
[5] 北京市建筑設計研究院.建筑設備專業設計技術措施[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
[6] 中元國際工程設計研究院.暖通空調設計50例[M].北京:機械工業出版社,2010.
[7] 楊榮宗.暖通空調安裝施工過程中的問題分析[J].建筑與裝飾,2009(9):121-123.
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[9] 宋孝春.民用建筑制冷空調設計資料集[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
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