烏魯木齊石化塑料廠空調改造工程方案設計

朱 輝

(烏魯木齊市德爾佳空調工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830001)

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烏魯木齊石化塑料廠空調改造工程方案設計

朱 輝

(烏魯木齊市德爾佳空調工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830001)

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

空調系統，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,原有空調采用兩套13萬風量的紡織廠專用蒸發冷卻空調機組，冷媒為自來水。主要問題是夏季溫度較高，車間內溫度在30 ℃～38 ℃之間。

2 設計思路

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

3 主要設計參數及空調負荷

空調室外計算參數。

空調室外計算干球溫度：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 原有空調系統分析

1)新風系統處理流程。

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。

2)回風系統處理流程。

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回，側墻安裝有2個側回風窗,空調送風量偏小，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)原有噴淋系統狀況。

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

噴淋循環水為自來水，循環一段時間，水溫上升，蒸發冷卻全新風降溫系統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。按經驗公式計算：

a.二工段園織車間熱負荷概算：

機器發熱量：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。

根據經驗公式，換氣次數按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。

根據經驗公式，面積2 376 m2，層高9 m，換氣次數按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場空間的限制，無法再增加一個空調室，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，增加自控系統以及相應的土建防水工作。

5.2 二工段扁絲車間

1)更換現有軸流風機(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的水，提供7 ℃～12 ℃的冷凍水，以滿足車間內的熱負荷；風冷模塊冷水機組放在空調室北面室外。

在回風道的立面和側面增加40個770×190回風口，在車間中部、南部送風道的側面和立面增加50個770×190送風口，新增送風口主要開在發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；兩套空調均采用五排噴淋管。為減少水的損耗，水池內做好防水處理，并向排污口坡斜。噴淋室粉刷水泥用混合防水劑，側墻壁貼瓷磚。

6.2 噴淋水泵

二工段園織車間空調選用兩臺離心泵,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：室外環境溫度為15 ℃～48 ℃；在目前塑料廠的室外工作環境，空調主機正常操作的情況下，壽命20年。

7 空調自動控制系統說明

7.1 空調系統操作規程

開機順序：送風機→回風機→循環水泵→風冷模塊機組。

關機順序：風冷模塊機組→循環水泵→回風機→送風機。

系統調試，通過變頻調節風機轉速改變系統送風量，調節新回風窗開啟度，改變系統新回風量比例；當外界溫度低于車間溫度，盡量多用新風，反之則用回風，但溫度調節有滯后性，一般為1 h～2 h見效果。調節噴淋水流量和水溫來改變系統送風溫度，送風溫度用冷凍水溫調節較為敏捷。

7.2 空調自控原理

節能原理如下：原來建筑物中使用的空調空氣循環系統是定風量循環系統，系統的溫度控制僅僅由手動開關空調和調節風閥開度完成，而無論末端負荷需求有怎樣的變化，循環流量始終維持恒定。

在本系統中，根據現場情況，采用變風量的控制方式，對車間空氣工況進行閉環控制。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，經過包含溫差控制器的智能控制系統進行PID運算，輸出工作指令給變頻器，風閥執行器，變頻器根據指令，自動調整風機電機的運行速度和新風回風風閥的開度，使整個空調系統始終運行在供需平衡狀態，這樣既提高了系統的工作效率，又使該系統運行在最經濟、合理的狀態，同時，也節約了能源。

8 運行效果

經過兩年運轉運行正常，整個空調系統便于操作，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，采暖通風與空氣調節設計規范[S].

[2] 薛殿華.空氣調節[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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