某实验楼-恒温恒湿空调改造工程的设计

简介 简介 本文介绍了某实验楼 恒温恒湿空调改造工程的设计 安装及调试 空调设备采用风冷恒温恒湿空调机组 共分八个独立的空调系统 总结了该工程从 设计 安装到调试 全过程的一些具体做法和体会 关键字 关键字 恒温恒湿空调 全空气系统 电极加湿器 自动控制 1 概述 该工程为实验楼恒温恒湿空调改造项目 共三层 空调面积约 1340m2 原 设空调系统 部分采用集中空调的方式 部分采用水冷柜式空调机的空调方式 系 统经过多年运行 设备老化 系统陈旧 分区不合理 已不能适应当前工作的需要 为此有必要对现有系统进行技术改造 为计量实验提供必需的恒温恒湿工作环境 2 2 空调设计参数 条件及空调冷负荷空调设计参数 条件及空调冷负荷 2 12 1 设计参数设计参数 夏季室外计算干球温度 33 2 湿球温度 26 4 冬季室外计算干球温度 12 相对湿度 45 室内温度 湿度的要求见表 1 根据现场观测和对原系统的分析 根据业主提出的工作需要 将实验楼改造为 八个恒温恒湿空调系统 其条件 参数如表 1 系统 编号 房间名称及房 号 面积 m2 温度 湿度 RH 工作 人数 仪器 发热 功率 kW 工程技术部 106 30 0020 1 050 1023 工程技术部 107 50 0020 1 050 1033 系统 1 交流电压室 54 0020 1 050 1033 108 磁通量室 109 49 0020 1 050 1033 直流仪器室 110 内 52 4720 0 550 1045 电容室 203 内 24 4020 0 550 1022 直流仪器室 206 内 23 7720 0 550 1033 数字仪表室 210 56 6320 1 050 1022 交流阻抗室 211 东 54 7620 1 050 1053 数字仪表室 211 西 56 6320 0 550 1022 系统 2 交流阻抗室 212 25 6520 0 550 1022 系统 3 长度基线室 103 160 5020 0 550 1065 磁通基准室 303 44 7020 1 050 1011 电感室 304 40 0020 1 050 1022 交流电量室 308 22 2120 1 050 1012 交流电量室 309 41 5320 1 050 1032 工程技术部 310 36 3820 2 050 1021 5 系统 4 电磁测量室 312 27 0020 1 050 1021 工程技术部 318 56 6320 2 050 1032 交流电量室 319 55 7820 1 050 1032 辅助室 1 7 0020 1 050 10 辅助室 2 7 0020 1 050 10 控制室 10 0020 0 550 1020 5 电阻测量室 32 7620 0 550 1035 电压测量室 27 3920 0 550 1025 系统 5 辅助室 13 0020 1 050 10 电压基准室 20 5020 0 250 1025 系统 6电阻基准室20 5020 0 250 1025 电能基准室 121 60 0920 0 550 1058 系统 7 高压室 122 50 0020 1 050 1045 光频控制室 10 0020 1 050 1021 试验室 1 16 0020 1 050 1022 试验室 2 16 0020 0 550 1022 试验室 3 18 0020 0 550 1022 试验室 4 10 0020 0 550 1022 系统 8 50 万级 试验室 5 60 0020 0 550 1038 2 22 2 空调系统设计冷负荷见表 空调系统设计冷负荷见表 空调 系统 12345678 冷负 荷 kW 41 9 8 45 9 1 38 4 2 48 8 1 25 9 26 3 3 46 4 2 37 7 2 注 新风量按每人 35m3 h 计算 2 32 3 空调系统设计送风量见表 空调系统设计送风量见表 空调系 统 12345678 送风量 m3 h 1149 1 1027 9 860 0 1151 2 560 0 560 0 1010 0 860 0 注 送风温差的确定 室温允许波动范围 0 2 送风温差取 3 室温允许 波动范围 0 5 送风温差取 5 室温允许波动范围 1 2 送风温差取 6 7 3 3 空调系统的设计空调系统的设计 3 13 1 空调机组的选择空调机组的选择 原机房内空调机组全部取消 新设计采用 R22 制冷剂 直接蒸发式制冷系统 系统 1 7 选用七台广东省吉荣空调设备公司生产的风冷恒温恒湿空调机组 系统 8 选用一台广东省吉荣牌风冷洁净恒温恒湿空调机组 机组性能参数详见表 空调系 统 12345678 机组型 号 HF49NHF49 N HF39 N HF49 N HF25 N HF25 N HF49 N HJF3 9N 名义制 冷量 kW 49 649 639 449 625 025 049 639 4 名义制 热量 24 024 018 024 012 012 024 018 0 kW 风量 m3 h 1150 0 1150 0 86001150 0 560056001150 0 8600 机外余 压 Pa 600650420650350350500450 加湿量 kg h 88884488 温控范 围及灵敏 度 18 21 1 18 21 1 18 21 1 18 21 1 18 21 1 18 21 1 18 21 1 18 21 1 湿控范 围及灵敏 度 RH 50 70 5 50 70 5 50 70 5 50 70 5 50 70 5 50 70 5 50 70 5 50 70 5 3 23 2 空调系统的设计空调系统的设计 风冷恒温恒湿空调机组室内机设在机房内 室外机设在机房外绿化带内 空调采用全空气系统 设送风道 送风口和回风道 回风口 经空调机组处理后的 空气 通过送风道 送风口送至室内 经回风口 回风道回至机房 3 2 1 系统 1 系统 2 系统 4 采用明装风管 侧上送上回的送风方式 送风 口为铝合金双层百叶风口 回风口为铝合金单层百叶风口 3 2 2 系统 3 走廊吊顶内新设主送回风管道 原室内孔板送回风系统不变 3 2 3 系统 5 系统 8 原空调系统室内部分送风道送风口 回风道回风口不变 送回风主管道重新设置 3 2 4 系统 6 新设送 回风主管道 原室内孔板送回风系统不变 3 2 5 系统 7 电能基准室 原空调系统室内部分送风道送风口 回风道回风口 不变 送回风主管道重新设置 高压室新设风管 明装侧上送上回的送风方式 3 2 6 系统风速的确定 本设计为低速风道系统 主风道风速 8m s 支风道风 速 4 5m s 双层百叶送风口风速 2 35m s 单层百叶回风口风速 1 88m s 孔板送 风 孔口流速 2 5m s 工作区流速 0 15m s 消声静压箱流速 1 0m s 3 33 3 消声减振消声减振 3 3 1 每台恒温恒湿机组送风口处 回风口处设消声静压箱 送 回风主管道 上设微穿孔板消声器 机组与风道采用帆布软连接 3 3 2 机房内恒温恒湿机组设减振基础 4 4 空调系统的自动控制空调系统的自动控制 本设计为独立的空调系统 机组控制程序为送风温度控制 每个空调系统 送风总管道上设一个总电加热器 每个系统各房间支风管设末端微调电加热器 根 据房间温度不同要求 分别选用调功器无级控制 8 个空调系统 36 个受控房间 设 8 个总风管电加热器和若干个末端微调电加热器 采用一个 CPU315 2DP 控制 为了节省投资 湿度按系统控制 每台空调机组回风口处设湿度传感器 控制整个系统的湿度 为了保证系统的防火安全 每个空调系统送风管道上设压差控制器 无风 压差 电加热器则不能启动 5 5 本设计方案的特点本设计方案的特点 5 1 空调冷热源采用广东吉荣牌风冷恒温恒湿空调机组 压缩机采用进口全封 闭压缩机 加湿器采用电极式加湿器 机组设计紧凑 占地面积小 采用数字式微处 理器 控制精度高 可根据设定的温湿度自动开停机 全自动控制 无需专人操作 5 2 空调系统为独立的系统 恒温恒湿精度高 使用灵活 方便 具有显著的 节能效果 6 6 对其他专业的要求对其他专业的要求 本工程为改造项目 各个实验室对室内温度 湿度要求较高 故空调设备 送回风系统 自控系统应按设计规范和现场实际进行设计 为了减少外界气候条件的干扰 恒温恒湿室在建筑处理方面 必须做一些 特殊的处理 这不仅有利于保证恒温恒湿的精度 而且对空调设备的投资运行费用 方面 也有着重要的意义 6 1 维护结构的热惰性及隔汽防潮 6 2 高精度 20 0 2 20 0 5 的房间外围最好有低精度的恒温室作套 间 6 3 尽可能将恒温恒湿室布置在建筑物的底层和北面 不宜有朝东 西 南的 外墙及门窗 以减少太阳辐射热 高精度的恒温室不宜有外墙 6 4 高精度的恒温室不宜开窗 门应做成密闭保温门 设门斗 6 5 室内保证正压及室内温度场的均匀 6 6 如工艺允许尽可能将局部热源设在室外或套间内 7 7 空调系统的安装及调试空调系统的安装及调试 7 17 1 空调系统的安装空调系统的安装 7 1 1 恒温恒湿机组室内外机的安装 机组的基础要找平 水平允许偏差为 0 2 100 7 1 2 空调风管的制作及安装 风管的保温 应按设计图纸和国家有关施工验 收规范施工 由于该工程为改造项目 部分房间室内管道 风口不变 所以施工时 要考虑新设系统与老系统管道的合理连接 7 1 3 机组室内外机制冷剂管道的安装 压缩机排气管的水平管段应有不小于 1 100 的坡度坡向冷凝器 严禁 U 型弯 管道的焊接 试压 试漏 排污 试真空 保温 加注制冷剂 应严格按施工规范及机器说明书要求进行 7 1 4 空调风管采用 30mm 厚铝箔超细玻璃棉板保温 具有保温 防火效果好 的优点 7 27 2 空调系统的调试空调系统的调试 7 2 1 空调系统风量的调整 风量的调整按系统进行 从系统最末端的支干管 开始 调节每个支干管上的对开多叶调节阀 使每个房间的风量达到设计的要求 调整房间送回风口叶片的角度 使房间的气流组织均匀 7 2 2 机组的调试设定参数见表 5 表 5 系 统 编 号 房间名称 及房号 送风量 m3 h 设定温度 设定湿 度 RH 蒸发 器出口温 度 送风 口 温度 工程技术 部 106 146520 1 050 10 工程技术 部 107 244020 1 050 10 交流电压 室 108 263520 1 050 10 磁通量室 109 239120 1 050 10 系 统 1 直流仪器 室 110 内 256020 0 550 10 9 915 电容室 203 内 116020 0 550 10 直流仪器 室 206 内 113020 0 550 10 系 统 2 数字仪表 269320 1 050 10 9 815 室 210 交流阻抗 室 211 东 260320 1 050 10 数字仪表 室 211 西 269320 0 550 10 交流阻抗 室 212 122020 0 550 10 系 统 3 长度基线 室 103 860020 0 550 109 713 磁通基准 室 303 158720 1 050 10 电感室 304 142020 1 050 10 交流电量 室 308 78920 1 050 10 交流电量 室 309 147520 1 050 10 工程技术 部 310 129220 2 050 10 电磁测量 室 312 95920 1 050 10 工程技术 部 318 201020 2 050 10 系 统 4 交流电量 室 319 198020 1 050 10 9 714 辅助室 1 40420 1 050 10 辅助室 2 40420 1 050 10 控制室 57620 0 550 10 系 统 5 电阻测量 室 188820 0 550 10 9 913 电压测量 室 157920 0 550 10 辅助室 74920 1 050 10 电压基准 室 280020 0 250 10 系 统 6 电阻基准 室 280020 0 250 10 9 717 电能基准 室 121 560020 0 550 10 系 统 7 高压室 122 450020 1 050 10 9 715 光频控制 室 66220 1 050 10 试验室 1 105820 1 050 10 试验室 2 105820 0 550 10 试验室 3 119120 0 550 10 试验室 4 66220 0 550 10 系 统 8 试验室 5 396920 0 550 10 9 715 7 37 3 系统调试中出现的问题及解决方法系统调试中出现的问题及解决方法 7 3 1 系统 5 20 0 5 电压实验室温度高于设计值 7 3 2 系统 6 20 0 2 北室温度不均匀 达不到设计要求 7 3 3 系统 7 系统 8 送风量较大 送风口风速较高 噪声较大 7 3 4 经检查分析以上系统出现问题的原因及解决方法 系统 5 电压实验室回风管道风阀未全开 回风口部分被设备挡住 回风不 畅 将阀门全部打开 设备移开 室内温度很快达到设计值 系统 6 电压基准室 电阻基准室 20 0 2 二个房间内为原空调系统 未变 房间内孔板送风 下部设三个回风口 北室室内有一台恒温油槽 油槽是一 个不稳定的发热源 时开时停 故室内温度不均匀 另外回风口布置的不均匀 仅 在室内一面墙的下部 50 的长度处设 3 个回风口 并回风口部分被设备挡住 也是 造成室内温度不均匀的因素之一 如果要达到设计要求的精度 20 0 2 就 必须将局部热源移至室外 回风口均匀设置 回风畅通 由于是改造项目 室内风管仍利用原系统风管 与新系统机组送风管连接 由于新系统设计风量比原系统大 故系统 7 系统 8 送风道 送口风速较高 噪声 较大 在二个系统中增设二台变频器 根据系统实际调出最佳工况 7 47 4 系统检测结果系统检测结果 7 4 1 检测依据 GB50243 2002 通风与空调工程施工及验收规范 设计 施工图 7 4 2 检测仪器 智能型温度自记仪 测量范围 40 85 准确度 0 3 HM34 型数字式温湿度仪 测量范围 0 90 RH 准确度 2 RH 便携式数据采集 仪 0 40 准确度 0 1 7 4 3 检测条件 各实验室内设备均投入运行 空调系统连续运行 24h 以上 然后进行温湿度测量 依据国家标准 GB50243 2002 的规定 20 0 5 的房间在 工作区布 5 个测点 连续采集 8h 以上的数据 20 0 2 的房间在工作区布 9 个测 点 连续采集 24h 以上的数据 7 4 4 检测结果 对 20 0 5 的房间 每隔 10min 采集各测点的数据 取平 均值 连续采集 8h 对 20 0 2 的房间 每隔 10min 采集各测点的数据 取平均 值 连续采集 24h 其检测结果见表 6 表 6 空调系 统编号 房间名称面积 温度 相对湿度 RH 噪声 dB A 系统 1直流仪器室 52 47 19 80 20 5 0 45 3 58 6 42 系统 2电容室 24 40 19 50 19 7 0 47 9 53 0 48 交流阻抗室 23 77 19 78 19 9 8 44 6 50 9 43 5 数字仪表 56 63 19 79 19 9 0 47 8 51 5 48 5 系统 3长度基线室 160 50 19 90 20 1 0 57 4 60 0 43 电压测量室 32 76 19 8 20 4046 6 48 9 58 5 系统 5 电阻测量室 27 39 19 80 20 0 8 40 5 48 0 56 电阻基准室 20 50 19 8 20 1046 4 48 7 56 系统 6 电压基准室 20 50 19 70 20 0 0 46 6 50 0 48 系统 7电能基准室 160 09 19 95 20 2 0 49 1 59 8 54 5 试验室 3 18 00 19 55 20 2 5 51 5 54 0 50 试验室 4 10 00 19 58 19 9 8 50 4 52 3 43 试验室 5 60 00 20 02 20 2 0 48 9 52 3 51 试验室 1 16 00 19 95 20 1 5 49 9 54 4 53 系统 8 试验室 2 16 00 19 40 20 0 0 47 6 53 6 39 注 1 表 6 仅列出房间温度为 20 0 5 及 20 0 2 的房间检