修改224-郑洪浩-新风空调加湿补水恒压系统改造的研究2022-2-21

Page5PAGE2新风空调加湿补水恒压系统改造技术与难点对策研究摘要：新风空调系统是考量楼堂馆所以及商务办公中心环境保障质量的重要因素。新风空调自身为了稳定运行，也需要可靠的系统保障，如电力保障、制冷物质保障、冷热供水保障以及加湿用水保障等等。本文将以业主方新风系统加湿补水系统的改造为例，系统阐述空调新风系统加湿补水系统改造的思路、改造的方法以及改造的方案，并针对改造过程中出现的具体问题提出了有针对性地解决措施，研究成果可为相关应用与研究提供参考。关键词：空调加湿系统；系统改造技术；难点；解决方案引言空气清洁技术起源于国外对高精尖电子元件及精密机械零件加工环境过高的需要，尤其电子工业发展需要超洁净的环境，对空气质量的要求甚至达到分子级别，这些技术需求极大地促进了空气情节技术的发展。随着社会生活水平的普遍提高，空气清洁技术逐渐由工业走向民用用途，医疗系统、商业中心以及大中型企业也开始使用空气清洁系统。[1]现代空气清洁系统通常与空调系统整合到一起，又被称为新风空调系统，新风空调系统是考量楼堂馆所以及商务办公中心环境服务质量的重要因素。新风空调自身为了稳定运行，也需要可靠的保障系统，如电力保障、冷热水保障以及加湿用水保障等等。本文将以本单位新风系统加湿补水系统的改造为例，系统阐述空调新风系统加湿补水系统改造的思路、改造的方法以及改造的方案，并针对改稿过程中出现的问题提出了一系列有针对性的具体措施。1新风空调加湿补水改造的意义和要求1.1新风空调系统加湿的意义新风空调系统不仅要为所服务的环境提供适宜的温度、补充清洁的空气，还需要维持环境适宜的湿度。适宜的湿度有助于改善环境的适宜程度，增加场所内设备以及家装的使用寿命。如果空气中的湿度过小，场所中的人们除了感觉不舒服，还会产生嘴唇干裂、咽喉痛痒等现象；空过空气中的湿度过大会让人体产生严重的风湿病症，并容易在场所中滋生细菌和病毒。我国很多单位和部门对所用的新风空调系统采取重维修、轻保养的运维策略。尤其是加湿系统，所涉及的相关管路以及设备众多，系统比较复杂，如果使用的过程中保养不得当，会直接导致加湿系统失效，甚至出现严重的水、电事故，加湿系统对新风空调的稳定运行意义重大。[2]基于我单位现有的新风空调加湿系统不堪重负、故障不断、设备腐蚀严重以及管路堵塞严重等问题，有必要对业主单位新风空调的加湿补水系统进行升级改造，以减轻新风空调日常的运维负担，保障新风空调系统的可靠运行。1.2新风空调加湿补水的要求新风空调的加湿系统要消耗一定的水分，因此需要为新风空调设置补水系统，补水系统对水质有一定的要求。[2]在国家标准方面，我国对新风加湿水质的具体要求有所欠缺，目前仅有《空调设备用加湿器》（GB/T29736—2013）对加湿补水作了pH值及总硬度方面的限定；我国颁布的《国家建筑标准设计图集》对新风空调系统补水水质也有一些要求。但这些要求比较宽泛，缺乏强制性，导致目前我国目前在新风空调加湿补水水源选择上较为随意，很多单位的新风空调的新风机组加湿用水直接采用管接的自来水，并没有对所用的自来水经过任何处理，这就会导致很多问题，如管路堵塞、设备腐蚀等等。[3]1.3原有补水系统的缺陷1.3.1原有补水系统的缺陷与问题业主单位的新风空调系统的新风机组加湿用水在安装初期，直接采用管接的自来水，而我市目前公共自来水系统提供的自来水存在水质过硬的问题，Ca2+、Mg2+等离子含量较高。在运行的过程中，自来水中较多的Ca2+、Mg2+等离子容易在管路和设备内部随着加湿用水的不断蒸发而不断浓缩，最后从水中析出，形成水垢，造成了水箱、管路以及加湿系统的堵塞。此外，水中较多的CL-、SO42－等腐蚀性成分也会随着加湿罐内水分的蒸发而富集，进而产生对设备的强烈腐蚀，加速了设备的氧化腐蚀，降低了设备的使用寿命。[4]1.3.2原有补水系统缺陷改造的原因业主单位的新风空调系统因为之前一直使用自来水作为加湿补水系统，空调加湿系统经常出现堵塞的故障，经常需要维修人员对设备进行清理。自来水系统中的CL-、SO42－等腐蚀离子过多对设备造成了严重的腐蚀，也为新风系统的安全运行造成了隐患，经过我单位维修人员多次维修，仍没有本质上的改善，因此，有必要对我单位新风空调的补水系统进行有针对性地改造。2新风空调加湿补水恒压系统改造方案的论证2.1补水系统改造的方案2.1.1补水系统改造方案的选择对新风空调加湿系统改造的思路有很多，目前成熟的方案有化学软化法、磁力软化法、蒸发法以及离子膜法等等。离子膜法又被称作RO膜（以下简称RO膜）法，是利用膜的选择性和渗透性将水中的离子滤掉，以获得软水的方法。RO膜容易受到污染，因此有需要对通过RO膜法的自来水进行前置处理以及后置处理等等。前置处理一般选用砂率和碳滤的方法去掉水中的杂质。在经过RO膜过滤掉书中大部分的离子，以使处理后的水分更加符合新风空调系统加湿补水的要求。[5]2.1.2补水系统改造的实现方案业主单位之前已经拥有一套一级RO水处理系统用于生产用水，水质完全符合新风空调补水的要求，而且所产生的软水在满足生产需要之外还有富余，可以满足新风空调系统加湿补水的要求。因此，本次对新风空调系统加湿补水的改造将直接采用本单位的RO水处理系统，并不需要重新为本单位的新风空调另行配置一套RO水处理系统，进而可以节约一笔可观的设备成本。2.2恒压补水系统的方案2.2.1恒压补水系统压点值的计算确定RO水处理系统作为新风空调系统加湿补水的水源后，还需要设计一套水源到新风空调加湿系统的输水方案。新风空调的加湿系统在运行和停止时，需要水压系统保持恒定，以保证系统内的水分无论在运行状态和静止状态均不会发生气化、缺水以及超压等现象，这就需要为新风空调配置恒压补水系统。恒压补水系统维持压点值作用是非常关键的，恒压点值的表达公式为：H=H静+H汽+H裕（1）其中：H静为恒压系统最高点与循环泵入口的压头，单位是m（水柱）；H汽为恒压系统顶部热水汽化净压头，m（水柱）；H裕为富裕水头，m（水柱），一般取1-5m静压压头。2.2.2恒压补水系统的选型计算根据新风空调加湿补水恒压原理的不同可分为开式膨胀水箱定压系统、气压罐定压系统和变频补水泵定压系统三种定压方式。[6]本次改造采用定压气罐的方式实现加湿补水的定压，设计选型的公式为：（2）其中：V为恒压气压罐的实际容积，单位为m3；Vmin为恒压气压罐的最小容积，单位为m3；Vt为恒压气压罐调节容积，调节时间不宜小于3min补水泵的平时流量，单位为m3；β为恒压调气灌的附加系数，本次设计附加值取1.05；其中P1为补水泵启动压力，P2为补水泵停止压力；P1取值为0.65-0.85，本次取值为0.72；P2的取值为。2.2.3加湿补水恒压系统改造方案的实施改造后的加湿补水恒压水泵系统如图1所示，相应的控制系统和控制界面如图2和图3所示。采用定压气罐的方式实现加湿补水的定压具有安装位置灵活，适用于新风空调对加湿补水要求高的特点，而且能够满足新风空调加湿系统实现自动补水、排水、泄放以及过压保护等需求。图1改造后的恒压水泵系统图2加湿补水恒压水泵控制系统图3补水恒压水泵系统控制界面3新风空调加湿补水恒压系统改造过程中的难点及解决方案3.1改造过程出现的主要难点利用公司原有的一级RO水箱取水通过恒压供水的方式来解决空调加湿器和冷热水管路补水问题。在水泵、压力传感器和变频器的选型，管路安装，系统参数设计及调试工作实施的过程中遇到以下难点：1）系统运行过程中压力不稳，容易震荡；2）恒压供水泵启停过于频繁；3）纯水系统保养期间，一级RO水箱低液位，恒压水泵仍在运行，水泵发烫。3.2主要难点的解决措施针对以上难点，本次的改造方案中通过分析具体的原因，采取了具体解决措施有以下三条。3.2.1补水压力不稳定问题及解决措施通过分析发现造成压力不稳定原因是在设计时我先采用的是电接点远传压力表控制水泵变频工作，远传压力表安装点离水泵出水口太近，管路压力受出水速度影响太大，反馈给控制器的压力值会忽高忽低，从而导致系统的震荡。后续改为压力传感器监测压力通过模拟电压控制变频器频率实现稳压控制，且安装点远离水泵出水口，避免了震荡。3.2.2恒压水泵频繁启停问题及解决措施通过观察发现，远传压力表的指针频繁变化，导致压力低于设定低点后水泵启动，当压力大于设定值时水泵又停止，由于管路用水量在变化，所以水泵始终难以保持在一个稳定的值。所以增加了一个气压罐起到缓存作用，另外将电接点远传压力表控制水泵改为压力传感器监测和反馈压力值，通过触摸屏编程设定压力参数，反馈到变频器来通过改变频器频率控制水泵运转，当压力达到时水泵低频率运作，压力下降时频率升高，一直处于运转状态，解决了频繁启停的问题。3.2.3恒压水泵在水箱低液位运行问题及解决措施纯水系统保养期间，一级RO水箱低液位，恒压水泵仍在运行，水泵发烫。分析发现主要原因是系统未设定低液位保护功能，后续增加低液位浮球，当水位达到低液位时水泵停止工作且蜂鸣器发出报警声音。4结论与建议综上所述，本文介绍了本单位对新风空调加湿补水装置的改造过程，针对原有方案直接使用自来水作为空调补水，容易造成设备堵塞，设备腐蚀加快等问题，本次改造采用管接本厂已有一级RO水处理系统的方法，采用本厂生产线用一级RO水处理系统过剩的水实现了对空调系统加湿系统补水，并有针对性地设计了RO水处理系统与新风空调加湿系统之间的恒压补水系统，实现了恒压供水的目的。此外，本文还针对此次改造过程中出现的具体问题，提出了有效的解决方案，最终达到了理想的效果，改造后的加湿补水系统运行至今尚未在发现结垢现象，设备腐蚀的程度也没有增加。以上作品的著作权为本作者所有，仅供参考，严禁抄袭，需要全套资料或者专业辅导请联系作者：QQ：2993571832微信：lxj1234511参考文献[1]邬扬善.中水用于空调冷却补水的可行性分析[J].给水排水,2015,22(8):5.[2]刘赛龙,朱慧.一种具