摘要：目前恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)大多采用節(jié)能自動空調(diào)機(jī)組，能滿足我國不同地區(qū)常年運(yùn)行的設(shè)計(jì)要求，但盛夏期間控制目標(biāo)參數(shù)出現(xiàn)偏差。 本文探討了偏差的常見原因，并提出了一些經(jīng)過驗(yàn)證的減少偏差時(shí)間的方法。

1 設(shè)備基本性能

1.1生產(chǎn)工藝空調(diào)所需參數(shù)，常年空調(diào)房：溫度t=22±2℃； φ=55±5%

1.2 單元選型配置及基本功能部分（圖1）

1.3智能自動化控制內(nèi)容：

室內(nèi)溫濕度監(jiān)測與控制； 送風(fēng)溫度監(jiān)測； 回風(fēng)溫濕度監(jiān)測； 新風(fēng)溫濕度監(jiān)測； 露點(diǎn)溫度監(jiān)測； 機(jī)組供暖閥門閥門開度控制； 機(jī)組冷水閥門閥門開度控制； 機(jī)組加濕閥閥位控制； 過濾器堵塞報(bào)警； 機(jī)組定時(shí)啟?？刂?； 新風(fēng)閥和回風(fēng)閥自動調(diào)節(jié)； 風(fēng)扇高低速自動切換。 聯(lián)鎖保護(hù)功能：冷水閥、暖氣閥與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖； 防凍裝置與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖； 鼓風(fēng)機(jī)與防火閥聯(lián)鎖。

控制參數(shù)：（根據(jù)設(shè)計(jì)院圖紙、工藝設(shè)計(jì)要求）

1.4機(jī)組基本參數(shù)：

2 機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)

2.1 項(xiàng)目運(yùn)行記錄：

A、B、C機(jī)組空調(diào)機(jī)組在運(yùn)行過程中均發(fā)現(xiàn)：若保證空調(diào)車間室內(nèi)溫度在目標(biāo)值范圍內(nèi)，相對濕度會高于要求的相對濕度值； 如果相對濕度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，室內(nèi)干球溫度應(yīng)低于目標(biāo)溫度值。

C機(jī)組某日運(yùn)行記錄如下：

注：1. K-1 單元配備另一個(gè)旁路溫度計(jì)。 當(dāng)閥門打開與水接觸時(shí)，顯示進(jìn)水溫度為8℃。

2. 5 臺風(fēng)扇均低速運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、K-1機(jī)組冷卻段出水電動水閥已安裝旁通管恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組原理，閥門100%開啟。

4、K-2機(jī)組冷卻段電動水閥已拆除。 閥門 100% 打開。

5、現(xiàn)場觀察的其他條件：

機(jī)組輔助加熱器的下部很冷。

5臺機(jī)組的廢氣全部排放到空調(diào)機(jī)房內(nèi)，機(jī)房墻壁上設(shè)有百葉窗與外界相通。

從空調(diào)機(jī)組內(nèi)部的表冷段到送風(fēng)段下部有積水。 。

空調(diào)房的地板上積滿了大量的水。

改天早上去現(xiàn)場查看溫濕度傳感器的顯示值：

2.2 現(xiàn)場觀察存在的問題：

我。 新線與舊線之間的通道 當(dāng)自動門打開時(shí)，有很大的風(fēng)從舊線涌向新線。

二. 車間的一間房間里，門開著，里面有一個(gè)很大的紙漿處理槽，產(chǎn)生大量的熱量，地上全是水。

三. 風(fēng)管穿過地板的地方，大量空氣滲入空調(diào)車間，樓下是空調(diào)機(jī)房。

四. 工作室旁邊有一個(gè)休息室。 里面沒有空調(diào)設(shè)施，外窗大開，直通外面。

v. 室內(nèi)溫濕度傳感器大部分放置在外墻上，只有兩個(gè)放置在工作區(qū)域的柱子上。

六. 各機(jī)組進(jìn)水溫度較前一日偏高。

2.3 初步分析

2.3.1空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)部分有積水。 天氣炎熱時(shí)，水分不斷蒸發(fā)，風(fēng)扇周圍的相對濕度很高，相當(dāng)于一個(gè)加濕器，增加了空氣的相對濕度。 空調(diào)機(jī)內(nèi)部積水是表冷器冷凝水排水不暢造成的。

機(jī)組運(yùn)行時(shí)，表冷段處于負(fù)壓狀態(tài)。 如果冷凝水儲盤排水口與水封反水彎之間的高度差小于該段負(fù)壓值，則冷凝水不能順利排出。并且當(dāng)風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動時(shí)，冷凝水內(nèi)部機(jī)組不再處于負(fù)壓狀態(tài)，制冷

冷凝水會從可能的縫隙中流出，導(dǎo)致機(jī)房地板積水。

2.3.2機(jī)組自動空調(diào)控制雖為非露點(diǎn)控制，但不必將空氣處理至機(jī)組露點(diǎn)后再升溫； 然而，空調(diào)機(jī)組的表冷器必須具有將空氣處理至機(jī)器露點(diǎn)的冷卻能力。因此，即使空調(diào)房間的濕度負(fù)荷

當(dāng)熱濕比為零且熱濕比無窮大時(shí)，表冷器后面空氣的干球溫度必須小于12℃。

2.3.3 空調(diào)機(jī)組冷凍水由制冷站供給，機(jī)組供水溫度較高。 由于各種原因，冷凍水溫度無法降至通常的7℃。

2.3.4車間的工藝操作要求每班使用濕拖把拖地進(jìn)行衛(wèi)生，空調(diào)機(jī)組必須除去這種增加的水分。

2.3.5 雨季或所在地理位置環(huán)境空氣相對濕度較高，新風(fēng)含水量較大，新風(fēng)回風(fēng)混合點(diǎn)會向右移動圖，濕度負(fù)荷大不利于除濕。

2.3.6 對于工藝空調(diào)，工作區(qū)域應(yīng)是主要調(diào)節(jié)區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境。 但由于溫濕度傳感器的安裝位置不當(dāng)以及溫濕度場內(nèi)溫濕度的不均勻性，導(dǎo)致傳感器反映的溫濕度值并不是工作空間中的真實(shí)狀態(tài)。

為了減少控制精度的偏差，傳感器應(yīng)放置在最佳位置。

2.4 驗(yàn)證計(jì)算

2.4.1 以JDK-III-80機(jī)組表冷器計(jì)算為例

表冷器正面面積：8.162 m2

表冷器表面風(fēng)速：νy = 4.862 m/s

表冷器水流速度取1.2 m/s

傳熱系數(shù)：K=74.55 W/m2℃

所需冷卻能力：Q = kJ/h (.333 W)

冷凍水量：W=12.96 kg/s（46656 kg/h）

冷水最終溫度：tw2 = 18.17 ℃

與現(xiàn)場測試結(jié)果吻合較好。 產(chǎn)品樣本和國家標(biāo)準(zhǔn)均表明水溫差應(yīng)為5℃。 （水溫差太大，說明機(jī)組運(yùn)行配置不合理）

2.4.2 條件同前，按新水流量2.5 m/s重新計(jì)算

計(jì)算結(jié)果：

水速為2.5 m/s時(shí)的結(jié)冰水量：W'= 27.01 kg/s = 97.23 t/h

重新計(jì)算出水溫度：tw2'= 12.36 ℃

求對數(shù)平均溫差：Δtm =8.97 ℃

根據(jù)新的水流量重新計(jì)算傳熱系數(shù)：K= 88.306 W/m2 °C

表面冷卻器傳熱所需的外表面積： F = 849.12 m2

單位表冷器實(shí)際傳熱外表面積：=1033.652 m2 >。 也就是說6排表冷器的傳熱面積大于實(shí)際需要的表冷器面積。

2.4.3

已知：大氣壓為

從處理前的空氣參數(shù)來看：t1=27℃，ts1=19.5℃：i1=55.5 kJ/kg

表冷器后空氣參數(shù)：t2=11℃，tS2=10.6℃，φ2=95% 得到：i2=30.7 kJ/kg

計(jì)算所需接觸系數(shù)ε2=0.947

與其他類型類似結(jié)構(gòu)的表冷器技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組原理，決定采用8排。

總正面面積為：Fy = 8.162 m2

表冷器實(shí)際有效流通面積：Ff=4.465 m2

表冷器正面風(fēng)速：νy:=4.862 m/s

表冷器總表面?zhèn)鳠崦娣e：F0=1460.459 m2

表冷器銅管實(shí)際通水面積：f0=10803.37 mm2

濕度分析系數(shù)： xi= 1.535

傳熱系數(shù)：K=75.03 W/m2?℃（假設(shè)水流速度1.2m/s）；

求結(jié)冰水量：W =12.96 kg/s (=46656 kg/h =46.656 t/h)

求表冷器所能達(dá)到的換熱效率系數(shù)：ε1=0.788

求水的初始溫度：tw1 = 6.49 °C

空氣散發(fā)的熱量：Q = 661.42 kW

表冷器出口水溫tw2=18.67℃

與6排表冷器計(jì)算水溫18.17℃非常接近

2.5 結(jié)論：

即使冷凍水進(jìn)水溫度比標(biāo)準(zhǔn)溫度低7℃恒濕恒濕機(jī)，冷凍水進(jìn)出水溫差過大，說明表冷器水流量太小。 應(yīng)增加水量。

將8排表冷器水路改為雙回路，并進(jìn)行復(fù)核計(jì)算

計(jì)算結(jié)果：

表冷器銅管實(shí)際通水面積：f0=21606.74 mm2

求結(jié)冰水量：W = 25.92 kg/s (=93312 kg/h =93.312 t/h)

計(jì)算空調(diào)機(jī)組中表冷器所能達(dá)到的熱交換效率系數(shù)：ε1=0.871

空氣處理工藝所需的熱交換效率系數(shù)ε1'=0.94（按現(xiàn)場實(shí)際水溫10℃計(jì)算）

可見，空氣處理過程所需的熱交換效率系數(shù)ε1'大于空調(diào)機(jī)組水路采用雙回路8排表冷器時(shí)所能達(dá)到的ε1值； 即空調(diào)機(jī)組表冷器進(jìn)水溫度為10℃，即使增加表冷器排水深度

可使處理后的空氣達(dá)到設(shè)定的期望值。

當(dāng)表冷器進(jìn)水溫度降至標(biāo)準(zhǔn)溫度7℃時(shí)

空氣處理工藝所需的熱交換效率系數(shù)：ε1”=0.80：

可見，空氣處理工藝所需的換熱效率系數(shù)ε1”小于表冷器排深為8排時(shí)所能達(dá)到的ε1值

求水的初始溫度：tw1 = 8.6 ℃

表明，采用雙回路8列表冷器時(shí)，冷凍水溫度略高于標(biāo)準(zhǔn)水溫7℃，機(jī)組也能滿足實(shí)際運(yùn)行要求。

2.6 采取的措施

2.6.1 采用雙回路表冷器，在不增加冷凍水流量的情況下增加機(jī)組水量。

2.6.2 在每臺空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)管道上增加SRZ蒸汽精密加熱器（因工藝要求恒溫恒濕空調(diào)機(jī)，工廠四季都有蒸汽熱源）。空調(diào)機(jī)組蒸汽加熱器的規(guī)格型號為根據(jù)冬季工況熱負(fù)荷選擇。 由于夏季二次供暖

很小，通風(fēng)時(shí)間短，機(jī)組響應(yīng)波動大，不穩(wěn)定。 送風(fēng)管道上加設(shè)的小型蒸汽加熱器，反應(yīng)靈活，慣性小，易于控制。

（圖3）

2.7 改進(jìn)和結(jié)果

河北B機(jī)組在送風(fēng)風(fēng)道內(nèi)增設(shè)SRZ非標(biāo)規(guī)格蒸汽加熱器（圖3），并將原空調(diào)機(jī)組二次加熱器電動執(zhí)行器和蒸汽閥移至風(fēng)道加熱器進(jìn)汽管，然后控制軟件程序沒有修改，空調(diào)系統(tǒng)可以滿足

設(shè)計(jì)要求。

3條建議：

3.1.1增大水封高差

水封尺寸可按下式計(jì)算。

P——本段設(shè)備負(fù)壓絕對值（Pa）

3.1.2現(xiàn)場也可用橡膠軟管將玻璃U型管壓差表連接至空調(diào)機(jī)組表冷段水箱出水口。 空調(diào)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，水柱實(shí)際高度差h'并考慮空調(diào)機(jī)組過濾器阻力變化的原因

元素加上20mm的余量，就是水封高度h（圖5）。

水封高度h≥h'+20(mm)

3.2夏季空調(diào)機(jī)組盡量不要采用二次回風(fēng)。

空調(diào)房間內(nèi)空氣的絕對含水量大于露點(diǎn)風(fēng)。 露點(diǎn)風(fēng)與二次回風(fēng)混合后，混合風(fēng)的絕對含濕量增加了Δd'（圖6），不利于空調(diào)除濕。 工廠常年供應(yīng)蒸汽，采用二次回風(fēng)供暖并不經(jīng)濟(jì)。

3.3 室內(nèi)空氣的相對濕度只要能滿足基本工藝要求即可選擇。 室內(nèi)空氣的相對濕度值較低，會大大增加空調(diào)機(jī)組的除濕能力，增加空調(diào)機(jī)組的能耗以及設(shè)備的尺寸和規(guī)格。

3.4檢查并更換有故障的疏水閥，使疏水閥正常有效地工作。

3.5加強(qiáng)調(diào)整后機(jī)房的管理，使其滿足工藝空調(diào)機(jī)運(yùn)行的基本要求。

3.6做好冷水機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作，盡量提供設(shè)計(jì)所需的冷凍水，以利于整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。

3.7制定空調(diào)系統(tǒng)（自控及空調(diào)）的日常維護(hù)制度，使設(shè)備能運(yùn)行在最佳狀態(tài)。

注：1、K-4系統(tǒng)覆蓋兩層，并配備兩個(gè)溫濕度傳感器

2、空調(diào)中控室上位機(jī)電腦顯示倉庫內(nèi)溫度、濕度基本穩(wěn)定，所以沒有進(jìn)入倉庫觀察。

將五臺空調(diào)的風(fēng)扇全部設(shè)置為高速運(yùn)轉(zhuǎn)恒溫恒濕機(jī)/a>，半小時(shí)后實(shí)測數(shù)據(jù)如下：