紡織材料測(cè)試室恒溫空調(diào)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試
摘 要: 詳細(xì)介紹了西安工程科技學(xué)院紡織材料學(xué)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)改造項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與調(diào)試情況。
1 項(xiàng)目概況
西安工程科技學(xué)院(原西北紡織工學(xué)院)紡織材料測(cè)試室是該校紡材專業(yè)進(jìn)行教學(xué)、科研測(cè)試工作的省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
紡材測(cè)試室原空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)采用水冷式恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組,包括一臺(tái)帶半封閉式壓縮機(jī)的水冷冷凝機(jī)組和一臺(tái)上送風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組,兩臺(tái)設(shè)備均安裝在設(shè)備間,送風(fēng)管道從空調(diào)機(jī)組頂部接到兩個(gè)測(cè)試室上部,再通過(guò)天花板上的送風(fēng)口將處理過(guò)的空氣直接送到使用空間,室內(nèi)回風(fēng)通過(guò)貫穿于兩個(gè)測(cè)試間的下部回風(fēng)管道返回空調(diào)機(jī)組。
原空調(diào)系統(tǒng)建于八十年代初,限于當(dāng)時(shí)的條件,設(shè)備技術(shù)水平較低,尺寸龐大,能耗高。特別是使用一次性冷卻水,浪費(fèi)水資源,運(yùn)行費(fèi)用很大。加之經(jīng)過(guò)多年使用,部件磨損嚴(yán)重,性能下降,已無(wú)法滿足紡材測(cè)試對(duì)環(huán)境條件的要求,亟需對(duì)該空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2 設(shè)計(jì)方案及設(shè)備選型
2.1 室內(nèi)設(shè)計(jì)要求
根據(jù)測(cè)試工作需要,在不同氣候條件下應(yīng)保證室內(nèi)溫濕度分別滿足20℃±1℃、65%±5%和27℃±1℃、65%±5%的要求。
2.2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
鑒于西安地區(qū)供水緊張的狀況,主機(jī)改用風(fēng)冷式恒溫恒濕空調(diào)機(jī)??紤]到減少測(cè)試室內(nèi)噪聲及震動(dòng)的要求,空調(diào)室內(nèi)機(jī)組仍安裝在設(shè)備間。室外機(jī)組安裝在設(shè)備間的外窗沿下,機(jī)組間連接管路短,同時(shí)便于維修。為減少改造項(xiàng)目投資,送、回風(fēng)管路仍然采用原有系統(tǒng),設(shè)備安裝前對(duì)其內(nèi)部徹底進(jìn)行清理,以滿足使用要求。
2.3 設(shè)備選型
測(cè)試室室內(nèi)面積共40m2,凈高2.8米。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用雙層門結(jié)構(gòu),房間四壁和地板為木板結(jié)構(gòu),兩上外窗均封死,頂棚夾層內(nèi)設(shè)置送風(fēng)管路。根據(jù)用戶使用要求、圍護(hù)結(jié)構(gòu)狀況和室內(nèi)人員、設(shè)備數(shù)量等因素,經(jīng)過(guò)熱濕負(fù)荷計(jì)算,最后確定選用安詩(shī)曼設(shè)備有限公司生產(chǎn)的HF13D-I型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)。機(jī)組主要參數(shù)為:制冷量13.2KW,制熱量7.2KW, 加濕量5kg/h。溫度控制范圍及精度為18℃-30℃±1℃,相對(duì)濕度控制范圍為30%-70%±5%,空氣過(guò)濾器等級(jí)為EU4級(jí)。 3 機(jī)組設(shè)計(jì)和調(diào)試中的幾個(gè)問(wèn)題及措施
由于紡材測(cè)試室對(duì)室內(nèi)溫濕度,尤其對(duì)相對(duì)濕度有較嚴(yán)格的要求,加之其室內(nèi)熱濕負(fù)荷隨季節(jié)交替波動(dòng)較大,所以,普通恒溫濕空調(diào)機(jī)直接用于此類場(chǎng)所難以滿足設(shè)計(jì)要求。因 此,我們?cè)跒橹涮椎腍F13D-I空調(diào)機(jī)的設(shè)計(jì)和調(diào)試中采取了如下措施:
3.1 電氣控制
電氣控制是空調(diào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)高精度控制的關(guān)鍵一環(huán),為了保證設(shè)計(jì)要求,我們選用進(jìn)口智能型電腦控制器。該控制器含雙微處理器,操作面板帶LCD顯示屏,可顯示4行、每行20個(gè)字符的文字內(nèi)容。工作溫度和濕度數(shù)值范圍分別為0-50℃和20%-80%,相對(duì)濕度精度控制最低為±3%??刂破骶哂性谶\(yùn)行過(guò)程中修改運(yùn)行參數(shù)、顯示所有的運(yùn)行狀態(tài)和測(cè)量參數(shù)、通過(guò)聲音和文字信息自動(dòng)報(bào)警等功能,通過(guò)微電腦可對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)空間溫濕度的高精度控制。此外,還可根據(jù)用戶要求,增加數(shù)據(jù)打印、時(shí)鐘控制及集中監(jiān)控等功能。
3.2 循環(huán)風(fēng)量
HF13D-I上送風(fēng)型機(jī)組原設(shè)計(jì)風(fēng)量為2800m3/h,為減少測(cè)試室內(nèi)溫濕度波動(dòng),保證設(shè)計(jì)精度,應(yīng)采取大循環(huán)風(fēng)量、低溫差(濕度差)的設(shè)計(jì)原則。另外考慮到該系統(tǒng)中送回風(fēng)管路和送風(fēng)口壓降較大的實(shí)際情況,最后選用名義風(fēng)量3500m3/h的離心風(fēng)機(jī)向室內(nèi)供風(fēng)。
3.3 制熱能力
恒溫恒濕空調(diào)機(jī)多用于電信和電腦機(jī)房、工業(yè)控制室等濕熱負(fù)荷大、需全年降溫的場(chǎng)合。而對(duì)本項(xiàng)目而言,一方面室內(nèi)顯熱負(fù)荷較小,另一方面冬季又無(wú)其他供暖設(shè)施,所以對(duì)機(jī)組的加熱能力有特定的要求。為此在機(jī)組設(shè)計(jì)中將加熱量由原來(lái)的7.2KW調(diào)整為18KW,以保證在冬季室外低溫條件下也能滿足設(shè)計(jì)要求,正常工作。
3.4 濕度控制及加濕量調(diào)節(jié)
由于該項(xiàng)目相對(duì)濕度變化范圍要求較嚴(yán),濕度控制十分關(guān)鍵。濕度控制系統(tǒng)包括加濕和除濕兩套功能部件,通過(guò)在制冷系統(tǒng)增加專門除濕閥和采取空氣再熱措施,可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立除濕運(yùn)行。綜合多方面因素,加濕仍選用高效電極式加濕器,通過(guò)微電腦控制其動(dòng)作。在系統(tǒng)最終調(diào)試過(guò)程中,曾出現(xiàn)了相對(duì)濕度波動(dòng)較大的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)我們的認(rèn)真分析研究,最后確認(rèn)與溫濕度控制優(yōu)先順序和加濕量控制方式有關(guān),通過(guò)采取有關(guān)針對(duì)性措施,調(diào)整液位控制和排水控制部件,有效地解決了這一問(wèn)題。4. 使用情況及今后方向
該項(xiàng)目2005年12月13日正式通過(guò)用戶驗(yàn)收。在使用過(guò)程中,系統(tǒng)工作可靠、運(yùn)行狀況良好,保證了紡材測(cè)試工作的順利進(jìn)行,受到使用單位的好評(píng)。該實(shí)驗(yàn)室已于2006年被正式認(rèn)定為省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
該空調(diào)項(xiàng)目的建成和順利運(yùn)行,為紡織行業(yè)同類型實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)的改造提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)我們將通過(guò)增加環(huán)境溫度檢測(cè)功能等措施進(jìn)一步完善設(shè)備設(shè)計(jì),為紡織行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)改造做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。