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摘要:近年来,随着城市化的推进,越来越多的大型、超大型建筑如雨后春笋般拔地而起,中央空调也随之广泛使用。本文以某集团办公大楼空调系统为例,探讨在暖通空调系统设备管理及维护中问题及解决思路。
关键词:暖通空调;空调系统;系统设备;管理问题维护水质
引言
暖通空调的应用,大大改善了人们的生活和工作环境,但是在实际的工作中却不能令人很满意,究其原因,主要是设计、施工、运行管理各方面造成的。暖通空调系统建设的各个阶段都影响着其性能,加强前期建设管理和后期维护,对系统的正常运行有着重要的意义。
1、集团办公楼空调系统简介
集团办公楼由一栋八层的主楼(带一层地下室)和一栋五层的商务楼组成。两栋楼设置一套空调系统,楼与楼通过地沟相连。该系统采用风机盘管加VRV多联机组成,风机盘管负责普通负荷的制冷制热需求,VRV负责重要负荷的需求。空调主机房设于主楼地下室,制冷主机采用特灵RTHD螺杆机,制冷量为1122.3KW,制热采用斯大常压热水锅炉,型号为CWNS0.76-85-65-Q,额定热功率为0.76MW。自2010年投入使用以来,已经8年光阴。
2、设计方面遗留的问题和思考
1)、空调水系统采用冷热水共用的两管制系统,主机侧定流量,负荷侧变流量运行。楼层风机盘管冷冻水系统采用同程式管路,楼层之间采用压差平衡阀控制楼层之间的流量分配,每根回水立管的底部设置静态平衡阀限制流量。在制冷运行中出现低楼层过冷,高楼层较热的现象,同时楼层最远端的风机盘管流量不足,无法达到制冷制热效果。是什么原因造成的此种现象呢?压差调节阀根据供回水主管的压力变化进行自动调节,自动消除管网的剩余压头及压力波动引起的流量偏差,起到恒定用户进出口压差的作用,但对流量的控制不理想。如何控制各层的流量分配,避免楼层低的流量大,楼层高的流量小;需根据楼层的设备计算流量,通过压差平衡阀和流量平衡阀相结合的方式控制管路流量,达到管路的水力平衡。
2)、夏季制冷时,顶层房间室内温度在28度左右,远高于其他楼层的25左右的平均温度。通过现场的实地检查发现设备的风量、送回风温差、制冷量等均正常,后通过分析核算,发现主要原因为设计时未充分考虑屋顶负荷,导致计算负荷偏小,而设备选型也较小引起的。解决对策就是重新核算顶层的负荷、流量分配,增加或更换制冷量更大的风机盘管。
3)、空调主机采用R134a冷媒的螺杆式主机,正常运行时声音大,约95分贝,在主机的小负荷运行和启停时,噪音特别尖锐。主机和水泵产生的低频噪音通过建筑结构传至3楼,对人员的正常工作和生活造成了严重的影响。它是如何造成的呢?1)在设计时未根据主机房位置、主机特点来选择噪音小,震动小的主机;2)只考虑在主机下方安装橡胶减震垫和冷冻水、冷却水进出口加装软节来减震,未考虑系统性的减震措施。经过现场检测发现噪音主要是200-1500Hz的中低频噪音。针对噪音穿透性强,衰减弱的特点,通过改变管道的支吊架的硬连接为软连接、给主机加浮筑减震基础、墙面和屋顶加吸音材料等措施来解决。
4)热力地沟的问题
热力地沟是从主楼到商务楼的冷冻水地沟,长度约50米,地沟为不通行地沟。地沟坡向主楼地下室,出墙处设置DN150管道引至集水坑。在使用过程中多次发生暴雨时地沟水量太大,导致主机房被淹,严重影响的设备的正常运行。如何解决呢?在设计的时候管道一定坡向室外,并在室外设泵坑,通过泵将雨水排至室外管网,以保障主机房设备的正常运行。
2、施工阶段造成的问题和解决思路
楼层各区凝结水管道长约50米,主要功能是收集风机盘管制冷产生的凝结水。供冷时,凝结水管道堵塞是最常见的故障。经过多次维修发现,堵塞主要是凝结水管道局部倒坡,造成杂质堵塞管道引起的;同时管道全长采用焊接成形,没有考虑以后疏通的方便。要解决这个问题,必须保障管道的坡度和坡向符合规范要求,严禁倒坡,同时每隔一段距离(5-10米)考虑疏通和冲洗的接口。
3、运行中出现的问题及对策
1)、空调系统的设备的选型都是按最大负荷来选择,然而负荷随时在变,特别是制冷初期和高峰期的负荷相差很大。机组大部分时间都在小负荷运行,启停比较频繁,易对主机的造成损伤,同时也不利于系统的能耗控制。要解决这个问题,我们必须对对主机、冷冻水泵、冷却水泵等空调系统核心设备进行变频改造,建立适应负荷变化的变工况空调系统,保证系统的节能高效运行。
2)系统的排气问题和思路
冷冻水管道系统上有很多排气阀,大部分安装在顶层和回水立管的顶端。排气阀主要有筒体、浮球、排气孔组成。当气体积聚,筒体内水位下降,浮球在重力作用下下落,排气孔打开排气,气体排完,液位上升,浮球在水的浮力推动下上升,堵塞排气孔,完成排气。在实际的工作中,经常出现不能排气的现象,主要是由于排气阀内的冷冻水长久不流动,水质劣化,造成浮球和排气孔粘接形成的。要解决这个问题一要定期加药保持好水质,二要保持好水的流动,三是采用铜和不锈钢材质的排气阀。
3)、冷冻水和冷却水水质的管理
空调系统水质管理主要涉及结垢、腐蚀、微生物控制三个方面。
冷却水在水质管理方面的主要问题是结垢和微生物控制。随着冷却水的不断蒸发,系统的水不断被浓缩,水中的钙硬度,总硬度、电导率等指标不断提高,主机换热铜管结垢的风险大大增加。结垢主要是水中钙离子和碳酸根离子生成碳酸钙,渐渐积累附着在管道上的过程。它的导热系数比铜和铁小几十倍,传热不良会严重影响系统的热交换导致主机冷凝器高压,增加系统的能耗。应对的方法是当电导率提高到1200us/cm的时候,对系统进行排污换水。微生物主要影响是堵塞管路、影响换热、传播病菌。冷却水系统在使用过程中,温度一般多保持在30-40℃之间,是最适合细菌滋生。臭名昭著的军团菌就容易通过冷却水系统进行传播,需要定期投放生物分散剂和氧化杀菌剂,以控制细菌和藻类的滋生。
冷冻水系统采用全封闭的系统,它在水质方面的问题主要是防腐蚀。腐蚀主要的系统中的氧和铁发生反应,生成铁锈,主要影响设备的使用寿命和维护成本。首先,水质控制的好坏可以通过目测水中铁离子的含量和浊度,然后检查冷冻水中的PH值,电导率、钙硬度、总碱度、有机磷等指标。通常以上方法,我们对系统的水质进行监测。然后通过向系统加入缓蚀剂和杀菌剂来保障系统的水质。水质不合格,我们具体问题具体分析,当水质严重不合格时,我们应该对系统进行清洗预膜,然后再加入缓蚀剂来控制水质。
结语
中央空调系统在建筑的广泛应用,为建筑内部提供一个舒适的工作环境,满足了人们生活和工作的需求。随着人们节能环保意识的增强,各种新技术的普及运用,空调设备的管理与维护管理也越来越重要。加强空调设计、施工、运营阶段的管理,对空调系统的设备管理有着重要的意义。
参考文献:
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