恒温恒湿空调改造工程设计.doc

某实验楼恒温恒湿空调改造工程设计、安装及调试摘要: 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。 关键词: 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 空调设计参数、条件及空调冷负荷2.1 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)系统1工程技术部106 30。00201。0501023工程技术部10750。00201.0501033交流电压室10854。00201。0501033磁通量室10949.00201。0501033直流仪器室110(内）52。47200。5501045系统2电容室203（内)24。40200。5501022直流仪器室206(内）23.77200.5501033数字仪表室21056。63201。0501022交流阻抗室211(东)54。76201。0501053数字仪表室211（西)56。63200。5501022交流阻抗室21225。65200。5501022系统3长度基线室103 160.50200。5501065系统4磁通基准室30344.70201。0501011电感室30440。00201。0501022交流电量室30822。21201.0501012交流电量室30941.53201。0501032工程技术部31036。38202。0501021.5电磁测量室31227.00201.0501021工程技术部31856。63202.0501032交流电量室31955.78201.0501032系统5辅助室17.00201.05010辅助室27。00201。05010控制室10。00200.5501020。5电阻测量室32。76200。5501035电压测量室27。39200。5501025辅助室13。00201。05010系统6电压基准室20.50200。2501025电阻基准室20。50200.2501025系统7电能基准室121 60。09200。5501058高压室12250.00201。0501045系统8（50万级）光频控制室10。00201。0501021试验室116.00201.0501022试验室216。00200。5501022试验室318。00200。5501022试验室410。00200.5501022试验室560.00200.55010382。2 空调系统设计冷负荷见表空调系统12345678冷负荷(kW）41.9845。9138。4248。8125。926。3346.4237.72注：新风量按每人35m3/h计算。2。3 空调系统设计送风量见表空调系统12345678送风量（m3/h)114911027986001151256005600101008600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12，送风温差取67。3 空调系统的设计3。1 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17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HF49NHF49NHF39NHF49NHF25NHF25NHF49NHJF39N名义制冷量（kW）49。649。639。449。625.025。049.639.4名义制热量(kW)24。024。018.024.012。012。024。018。0风量(m3/h）115001150086001150056005600115008600机外余压（Pa）600650420650350350500450加湿量(kg/h)88884488温控范围及灵敏度（)1821118211182111821118211182111821118211湿控范围及灵敏度（RH）50705507055070550705507055070550705507053。2 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。3.3 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 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CPU3152DP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 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 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（200.2、200。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 空调系统的安装及调试7.1 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。2 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(）系统1工程技术部106 1465201.050109.915工程技术部1072440201。05010交流电压室1082635201。05010磁通量室1092391201。05010直流仪器室110(内）2560200。55010系统2电容室203内1160200。550109。815直流仪器室206（内）1130200。55010数字仪表室2102693201。05010交流阻抗室211(东）2603201。05010数字仪表室211(西)2693200.55010交流阻抗室2121220200。55010系统3长度基线室103 8600200。550109.713系统4磁通基准室3031587201。050109.714电感室3041420201.05010交流电量室308789201。05010交流电量室3091475201。05010工程技术部3101292202.05010电磁测量室312959201.05010工程技术部3182010202.05010交流电量室3191980201.05010系统5辅助室1404201.050109.913辅助室2404201.05010控制室576200.55010电阻测量室1888200。55010电压测量室1579200。55010辅助室749201.05010系统6电压基准室2800200。250109.717电阻基准室2800200.25010系统7电能基准室121 5600200。550109.715高压室1224500201。05010系统8光频控制室662201。050109.715试验室11058201。05010试验室21058200.55010试验室31191200.55010试验室4662200。55010试验室53969200。550107。3 系统调试中出现的问题及解决方法7。3.1 系统5（200.5）电压实验室温度高于设计值。7。3。2 系统6（200.2)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（200.2）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（200。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。4 系统检测结果7。4.1 检测依据:GB502432002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4085，准确度0。3；HM34型数字式温湿度仪,测量范围090RH，准确度2%RH；便携式数据采集仪， 040，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GB502432002的规定，200。5的房间在工作区布5个测点,连续采集8h以上的数据。200。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200.5的房间，每隔10min采集各测点的数据，取平均值，连续采集8h；对200。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。4719。8020。5045。358。642系统2电容室24。4019.5019。7047.953.048交流阻抗室23。7719。7819。9844.650。943。5数字仪表56。6319.7919。9047。851.548.5系统3长度基线室160。5019.9020。1057.460。043系统5电压测量室32.7619。820。4046。648.958。5电阻测量室27.3919.8020。0840.548.056系统6电阻基准室20。5019.820.1046。448。756电压基准室20.5019.7020.0046.650.048系统7电能基准室160。0919.9520.2049。159.854。5系统8试验室318.0019。5520。2551。554.050试验室410。0019。5819。9850。452。343试验室560。0020。0220。2048.952.351试验室116.0019。9520。1549。954。453试验室216。0019。4020.0047。653。639注:1、表6仅列出房间温度为200。5及200。2的房间检测结果，其他房间温湿度经检测均高于设计要求值，故未列出。2、以上为二次检测的结果，第一次除系统6（200.2）及系统5电阻测量室(200。5)未达到标准,其他均达到恒温恒湿精度的要求。经查找原因重新调试，第二次对系统6（200。2)及系统5电阻测量室(200。5）重新进行检测合格。8 结束语恒温恒湿实验室，采用直接蒸发式独立的恒温恒湿空调系统，具有系统简单、便于调节、操作管理方便、节能等优点。在改造工程中，要根据实验室的温湿度精度要求合理划分系统，尽可能将同精度要求的设在同一个系统。精度要求较高的房间，如200.2的房间和200。5的房间，应设独立的空调系统。为了满足室内恒温恒湿精度的要求，恒温恒湿空调房间的换气次数,要比普通空调换气次数大,根据经验，2的恒温室，换气次数约10次/h； 1的恒温室,换气次数1015次/h； 0。5的恒温室，换气次数15次/h;0。2的恒温室，换气次数30次/h。气流组织设计也是影响恒温室精度的主要因素之一，在高精度的恒温恒湿室内设计气流组织，应考虑以下原则:合理的气流组织流程，充分发挥送风气流的冷却或加热作用；建立一个稳定均匀的温度场，以保证在气流到达工作区时,其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值；气流到达工作区时，其流动速度在0。25m/s左右。0。2及0.5高精度的恒温恒湿室，采用全孔板和局部孔板送风，下部均匀回风,效果较好。对0.2及0.5高精度的恒温恒湿室，以及同一个空调系统几个房间要求不同的温度,采用恒温恒湿空调机组时.系统设计需在风管末端设微调电加热器，根据房间温度不同要求,分别选用调功器无级控制.该恒温恒湿实验室经过一年多的实际运行，效果良好，达到了设计要求.