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實驗樓恒溫恒濕空調工程設計、安裝及調試

作者:CEO 時間:2022-11-17

信息摘要:摘要:本文介紹了某實驗樓,恒溫恒濕空調改造工程的設計、安裝及調試。空調設備采用風冷恒溫恒濕空調機組,共分八個獨立的空調系統。總結了該工程從設計、安裝到調試,全過程的一些具體做法和體會。1概述該工程為實驗樓恒溫恒濕空調改造項目,共三層,空調面積約1340m2。原設空調系統,部分采用集中空調的方式,部分采用水冷柜式空調機的空調方式。系統經過多年運行,設備老化,系...

實驗樓恒溫恒濕空調工程設計、安裝及調試

實驗樓恒溫恒濕空調工程設計、安裝及調試

  摘要:本文介紹了某實驗樓,恒溫恒濕空調改造工程的設計、安裝及調試。空調設備采用風冷恒溫恒濕空調機組,共分八個獨立的空調系統??偨Y了該工程從設計、安裝到調試,全過程的一些具體做法和體會。

  1概述

  該工程為實驗樓恒溫恒濕空調改造項目,共三層,空調面積約1340m2。原設空調系統,部分采用集中空調的方式,部分采用水冷柜式空調機的空調方式。系統經過多年運行,設備老化,系統陳舊,分區不合理,已不能適應當前工作的需要,為此有必要對現有系統進行技術改造,為計量實驗提供必需的恒溫恒濕工作環境。

  2.1設計參數

  夏季室外計算干球溫度33.2℃,濕球溫度26.4℃

  冬季室外計算干球溫度-12℃,相對濕度45%

  室內溫度、濕度的要求見表1

  根據現場觀測和對原系統的分析,根據業主提出的工作需要,將實驗樓改造為八個恒溫恒濕空調系統,其條件、參數如表1:

  系統

  編號

  房間名稱及房號

  面積

  (m2)

  溫度

 ?。ā妫?/p>

  濕度

 ?。?RH)

  工作人數

  儀器發熱

  功率(kW)

  系統1

  工程技術部106

  30.00

  20±1.0

  50±10

  2

  3

  工程技術部107

  50.00

  20±1.0

  50±10

  3

  3

  交流電壓室108

  54.00

  20±1.0

  50±10

  3

  3

  磁通量室109

  49.00

  20±1.0

  50±10

  3

  3

  直流儀器室110(內)

  52.47

  20±0.5

  50±10

  4

  5

  系統2

  電容室203(內)

  24.40

  20±0.5

  50±10

  2

  2

  直流儀器室206(內)

  23.77

  20±0.5

  50±10

  3

  3

  數字儀表室210

  56.63

  20±1.0

  50±10

  2

  2

  交流阻抗室211(東)

  54.76

  20±1.0

  50±10

  5

  3

  數字儀表室211(西)

  56.63

  20±0.5

  50±10

  2

  2

  交流阻抗室212

  25.65

  20±0.5

  50±10

  2

  2

  系統3

  長度基線室103

  160.50

  20±0.5

  50±10

  6

  5

  系統4

  磁通基準室303

  44.70

  20±1.0

  50±10

  1

  1

  電感室304

  40.00

  20±1.0

  50±10

  2

  2

  交流電量室308

  22.21

  20±1.0

  50±10

  1

  2

  交流電量室309

  41.53

  20±1.0

  50±10

  3

  2

  工程技術部310

  36.38

  20±2.0

  50±10

  2

  1.5

  電磁測量室312

  27.00

  20±1.0

  50±10

  2

  1

  工程技術部318

  56.63

  20±2.0

  50±10

  3

  2

  交流電量室319

  55.78

  20±1.0

  50±10

  3

  2

  系統5

  輔助室1

  7.00

  20±1.0

  50±10

  輔助室2

  7.00

  20±1.0

  50±10

  控制室

  10.00

  20±0.5

  50±10

  2

  0.5

  電阻測量室

  32.76

  20±0.5

  50±10

  3

  5

  電壓測量室

  27.39

  20±0.5

  50±10

  2

  5

  輔助室

  13.00

  20±1.0

  50±10

  系統6

  電壓基準室

  20.50

  20±0.2

  50±10

  2

  5

  電阻基準室

  20.50

  20±0.2

  50±10

  2

  5

  系統7

  電能基準室121

  60.09

  20±0.5

  50±10

  5

  8

  高壓室122

  50.00

  20±1.0

  50±10

  4

  5

  系統8

 ?。?0萬級)

  光頻控制室

  10.00

  20±1.0

  50±10

  2

  1

  試驗室1

  16.00

  20±1.0

  50±10

  2

  2

  試驗室2

  16.00

  20±0.5

  50±10

  2

  2

  試驗室3

  18.00

  20±0.5

  50±10

  2

  2

  試驗室4

  10.00

  20±0.5

  50±10

  2

  2

  試驗室5

  60.00

  20±0.5

  50±10

  3

  8

  2.2空調系統設計冷負荷見表2

  空調系統

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  冷負荷

 ?。╧W)

  41.98

  45.91

  38.42

  48.81

  25.9

  26.33

  46.42

  37.72

  注:新風量按每人35m3/h計算。

  2.3空調系統設計送風量見表3

  空調系統

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  送風量

 ?。╩3/h)

  

  

  8600

  

  5600

  5600

  

  8600

  注:送風溫差的確定:室溫允許波動范圍±0.2℃,送風溫差取3℃;室溫允許波動范圍±0.5℃,送風溫差取5℃;室溫允許波動范圍±1~2℃,送風溫差取6~7℃。

  3.1空調機組的選擇

  原機房內空調機組全部取消,新設計采用R22制冷劑,直接蒸發式制冷系統。系統1~7選用七臺安詩曼公司生產的風冷恒溫恒濕空調機組;系統8選用一臺安詩曼風冷潔凈恒溫恒濕空調機組。

  進入恒溫恒濕機產品快速通道1.風冷恒溫恒濕機2.水冷恒溫恒濕機

  3.2空調系統的設計

  風冷恒溫恒濕空調機組室內機設在機房內,室外機設在機房外綠化帶內。空調采用全空氣系統,設送風道、送風口和回風道、回風口。經空調機組處理后的空氣,通過送風道、送風口送至室內,經回風口、回風道回至機房。

  3.2.1系統1、系統2、系統4采用明裝風管,側上送上回的送風方式。送風口為鋁合金雙層百葉風口,回風口為鋁合金單層百葉風口。

  3.2.2系統3走廊吊頂內新設主送回風管道,原室內孔板送回風系統不變。

  3.2.3系統5、系統8原空調系統室內部分送風道送風口,回風道回風口不變,送回風主管道重新設置。

  3.2.4系統6新設送、回風主管道,原室內孔板送回風系統不變。

  3.2.5系統7電能基準室,原空調系統室內部分送風道送風口,回風道回風口不變,送回風主管道重新設置;高壓室新設風管,明裝側上送上回的送風方式。

  3.2.6系統風速的確定:本設計為低速風道系統,主風道風速8m/s,支風道風速4.5m/s;雙層百葉送風口風速2.35m/s,單層百葉回風口風速1.88m/s;孔板送風:孔口流速2.5m/s,工作區流速0.15m/s;消聲靜壓箱流速1.0m/s。

  3.3消聲減振

  3.3.1每臺恒溫恒濕機組送風口處、回風口處設消聲靜壓箱,送、回風主管道上設微穿孔板消聲器,機組與風道采用帆布軟連接。

  3.3.2機房內恒溫恒濕機組設減振基礎。

  本設計為獨立的空調系統,機組控制程序為送風溫度控制,每個空調系統送風總管道上設一個總電加熱器,每個系統各房間支風管設末端微調電加熱器,根據房間溫度不同要求,分別選用調功器無級控制。8個空調系統36個受控房間,設8個總風管電加熱器和若干個末端微調電加熱器,采用一個CPU315-2DP控制。

  為了節省投資,濕度按系統控制,每臺空調機組回風口處設濕度傳感器,控制整個系統的濕度。

  為了保證系統的防火安全,每個空調系統送風管道上設壓差控制器,無風壓差,電加熱器則不能啟動。

  5.1空調冷熱源采用安詩曼公司風冷恒溫恒濕空調機組,壓縮機采用進口全封閉壓縮機,器采用電加熱器,機組設計緊湊,占地面積小,采用數字式微處理器,控制精度高,可根據設定的溫濕度自動開停機,全自動控制,無需專人操作。

  5.2空調系統為獨立的系統,恒溫恒濕精度高,使用靈活、方便,具有顯著的節能效果。

  本工程為改造項目,各個實驗室對室內溫度、濕度要求較高,故空調設備、送回風系統、自控系統應按設計規范和現場實際進行設計。

  為了減少外界氣候條件的干擾,恒溫恒濕室在建筑處理方面,必須做一些特殊的處理,這不僅有利于保證恒溫恒濕的精度,而且對空調設備的投資運行費用方面,也有著重要的意義。

  6.1維護結構的熱惰性及隔汽防潮

  6.2高精度(20±0.2℃、20±0.5℃)的房間外圍最好有低精度的恒溫室作套間。

  6.3盡可能將恒溫恒濕室布置在建筑物的底層和北面,不宜有朝東、西、南的外墻及門窗,以減少太陽輻射熱。高精度的恒溫室不宜有外墻。

  6.4高精度的恒溫室不宜開窗,門應做成密閉保溫門,設門斗。

  6.5室內保證正壓及室內溫度場的均勻。

  6.6如工藝允許盡可能將局部熱源設在室外或套間內。

  7.1空調系統的安裝

  7.1.1恒溫恒濕機組室內外機的安裝,機組的基礎要找平,水平允許偏差為0.2/100。

  7.1.2空調風管的制作及安裝,風管的保溫,應按設計圖紙和國家有關施工驗收規范施工,由于該工程為改造項目,部分房間室內管道、風口不變,所以施工時要考慮新設系統與老系統管道的合理連接。

  7.1.3機組室內外機制冷劑管道的安裝:壓縮機排氣管的水平管段應有不小于1/100的坡度坡向,嚴禁U型彎。管道的焊接、試壓、試漏、排污、試真空、保溫、加注制冷劑,應嚴格按施工規范及機器說明書要求進行。

  7.1.4空調風管采用30mm厚鋁箔超細玻璃棉板保溫,具有保溫、防火效果好的優點。

  7.2空調系統的調試

  7.2.1空調系統風量的調整,風量的調整按系統進行,從系統最末端的支干管開始,調節每個支干管上的對開多葉調節閥,使每個房間的風量達到設計的要求,調整房間送回風口葉片的角度,使房間的氣流組織均勻。

  7.2.2機組的調試設定參數見表5

  系統

  編號

  房間名稱及房號

  送風量

 ?。╩3/h)

  設定溫度(℃)

  設定濕度(%RH)

  出口溫度(℃)

  送風口

  溫度(℃)

  系統1

  工程技術部106

  1465

  20±1.0

  50±10

  9.9

  15

  工程技術部107

  2440

  20±1.0

  50±10

  交流電壓室108

  2635

  20±1.0

  50±10

  磁通量室109

  2391

  20±1.0

  50±10

  直流儀器室110(內)

  2560

  20±0.5

  50±10

  系統2

  電容室203內

  1160

  20±0.5

  50±10

  9.8

  15

  直流儀器室206(內)

  1130

  20±0.5

  50±10

  數字儀表室210

  2693

  20±1.0

  50±10

  交流阻抗室211(東)

  2603

  20±1.0

  50±10

  數字儀表室211(西)

  2693

  20±0.5

  50±10

  交流阻抗室212

  1220

  20±0.5

  50±10

  系統3

  長度基線室103

  8600

  20±0.5

  50±10

  9.7

  13

  系統4

  磁通基準室303

  1587

  20±1.0

  50±10

  9.7

  14

  電感室304

  1420

  20±1.0

  50±10

  交流電量室308

  789

  20±1.0

  50±10

  交流電量室309

  1475

  20±1.0

  50±10

  工程技術部310

  1292

  20±2.0

  50±10

  電磁測量室312

  959

  20±1.0

  50±10

  工程技術部318

  2010

  20±2.0

  50±10

  交流電量室319

  1980

  20±1.0

  50±10

  系統5

  輔助室1

  404

  20±1.0

  50±10

  9.9

  13

  輔助室2

  404

  20±1.0

  50±10

  控制室

  576

  20±0.5

  50±10

  電阻測量室

  1888

  20±0.5

  50±10

  電壓測量室

  1579

  20±0.5

  50±10

  輔助室

  749

  20±1.0

  50±10

  系統6

  電壓基準室

  2800

  20±0.2

  50±10

  9.7

  17

  電阻基準室

  2800

  20±0.2

  50±10

  系統7

  電能基準室121

  5600

  20±0.5

  50±10

  9.7

  15

  高壓室122

  4500

  20±1.0

  50±10

  系統8

  光頻控制室

  662

  20±1.0

  50±10

  9.7

  15

  試驗室1

  1058

  20±1.0

  50±10

  試驗室2

  1058

  20±0.5

  50±10

  試驗室3

  1191

  20±0.5

  50±10

  試驗室4

  662

  20±0.5

  50±10

  試驗室5

  3969

  20±0.5

  50±10

  7.3系統調試中出現的問題及解決方法

  7.3.1系統5(20±0.5℃)電壓實驗室溫度高于設計值。

  7.3.2系統6(20±0.2℃)北室溫度不均勻,達不到設計要求。

  7.3.3系統7、系統8送風量較大,送風口風速較高,噪聲較大。

  7.3.4經檢查分析以上系統出現問題的原因及解決方法:

  系統5電壓實驗室回風管道未全開,回風口部分被設備擋住,回風不暢。將閥門全部打開,設備移開。室內溫度很快達到設計值。

  系統6電壓基準室、電阻基準室(20±0.2℃)二個房間內為原空調系統未變,房間內孔板送風,下部設三個回風口。北室室內有一臺恒溫油槽,油槽是一個不穩定的發熱源,時開時停,故室內溫度不均勻。另外回風口布置的不均勻,僅在室內一面墻的下部50%的長度處設3個回風口,并回風口部分被設備擋住,也是造成室內溫度不均勻的因素之一。如果要達到設計要求的精度(20±0.2℃),就必須將局部熱源移至室外,回風口均勻設置,回風暢通。

  由于是改造項目,室內風管仍利用原系統風管,與新系統機組送風管連接,由于新系統設計風量比原系統大,故系統7、系統8送風道、送口風速較高,噪聲較大。在二個系統中增設二臺變頻器,根據系統實際調出最佳工況。

  7.4系統檢測結果

  7.4.1檢測依據:GB-2002《通風與空調工程施工及驗收規范》、設計施工圖。

  7.4.2檢測儀器:智能型溫度自記儀,測量范圍-40~85℃,準確度±0.3℃;HM34型數字式溫濕度儀,測量范圍0~90%RH,準確度±2%RH;便攜式數據采集儀,0~40℃,準確度±0.1℃。

  7.4.3檢測條件:各實驗室內設備均投入運行,空調系統連續運行24h以上,然后進行溫濕度測量;依據國家標準GB-2002的規定,20±0.5℃的房間在工作區布5個測點,連續采集8h以上的數據。20±0.2℃的房間在工作區布9個測點,連續采集24h以上的數據。

  7.4.4檢測結果:對20±0.5℃的房間,每隔10min采集各測點的數據,取平均值,連續采集8h;對20±0.2℃的房間,每隔10min采集各測點的數據,取平均值,連續采集24h,其檢測結果見表6

  空調系統編號

  房間名稱

  面積

  (㎡)

  溫度

 ?。ā妫?/p>

  相對濕度

 ?。ǎH)

  噪聲

  dB(A)

  系統1

  直流儀器室

  52.47

  19.80~20.50

  45.3~58.6

  42

  系統2

  電容室

  24.40

  19.50~19.70

  47.9~53.0

  48

  交流阻抗室

  23.77

  19.78~19.98

  44.6~50.9

  43.5

  數字儀表

  56.63

  19.79~19.90

  47.8~51.5

  48.5

  系統3

  長度基線室

  160.50

  19.90~20.10

  57.4~60.0

  43

  系統5

  電壓測量室

  32.76

  19.8~20.40

  46.6~48.9

  58.5

  電阻測量室

  27.39

  19.80~20.08

  40.5~48.0

  56

  系統6

  電阻基準室

  20.50

  19.8~20.10

  46.4~48.7

  56

  電壓基準室

  20.50

  19.70~20.00

  46.6~50.0

  48

  系統7

  電能基準室

  160.09

  19.95~20.20

  49.1~59.8

  54.5

  系統8

  試驗室3

  18.00

  19.55~20.25

  51.5~54.0

  50

  試驗室4

  10.00

  19.58~19.98

  50.4~52.3

  43

  試驗室5

  60.00

  20.02~20.20

  48.9~52.3

  51

  試驗室1

  16.00

  19.95~20.15

  49.9~54.4

  53

  試驗室2

  16.00

  19.40~20.00

  47.6~53.6

  39

  注:

  1、表6僅列出房間溫度為20±0.5℃及20±0.2℃的房間檢測結果,其他房間溫濕度經檢測均高于設計要求值,故未列出。

  2、以上為二次檢測的結果,第一次除系統6(20±0.2℃)及系統5電阻測量室(20±0.5℃)未達到標準,其他均達到恒溫恒濕精度的要求。經查找原因重新調試,第二次對系統6(20±0.2℃)及系統5電阻測量室(20±0.5℃)重新進行檢測合格。

  恒溫恒濕實驗室,采用直接蒸發式獨立的恒溫恒濕空調系統,具有系統簡單、便于調節、操作管理方便、節能等優點。在改造工程中,要根據實驗室的溫濕度精度要求合理劃分系統,盡可能將同精度要求的設在同一個系統。精度要求較高的房間,如20±0.2℃的房間和20±0.5℃的房間,應設獨立的空調系統。

  為了滿足室內恒溫恒濕精度的要求,恒溫恒濕空調房間的換氣次數,要比普通空調換氣次數大,根據經驗,±2℃的恒溫室,換氣次數約10次/h;±1℃的恒溫室,換氣次數10~15次/h;±0.5℃的恒溫室,換氣次數>15次/h;±0.2℃的恒溫室,換氣次數>30次/h。

  氣流組織設計也是影響恒溫室精度的主要因素之一,在高精度的恒溫恒濕室內設計氣流組織,應考慮以下原則:合理的氣流組織流程,充分發揮送風氣流的冷卻或加熱作用;建立一個穩定均勻的溫度場,以保證在氣流到達工作區時,其平均溫度與工作區的溫度差不超過允許的溫度波動值;氣流到達工作區時,其流動速度在0.25m/s左右?!?.2℃及±0.5℃高精度的恒溫恒濕室,采用全孔板和局部孔板送風,下部均勻回風,效果較好。

  對±0.2℃及±0.5℃高精度的恒溫恒濕室,以及同一個空調系統幾個房間要求不同的溫度,采用恒溫恒濕空調機組時。系統設計需在風管末端設微調電加熱器,根據房間溫度不同要求,分別選用調功器無級控制。

  該恒溫恒濕實驗室經過一年多的實際運行,效果良好,達到了設計要求。

  

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