【摘 要】汽車制造系統(tǒng)中涂裝工藝過程對空氣的潔凈度、溫濕度及風(fēng)壓有著較高的要求，因此中央空調(diào)的采用就顯得極為重要，本案以西安比亞迪車燈廠涂裝線為例介紹中央空調(diào)在涂裝生產(chǎn)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】恒溫恒濕;噴涂;自動(dòng)控制

0.工程概況

車燈廠新噴涂線規(guī)籌建過程中，各噴漆室和各生產(chǎn)區(qū)所需中央空調(diào)有十臺(tái)，其控制原理根據(jù)噴漆室內(nèi)和室外不同要求分為全新風(fēng)定風(fēng)量恒溫恒濕控制和混合風(fēng)定風(fēng)量恒溫恒濕控制。

1.工程的難點(diǎn)及重點(diǎn)分析

1.1噴涂車間及噴漆室有較高的潔凈度，且噴漆室相對壓差要求為正壓：5Pa～10Pa。

車間潔凈度要求為100000 級(jí)(0.5μ)，噴漆室潔凈度要求為10000 級(jí)(0.5μ)。

1.2嚴(yán)格的恒溫恒濕要求，是本項(xiàng)目的難點(diǎn)所在。全年相對濕度要求達(dá)到55％±5％，相對來說，冬天的濕度控制相對容易，只需調(diào)節(jié)蒸汽加濕量可以到達(dá)加濕的效果。而夏天的除濕就比較復(fù)雜，溫度對相對濕度的擾動(dòng)比較大，并非單一的制冷就能同時(shí)控制住溫度和相對濕度要求。

1.3潔凈廠房要求下的恒溫恒濕

因?yàn)槭菨崈魪S房，就要比常規(guī)的恒溫恒濕空調(diào)具有更大的難度，潔凈室的特點(diǎn)對恒溫恒濕有以下影響：

1.3.1 潔凈廠房換氣次數(shù)較大，因此新風(fēng)量較大，是常規(guī)空調(diào)新風(fēng)量的3～4 倍左右，而新風(fēng)是濕度的最大來源，因此對除濕能力的要求大大增加了。

1.3.2 通?？梢酝ㄟ^調(diào)整送風(fēng)量來調(diào)節(jié)相對濕度，而潔凈車間送風(fēng)量是不允許改變的，所以溫濕度要靠調(diào)節(jié)相應(yīng)的調(diào)節(jié)發(fā)來實(shí)現(xiàn)。

2.空調(diào)系統(tǒng)

2.1制冷系統(tǒng)為一臺(tái)295kW和一臺(tái)127kW滿液式螺桿冷水機(jī)組制冷，提供 12℃～7℃冷水。其工作原理為經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的高溫高壓制冷劑氣體，通過二次油分離器對冷凍有進(jìn)行分離后，進(jìn)入冷凝器與冷卻水交換熱后備冷凝成中溫高壓液體，經(jīng)干燥過濾后流經(jīng)電子膨脹閥，被截留降壓成低溫低壓的液體進(jìn)入蒸發(fā)器，吸收水的熱量后蒸發(fā)策劃那個(gè)低溫低壓的氣體北壓縮機(jī)吸入，再經(jīng)壓縮后進(jìn)入下一次的制冷循環(huán)。被降溫后的冷水通過水泵輸送到冷卻塔，如此循環(huán)往復(fù)從而達(dá)到冷卻降溫之目的。見（圖一）

2.2熱源由區(qū)域提供0.8MPa 高壓蒸汽減壓至0.4MPa經(jīng)板式汽—水熱交換機(jī)組提供60℃～50℃熱水。機(jī)組熱交換能力為500KW，消耗蒸汽量為700kg/h。系統(tǒng)蒸汽總消耗量為1200kg/h，其中包括空調(diào)系統(tǒng)冬季噴蒸加濕量500kg/h。

2.2.1空氣處理方案

本系統(tǒng)采用一次回風(fēng)方案，設(shè)置初、中、高效三級(jí)過濾器。高效空氣過濾設(shè)于空調(diào)箱末段。由于本系統(tǒng)所使用工況均為小于300平方米以下，空間高度基本在3M以下，應(yīng)屬于小型精密恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)。

（圖一）螺桿式冷水機(jī)組工作原理圖 （圖二）控制硬件結(jié)構(gòu)

2.2.2空氣處理流程按空調(diào)可分為兩類，一種是非噴漆區(qū)域混合風(fēng)定風(fēng)量恒溫恒濕空調(diào)（圖三），另一種是全新風(fēng)定風(fēng)量恒溫恒濕空調(diào)（圖四），其控制原理基本相同流程如下：

新風(fēng)→初效過濾→預(yù)熱（混合風(fēng)）→中效過濾→空氣冷卻→空氣加熱或微調(diào)→空氣加濕→送風(fēng)機(jī)→均流段→高效過濾→噴漆室（區(qū)域）→ 新風(fēng)（回風(fēng)段）→排風(fēng)機(jī)排風(fēng)

（圖三）區(qū)域空調(diào) （圖四）噴漆室空調(diào)

3.系統(tǒng)控制方案

根據(jù)本案的特點(diǎn)，系統(tǒng)控制采用模塊式的三菱Q系列PLC為控制平臺(tái)，配以三菱GT1685觸摸屏作為人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置，實(shí)時(shí)監(jiān)控等操作；區(qū)域潔凈車間送風(fēng)量是不允許改變，因此系統(tǒng)的溫濕度控制因?yàn)橄到y(tǒng)方案分為以下幾個(gè)部分。

3.1冬季模式

根據(jù)西安歷史氣候條件，冬季屬于低溫底濕的氣候條件，一般情況下當(dāng)早晨和晚上室外溫度低于5攝氏度時(shí)，預(yù)熱器閥門自動(dòng)開啟對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱，中午隨著室外氣溫的升高，高于5攝氏度時(shí)預(yù)熱氣閥門關(guān)閉，使外界空氣適中維持在5攝氏度，新風(fēng)的預(yù)熱溫度控制降低了外界冷空氣的擾動(dòng)，二次溫度的控制是把蒸汽閥門開度作為輸出值，蒸汽閥的開度由設(shè)定溫度值與溫度傳感器所測得溫度的差值決定;從而使混合后的空氣被加熱到設(shè)定的溫度，新風(fēng)的預(yù)熱溫度控制系統(tǒng)在濕度則是將干蒸汽閥閥門的開作為輸出值，其開度對應(yīng)于控制面板上的設(shè)定濕度和濕度傳感器測定的相對濕度的差值。

3.2恒溫恒濕空調(diào)的夏季模式

因?yàn)槲靼蚕募究諝鉁囟雀?，濕度大，控制原理?yīng)為從硬件結(jié)構(gòu)和軟件原理設(shè)計(jì)上進(jìn)行除濕優(yōu)先，除濕后的空氣再進(jìn)行二次的溫度控制。噴漆室及各區(qū)域內(nèi)濕度對應(yīng)的混合風(fēng)露點(diǎn)溫度的控制原理是用表冷器降溫析出空氣中過飽和的水蒸氣來實(shí)現(xiàn)，使得室內(nèi)的相對濕度達(dá)到控制要求，引起濕度的擾動(dòng)分兩部分，分別為室外的新風(fēng)濕負(fù)荷和室內(nèi)傳濕。溫度的控制是用再熱器對因控制露點(diǎn)溫度表冷器產(chǎn)生的過冷量進(jìn)行補(bǔ)償，從而控制室溫，維持室內(nèi)溫度在要求的范圍內(nèi)。表冷器除濕使室內(nèi)溫度控制所需要的送風(fēng)溫度高于送風(fēng)溫度，此時(shí)用電加熱進(jìn)行二次加熱送風(fēng)，補(bǔ)償因?yàn)槌凉癞a(chǎn)生的過冷量。將控制電加熱的可控硅作為輸出量，其值是與溫度設(shè)定值和溫濕度傳感器測測定的室內(nèi)溫度的差值相對應(yīng)，從而進(jìn)行室內(nèi)溫度的控制，一般情況下表冷器再遵循濕度優(yōu)先控制時(shí)都會(huì)產(chǎn)生過冷空氣，需對空氣進(jìn)行二次加熱從而使送風(fēng)溫度接近室內(nèi)溫度。

3.3過渡季節(jié)自動(dòng)控制

西安過渡季節(jié)包含了冬季和夏季兩種工況，其控制模式對應(yīng)天氣變化參數(shù)。把對混合風(fēng)進(jìn)行控制處理后的過渡季節(jié)的工況復(fù)雜，空氣處理過程要隨著室外溫濕度受雨雪天氣影響的變化而變化，既可能需要對空氣按照夏季工況進(jìn)行處理，也可能需要對空氣按照冬季工況進(jìn)行處理。

4.結(jié)語

通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)，中央空調(diào)的恒溫恒濕的控制系統(tǒng)具有大時(shí)滯、非線性和多變量等特點(diǎn)，由于空調(diào)系統(tǒng)中的控制執(zhí)行終端變量相互影響、耦合和干擾，因此許多情況下 ，所有回路同時(shí)工作時(shí)整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，但每個(gè)回路單獨(dú)運(yùn)行又較正常。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］許居鹓，陸哲明，鄺自強(qiáng)．采暖通風(fēng)與空調(diào)（第一版），2007．

［２］張向群，陸哲明．通風(fēng)與空調(diào)施工（第一版），2006．