梁彥星

(德希尼布天辰化學(xué)工程（天津）有限公司，天津300000)

某化工廠車間內(nèi)MCC室的空調(diào)改造設(shè)計

梁彥星

(德希尼布天辰化學(xué)工程（天津）有限公司，天津300000)

本文通過對MCC室空調(diào)系統(tǒng)的改造實踐，介紹了處理該類問題的一種嘗試，改造原有的通風降溫模式為空調(diào)降溫模式，同時優(yōu)化氣流組織形式，針對化工環(huán)境中的防爆要求，設(shè)置了余壓調(diào)控措施，改造設(shè)計中還考慮了節(jié)能運行的要求。期望為今后類似的項目提供一種借鑒。

MCC室；氣流組織；整流柜；余壓

該改造項目是無錫一家生產(chǎn)電子線路板清洗液的精細化工廠，工廠2007年投產(chǎn)，MCC室位于車間的一端，為整個生產(chǎn)車間防爆區(qū)域的一部分，MCC室面積為90m3，高度為3.6m，內(nèi)部布置了10臺整流柜，每臺整流柜的發(fā)熱量為14kW[1]。

1 存在的問題

原設(shè)計采用通風方式對MCC室降溫，配兩臺送風機，每臺額定送風量為2.8萬m3/h，MCC室總的換氣次數(shù)達172次/h。按照無錫地區(qū)室外夏季的通風計算溫度為31.2℃[1]，MCC室內(nèi)最高溫度40℃的設(shè)計條件[2]，根據(jù)公式Q=mc?t，計算所需通風量為5.3萬m3/h。理論計算證明原設(shè)計的5.6萬m3/h每小時的理論設(shè)計風量是滿足要求的。但安裝后由于管道安裝不合理及室內(nèi)設(shè)備布置的過分擁擠，實際運行五年多來，使用效果一直不能滿足要求。夏天運行時，MCC室內(nèi)溫度經(jīng)常超過45℃，設(shè)備控制柜內(nèi)的實測溫度更是高達到了70℃，電氣控制系統(tǒng)頻繁跳閘，嚴重影響了工廠的正常生產(chǎn)，改造工作迫在眉睫。

2 問題分析

分析MCC室室內(nèi)過熱的原因主要有：1）設(shè)備布置過于密集，設(shè)備運行散發(fā)的大量余熱積聚在狹小的空間內(nèi)，不能及時排出；2）原通風設(shè)計氣流組織不合理，氣流短路，不能有效及時的對室內(nèi)進行降溫；3）整流柜安裝方式不規(guī)范，柜體直接安裝在地面槽型鋼基礎(chǔ)上，沒有留出足夠的柜底的通風空間，致使柜內(nèi)熱氣流不能有效排出。

3 改造方案

鑒于采用通風降溫實際使用效果不好的現(xiàn)狀,并且172次/h的換氣次數(shù)，實際的運行也是不節(jié)能的，所以改造時決定采用采用空調(diào)降溫，放棄通風降溫的方法。關(guān)于空調(diào)設(shè)備的選擇，因為MCC室內(nèi)均為電氣設(shè)備，只有熱負荷，無濕負荷產(chǎn)生，故熱濕比線可以視為ε＝∞，計算焓濕如圖1。

圖1

圖1 中空調(diào)室外狀態(tài)點干球溫度34.8℃，相對濕度33%，處理空氣到送風狀態(tài)點：干球溫度21℃，相對濕度95%，直接送入室內(nèi)，最終室內(nèi)的狀態(tài)點為，干球溫度35℃，相對濕度42%，總的送風量為2.8萬m3/h。選用三臺風冷冷風型空調(diào)機組，每臺機組冷負荷58kW,風量10500m3/h。

4 氣流組織

鑒于MCC內(nèi)的設(shè)備已不允許做任何調(diào)整，但又要解決氣流組織的問題，決定分別在整流柜內(nèi)外兩個環(huán)境中采取改進措施，針對柜內(nèi)溫度過高的問題，采取了在整流柜頂部開排風口，同時在柜子中下部的圍護面開鑿?fù)L孔的方法加強柜內(nèi)的氣流循環(huán)，每個整流柜的排風量為300m3/h,該部分熱空氣經(jīng)獨立的排風機直接排至車間外，這樣房間內(nèi)的冷空氣通過柜子下部新開出的通風孔進入柜內(nèi)，通過柜頂?shù)呐棚L口排出，氣流由下及上，與柜內(nèi)熱氣流一致，柜內(nèi)熱量能及時被排出；針對整個MCC室內(nèi)溫度過高的問題，改造原有的氣流組織方法，具體措施：空調(diào)送風管直接通過MCC室屋面引入，送風口設(shè)在MCC室最里面靠近原來散熱狀況最差的整流柜附近（見圖2中左立墻邊送風口），同時在MCC對面的墻壁上，利用原來墻壁上的兩個送風口中的一個作為空調(diào)回風的回風口（見圖2中右邊立墻），這樣空調(diào)的送/回風口分別位于MCC室的兩端，冷空氣流過室內(nèi)整流柜，橫貫整個室內(nèi)空間，氣流組織效果好，不會形成氣流短路。

圖2 空調(diào)通風剖面圖

5 室內(nèi)正壓的維持

MCC室位于車間防爆區(qū)內(nèi)，要求室內(nèi)外維持30Pa的正壓，采取的措施是在MCC室的外墻上設(shè)余壓閥一個，排氣量600m3/h。室內(nèi)正壓的維持是通過調(diào)節(jié)空調(diào)機組的新風閥和回風閥來實現(xiàn)的，室內(nèi)的瞬時超壓則通過余壓閥泄壓。當過渡季節(jié)及冬季全新風運行時，則通過調(diào)節(jié)新風閥和排風閥來實現(xiàn)室內(nèi)正壓的維持。

6 節(jié)能運行

在室外溫度低于20℃的季節(jié)內(nèi)，空調(diào)機組是不需要開啟的，因此在設(shè)備選型時就考慮了選用能夠滿足空調(diào)送風機具有單獨運行模式的機組。在室外溫度低于20℃的季節(jié)，空調(diào)機組的壓縮機停止工作，只開啟送風機，利用改造前的送風口作排風口（即圖2中序號6），實現(xiàn)全新風運行。系統(tǒng)改造圖見圖2，圖中排風管6在空調(diào)機組制冷運行時為關(guān)閉狀態(tài)，節(jié)能運行時開啟，同時空調(diào)回風管5關(guān)閉。

7 改造后的效果

整個項目于2012年5月底改造完成，運行兩個月后現(xiàn)場實測室內(nèi)溫度在26～30℃間，柜內(nèi)溫度在35～38℃之間，在2013年夏季室外溫度超過40℃的極端條件下，MCC室內(nèi)設(shè)備依然運行良好，沒有出現(xiàn)因為線路過熱而跳閘的現(xiàn)象。

［1］［P］《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-1992

［2］［P］《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019-2003

［3］［P］《化工采暖通風與空調(diào)設(shè)計規(guī)范》HGT20698-2009

10.3969/j.issn.1008-1267.2015.03.017

TM925.12

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1008-1267（2015）03-0044-02

2015-01-19