張 愛(ài) 國(guó)

(中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司，河南 鄭州 450000)

1 項(xiàng)目的背景

以南方山區(qū)一地下庫(kù)房為例，此庫(kù)房共2層，地下1層為層高5 m的倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房，火災(zāi)危險(xiǎn)性為戊類，地上1層為層高4.5 m的輔助設(shè)備用房，其中，地下室部分的頂板距室外地面1.5 m?？偨ㄖ娣e1 800 m2，其中地下部分面積為1 300 m2，地上面積為500 m2，地下部分布置示意見(jiàn)圖1。

地下庫(kù)房所處南方多雨的山區(qū)，全年的相對(duì)濕度都在80%以上，特別是梅雨季節(jié)時(shí)，當(dāng)?shù)氐臐穸壬踔粮哌_(dá)96%。全年濕度大、除濕期長(zhǎng),是該地區(qū)氣候的一個(gè)顯著特征。室外設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 室外設(shè)計(jì)參數(shù)

而室內(nèi)的狀態(tài)要求：全年要求室內(nèi)溫度：5 ℃～16 ℃；相對(duì)濕度不大于40%。在全年空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,新風(fēng)能耗占空調(diào)總能耗的90%以上，庫(kù)房?jī)?nèi)必須要做除濕和空調(diào)處理。

2 空氣除濕方式的選擇分析

除濕系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地用于醫(yī)藥、化學(xué)食品、電子、機(jī)械制造以及光學(xué)儀器等生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著極其重要的作用,傳統(tǒng)的除濕方法有很多種，主要包含以下幾種。

2.1 通風(fēng)除濕

通風(fēng)除濕是向潮濕空間內(nèi)送入較為干燥(含濕量較小)的室外空氣，同時(shí)排出等量室內(nèi)潮濕空氣。此方式適用于室外空氣比較干燥的環(huán)境，而且對(duì)室內(nèi)濕度的要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)所。由于本庫(kù)房所處的地理位置。全年潮濕的空氣環(huán)境，根本不適合此除濕方式。

2.2 升溫除濕

升溫除濕也是比較簡(jiǎn)單易行的除濕方式，但是本庫(kù)房對(duì)溫度要求5 ℃～16 ℃，溫度不能太高，因此，升溫除濕也不適合。

2.3 固體除濕

固體除濕的投資費(fèi)用也比較低，設(shè)備簡(jiǎn)單。是一種被動(dòng)除濕方式，利用某些固體物質(zhì)表面的毛細(xì)管作用，或者變相使蒸汽分壓力差吸附或者吸收空氣中的水分。在一定自然通風(fēng)條件下，能夠維持室內(nèi)相對(duì)濕度在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。本工程對(duì)濕度的要求非常嚴(yán)格，對(duì)除濕能力要求較高，而且處于地下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，因此，固體除濕也不適用。

2.4 溶液除濕

溶液除濕是通過(guò)除濕溶液表面的飽和蒸汽分壓力與空氣中的水蒸氣的分壓力之間的壓差而進(jìn)行質(zhì)的傳遞。本除濕方式，效果好，能夠連續(xù)除濕，單位除濕量大。但是循環(huán)再生需要有熱源加熱，冷卻時(shí)耗水量大，比較適合有免費(fèi)再生熱源的場(chǎng)所使用，由于本庫(kù)房周圍沒(méi)有這些條件，所以，溶液除濕效果雖好，仍然不適用。

2.5 冷卻除濕

冷卻除濕是濕空氣在流經(jīng)低溫物體表面時(shí)，濕度隨之下降到露點(diǎn)溫度以下，濕空氣則從水蒸氣中析出。此除濕方式性能穩(wěn)定，對(duì)室內(nèi)空氣的濕度和精度都能夠達(dá)到較高水平，能夠連續(xù)運(yùn)行，滿足室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量要求。設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用較高，有噪聲，而且適用于空氣露點(diǎn)溫度高于4 ℃的場(chǎng)所。從環(huán)境上來(lái)看，此除濕方式完全適合本庫(kù)房使用，而且從庫(kù)房的使用方得知，庫(kù)房?jī)?nèi)物品的價(jià)值遠(yuǎn)高于空調(diào)除濕設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用。

因此，冷卻除濕是適合本庫(kù)房的最佳除濕方式。

3 相關(guān)除濕設(shè)備的選擇

3.1 設(shè)備的選擇

為了保證庫(kù)房?jī)?nèi)的除濕不間斷性，選用兩臺(tái)除濕機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，其中一臺(tái)故障，另一臺(tái)仍然能夠滿足除濕要求。

本工程所用的除濕機(jī)是在常規(guī)除濕方式上進(jìn)行改進(jìn)了的一種節(jié)能型冷卻除濕機(jī)。其制冷除濕原理如圖2所示。

首先，低溫冷媒從第一級(jí)表冷器，經(jīng)過(guò)熱濕交換后升溫至中間溫度。然后，進(jìn)入二級(jí)表冷器工作。新風(fēng)從室外進(jìn)入高濕高溫的環(huán)境，經(jīng)初步過(guò)濾后，與第二級(jí)表冷器的冷媒進(jìn)行熱交換，溫度降低，相對(duì)濕度提高，然后空氣再次與一級(jí)表冷器中的低溫冷媒進(jìn)行熱交換，當(dāng)空氣溫度達(dá)到露點(diǎn)溫度以下之后，再析出水分。

當(dāng)新風(fēng)溫度10 ℃以下，濕度在40%以下時(shí)，除濕機(jī)組只需把室外空氣升溫至16 ℃，新風(fēng)濕度可滿足房間濕度要求，故新風(fēng)溫度低于10 ℃不開(kāi)制冷系統(tǒng)，采用電加熱升溫。本工程設(shè)計(jì)兩臺(tái)專用多功能制冷除濕機(jī)，并聯(lián)運(yùn)行,互為備用。

3.2 除濕系統(tǒng)布置

機(jī)組配電動(dòng)密閉閥、風(fēng)閥、新風(fēng)閥；配初、高效過(guò)濾器L-1。除濕機(jī)K-1,K-2,初、高效過(guò)濾器L-1和軸流排風(fēng)機(jī)P-1置于一層空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖3。地下庫(kù)房的每個(gè)房間設(shè)一個(gè)雙層百葉送風(fēng)口和一個(gè)單層百葉回風(fēng)口，房間實(shí)行上送風(fēng)下回風(fēng)方式。

3.3 控制要求

機(jī)組運(yùn)行模式有以下三種：

1)全新風(fēng)不過(guò)濾模式。當(dāng)庫(kù)房?jī)?nèi)無(wú)有害氣體泄露，且有人員進(jìn)入時(shí)，手動(dòng)提前開(kāi)啟新風(fēng)工況，開(kāi)啟除濕機(jī)K-1,K-2和排風(fēng)機(jī)P-1以及電動(dòng)密閉閥V1-1,V1-2,V3-1,V4-1,V5-1和V5-2。關(guān)閉閥門V2-1,V2-2和V3-2。進(jìn)入全新風(fēng)運(yùn)行模式?？諝鈴氖彝饨?jīng)過(guò)閥門V1-1,V1-2,進(jìn)入除濕機(jī)K-1,K-2，經(jīng)除濕后，通過(guò)閥門V5-1,V5-2進(jìn)入庫(kù)房。庫(kù)房氣體，通過(guò)閥門V4-1，由排風(fēng)機(jī)P-1經(jīng)由閥門V3-1排出室外。在庫(kù)房?jī)?nèi)的空氣質(zhì)量達(dá)到人員可進(jìn)入要求時(shí)，人員方可進(jìn)入。

2)全新風(fēng)過(guò)濾模式。當(dāng)庫(kù)房?jī)?nèi)探測(cè)到有有害氣體泄露時(shí)，自動(dòng)或者手動(dòng)開(kāi)啟除濕機(jī)K-1,K-2，聯(lián)鎖開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)P-1，閥門V1-1,V1-2,V3-2,V5-1,V5-2和V4-1?？諝鈴氖彝饨?jīng)過(guò)閥門V1-1,V1-2，進(jìn)入除濕機(jī)K-1,K-2，經(jīng)除濕后，通過(guò)閥門V5-1,V5-2進(jìn)入庫(kù)房。庫(kù)房氣體，通過(guò)閥門V4-1，排風(fēng)機(jī)P-1經(jīng)由閥門V3-2，過(guò)濾器L-1過(guò)濾后排出室外。在庫(kù)房?jī)?nèi)的空氣質(zhì)量達(dá)到人員可進(jìn)入要求時(shí)，人員方可進(jìn)入。

3)內(nèi)循環(huán)模式。當(dāng)庫(kù)房?jī)?nèi)無(wú)人員進(jìn)入時(shí)，為了保證滿足庫(kù)房的溫、濕度要求，開(kāi)啟除濕機(jī)K-1,K-2和電動(dòng)密閉閥V2-1,V2-2,V4-1,V5-1和V5-2。關(guān)閉排風(fēng)機(jī)P-1和電動(dòng)密閉閥V1-1,V1-2,V3-1,V3-2。機(jī)組在無(wú)新風(fēng)狀態(tài)下，進(jìn)行室內(nèi)空氣循環(huán)運(yùn)行除濕。此時(shí)，機(jī)組根據(jù)室內(nèi)空氣的溫濕度狀況，暫?；蛘邌?dòng)一臺(tái)或者兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行。庫(kù)房一旦發(fā)生火災(zāi)報(bào)警，立即停止所有的除濕機(jī)、排風(fēng)機(jī)和電動(dòng)密閉閥。在警報(bào)解除后，由人工手動(dòng)開(kāi)啟。

4 結(jié)語(yǔ)

本地下庫(kù)房由于其存儲(chǔ)物的特殊性，所在地區(qū)室外潮濕環(huán)境的特殊性，采用內(nèi)循環(huán)除濕能夠很好的解決在多雨季節(jié)的地下庫(kù)房的除濕問(wèn)題，同時(shí)，在全新風(fēng)不過(guò)濾模式，能夠很好的解決人員進(jìn)入時(shí)的新風(fēng)問(wèn)題。對(duì)于除濕機(jī)的選擇上，選擇兩級(jí)表冷，而且相對(duì)風(fēng)量較小的節(jié)能型除濕機(jī)，輸入相同能量卻可以除去更多的水分,大大提高除濕效率,達(dá)到節(jié)能的目的。本系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行兩年以上，性能穩(wěn)定，運(yùn)行良好。

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