王 斌

上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063

1 工程概況

新建海航總部辦公樓工程位于上海市浦東新區(qū)，該項(xiàng)目地下3層，地上主樓20層（建筑高度89.90 m）和裙樓5層（建筑高度25 m）。該工程的空調(diào)系統(tǒng)種類有空調(diào)箱系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)、VRV系統(tǒng)等。

2 調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及分析

在夏季空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，出現(xiàn)了冷凝水泄漏的現(xiàn)象。在開(kāi)機(jī)調(diào)試的一段時(shí)間內(nèi)一切正常，但是等到一段時(shí)間后，空調(diào)停機(jī)，一部分空調(diào)箱就從機(jī)器內(nèi)部流出了大量冷凝水。對(duì)于出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，初步判斷是冷凝水管堵塞或者坡度出現(xiàn)問(wèn)題。但是經(jīng)過(guò)查驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)管路通暢，坡度也符合要求[1-3]。

通過(guò)深入分析，發(fā)現(xiàn)這些出現(xiàn)調(diào)試問(wèn)題的空調(diào)箱都是風(fēng)壓比較大的空調(diào)機(jī)組。如果冷凝水管高度比較小、水封高度不夠，而且集水盤處于風(fēng)機(jī)箱的負(fù)壓段，在運(yùn)行過(guò)程中是負(fù)壓導(dǎo)致冷凝水排不出去，當(dāng)停止運(yùn)行時(shí)內(nèi)部積聚的冷凝水就會(huì)從空調(diào)箱底部縫隙大量流出。為驗(yàn)證是否由于存水彎而出現(xiàn)了問(wèn)題，對(duì)存水彎的設(shè)置進(jìn)行了重新計(jì)算。

3 存水彎的計(jì)算

3.1 工況分析

3.1.1 空調(diào)箱停機(jī)狀態(tài)

當(dāng)空調(diào)箱停止運(yùn)行時(shí)（圖1），圖1中所標(biāo)注的A就是存水彎水封高度。

3.1.2 空調(diào)箱啟動(dòng)狀態(tài)

空調(diào)箱在啟動(dòng)時(shí)（圖2），由于表冷段及集水盤處于空調(diào)箱的負(fù)壓側(cè)，故會(huì)出現(xiàn)對(duì)冷凝管的水封產(chǎn)生倒吸的現(xiàn)象。圖2中所標(biāo)注的B，是集水盤出口到水封液面的高度差。為了避免在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，水封內(nèi)的水由于負(fù)壓被吸至集水盤而破壞了水封，B應(yīng)該大于等于2A。

圖1 空調(diào)箱停機(jī)狀態(tài)

圖2 空調(diào)箱啟動(dòng)狀態(tài)

3.1.3 空調(diào)箱運(yùn)行狀態(tài)

空調(diào)箱在運(yùn)行時(shí)（圖3），圖3中的H為存水彎的總高度，從圖中可以看出H=A＋B＋2D，其中D是冷凝水管外徑。

圖3 空調(diào)箱運(yùn)行狀態(tài)

3.2 存水彎高度計(jì)算

我們以一臺(tái)出現(xiàn)冷凝水泄漏問(wèn)題的空調(diào)箱作為參考進(jìn)行計(jì)算，這臺(tái)空調(diào)箱銘牌所標(biāo)的機(jī)外余壓為350 Pa。存水彎高度就采用H=A＋B＋2D公式進(jìn)行計(jì)算。

由于所要計(jì)算的是存水彎最低高度，可以取B=2A。所以H=1.5B＋2D。

又因?yàn)锽的高度是在機(jī)器內(nèi)部負(fù)壓時(shí)，水封倒吸的高度，所以B的值取決于運(yùn)行工況時(shí)，空調(diào)箱內(nèi)部的負(fù)壓。在計(jì)算時(shí)，我們不能簡(jiǎn)單地用空調(diào)箱所標(biāo)明的機(jī)外余壓350 Pa進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)檫@是空調(diào)箱出風(fēng)口處的機(jī)外全壓，是經(jīng)過(guò)初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器和加濕段等組件壓力衰減后的風(fēng)壓。經(jīng)過(guò)詢問(wèn)廠商，得知風(fēng)阻為150 Pa左右。所以在運(yùn)行時(shí)，機(jī)組內(nèi)部集水盤所在的負(fù)壓段的負(fù)壓可以認(rèn)為是500 Pa。

根據(jù)壓強(qiáng)公式計(jì)算出B=500/9 800=0.051 m=51 mm。

所以存水彎高度H=A＋B＋2D=1.5B＋2D=1.5×51＋32×2=140.5 mm，其中B=2A。如果考慮到機(jī)器啟動(dòng)時(shí)負(fù)壓猛然出現(xiàn)而造成的水封內(nèi)水面不穩(wěn)，為了防止水封被破壞，還要增加25 mm作為余量，也就是說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)中這臺(tái)空調(diào)箱的存水彎高度做到17 cm是比較適合的，而實(shí)際存水彎高度僅為100 mm左右，這顯然和計(jì)算有出入。在對(duì)存水彎按照計(jì)算尺寸進(jìn)行更換后，問(wèn)題得到了解決。

4 存水彎設(shè)置的常見(jiàn)問(wèn)題

4.1 存水彎的重要性

空調(diào)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中表冷段所在的部位處于負(fù)壓狀態(tài)，至于負(fù)壓的多少則根據(jù)所選的機(jī)型壓頭大小來(lái)決定。一旦夏季開(kāi)啟冷空調(diào)，生成的冷凝水如果直接排放就會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象，從而造成冷凝水排放不出而全部累積到集水盤里面的問(wèn)題，等到機(jī)器停止運(yùn)行后冷凝水從空調(diào)機(jī)四周大量溢出，所以在施工當(dāng)中需要用存水彎來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)存水彎當(dāng)中的水形成了一道水封，阻止了外界氣體的進(jìn)入，從而隔斷了臭氣的涌入。

4.2 存水彎設(shè)置常見(jiàn)問(wèn)題

4.2.1 存水彎的進(jìn)出口高差為零

存水彎的錯(cuò)誤設(shè)置會(huì)使得水封的頂端和集水盤冷凝水出口的高差為零（圖4、圖5），根據(jù)壓強(qiáng)公式，冷凝水向外排的壓力就為零。在運(yùn)行一段時(shí)間后，空調(diào)箱的負(fù)靜壓就會(huì)使產(chǎn)生的冷凝水排不出去而積攢在空調(diào)箱內(nèi)，也會(huì)出現(xiàn)停機(jī)時(shí)冷凝水大量泄漏的現(xiàn)象。所以集水盤出口到水封液面的高度差必須大于等于2倍的水封高度。

4.2.2 風(fēng)機(jī)盤管冷凝水出口設(shè)置了存水彎

在風(fēng)機(jī)盤管冷凝水管道施工過(guò)程中，風(fēng)機(jī)盤管的冷凝水出口一般不用設(shè)置存水彎。冷凝水存水彎的重要作用之一就是防止由于負(fù)壓而造成冷凝水排不出去，而由于風(fēng)機(jī)盤管的集水器往往是開(kāi)放式的，靜壓也比較小，所以不用加存水彎，加了存水彎反而容易積垢造成堵塞。

4.2.3 空調(diào)箱內(nèi)部原件堵塞造成的冷凝水泄漏

圖4 空調(diào)箱啟動(dòng)工況

圖5 空調(diào)箱運(yùn)行工況

在對(duì)海航項(xiàng)目出現(xiàn)問(wèn)題的存水彎進(jìn)行整改的過(guò)程中，有一臺(tái)空調(diào)箱在替換過(guò)存水彎之后，問(wèn)題仍然得不到解決，冷凝水在停機(jī)之后仍然從空調(diào)箱下部溢出。在仔細(xì)對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，這臺(tái)空調(diào)箱的中效過(guò)濾器被幾塊泡沫板堵住了一半左右的面積。由于過(guò)濾器被泡沫板擋住，所以風(fēng)阻增大，負(fù)壓增高。按正常情況下設(shè)置的存水彎也就出現(xiàn)了問(wèn)題。在將這幾塊泡沫板移除之后，一切恢復(fù)正常，問(wèn)題得到了解決。

5 一種新型存水彎

5.1 傳統(tǒng)存水彎的弊端

傳統(tǒng)存水彎雖然很重要，但是在實(shí)際工程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)因施工不到位而造成施工質(zhì)量隱患。施工不到位的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1）設(shè)計(jì)圖紙上很少有存水彎的具體尺寸，大型機(jī)組的存水彎需要施工人員計(jì)算，而施工人員時(shí)常忽略了計(jì)算這個(gè)環(huán)節(jié)。

2）有些空調(diào)箱設(shè)置在吊頂層內(nèi)部，有些空調(diào)箱基礎(chǔ)高度不夠，這些空間限制往往造成存水彎無(wú)法正確設(shè)置。

3）采用管材為手工制作，管件接頭比較多，滲漏點(diǎn)比較多。

當(dāng)冬季使用暖空調(diào)時(shí)，空調(diào)箱沒(méi)有冷凝水流出，在房間比較干燥的情況下，存水彎中的水封容易干涸。存水彎干涸后就有臭氣通過(guò)冷凝水管進(jìn)入房間。

5.2 新型浮球水封

由于傳統(tǒng)的存水彎存在弊端，市面上一種新型的浮球水封便產(chǎn)生了（圖6）。

圖6 新型浮球水封

這種新型的水封配件原理也比較簡(jiǎn)單，冷凝水進(jìn)口位置比出口位置要低，內(nèi)部有乒乓球，起到類似于止回閥的作用。當(dāng)空調(diào)箱啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)部負(fù)壓會(huì)將乒乓球吸至進(jìn)水口而阻止冷凝水倒吸。在運(yùn)行過(guò)一段時(shí)間后，冷凝水積聚到集水盤出口以上的高度，冷凝水會(huì)將乒乓球浮起，冷凝水正常排出。這種水封相較于傳統(tǒng)的冷凝水存水彎具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）在冬季冷凝水干涸的時(shí)候，可以阻止集水盤與外部空氣連通、隔絕臭氣，也能防止一些蚊蟲(chóng)進(jìn)入設(shè)備。

2）同樣350 Pa機(jī)外余壓的空調(diào)箱，這種水封的安裝高度只需要大于等于1.2P＋d（P為運(yùn)行時(shí)集水盤位置負(fù)壓值等效的水柱高度，d為冷凝管直徑），即1.2×51＋32=93.2 mm，相比起原來(lái)的170 mm，高度大大減少。這就使得很多設(shè)備的基礎(chǔ)都得到有效降低，也能節(jié)省很多吊頂空間（圖7）。

圖7 浮球水封安裝大樣

3）安裝簡(jiǎn)單，彎頭也比較少，施工時(shí)節(jié)省人工，安裝之后滲漏點(diǎn)少。

4）其底部有殘水塞設(shè)計(jì)，能夠輕易放出殘余的冷凝水，便于清潔。

盡管這種水封的優(yōu)點(diǎn)很多，但它在目前國(guó)內(nèi)的運(yùn)用并不是十分普及，原因是這種浮球式水封雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是價(jià)格比較高。但在一些空間受限制并且很難正確設(shè)置存水彎的地方，用這種形式的水封利遠(yuǎn)大于弊，而且這種水封其實(shí)也完全可以自行制作。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在中央空調(diào)在建筑內(nèi)的應(yīng)用已十分普遍，但是冷凝水排放和產(chǎn)生異味的問(wèn)題也已經(jīng)成為了較易出現(xiàn)的工程質(zhì)量問(wèn)題。而由于施工管理者對(duì)施工細(xì)節(jié)方面的不重視，導(dǎo)致后期需花費(fèi)大量的人力和財(cái)力去整改，結(jié)果也大多不盡如人意。所以冷凝管存水彎設(shè)置成功與否的關(guān)鍵因素還是施工人員，至于2種存水彎的取舍還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選取。