朱 辉

(乌鲁木齐市德尔佳空调工程有限公司，新疆 乌鲁木齐 830001)



乌鲁木齐石化塑料厂空调改造工程方案设计

朱 辉

(乌鲁木齐市德尔佳空调工程有限公司，新疆 乌鲁木齐 830001)

结合乌鲁木齐石化塑料厂的工程概况，介绍了该塑料厂空调改造的设计思路，通过对原有空调系统的分析，阐明了空调改造的具体方案，并简述了空调机组的主要性能及系统操作流程，使该空调系统达到了高效、节能的运行效果。

空调系统，回风量，喷淋水泵，热负荷

1 工程概况

中石油乌鲁木齐石化塑料厂二工段扁丝车间建筑面积2 400 m2，园织车间建筑面积1 728 m2,原有空调采用两套13万风量的纺织厂专用蒸发冷却空调机组，冷媒为自来水。主要问题是夏季温度较高，车间内温度在30 ℃～38 ℃之间。

2 设计思路

根据GB 50243—2002采暖通风与空气调节设计规范拟对本工程采用中央空调方案，仍最大限度地利用原有空调土建风道和喷淋室，增大送风量，辅助制冷主机采用风冷模块机组，放置空调室室外，夏季制冷，冬季制热，春秋季节自然换风。

3 主要设计参数及空调负荷

空调室外计算参数。

空调室外计算干球温度：冬季：twd=-27 ℃；夏季：twx=34.1 ℃。

通风室外计算干球温度：冬季：twd=-15 ℃；夏季：twx=29 ℃。

热媒为：0.3 MPa的蒸汽；辅助冷水：一次冷水为7 ℃/12 ℃。

4 原有空调系统分析

1)新风系统处理流程。

20%～100%室外新风→预热器→混风室→轴流风机→喷淋室→加热器→主风道→支风道→送风口→车间内。

2)回风系统处理流程。

10%～90%车间回风→滤尘器→回风机→混风室→外排10%～90%。

3)气流组织。

二工段扁丝车间气流组织为上送局部侧回，侧墙安装有2个侧回风窗,空调送风量偏小，回风量也较小，且回风窗上部还有送风口，造成气流短路；车间内呈正压，风量风压没有形成一种平衡，送风机做了很多无用功。

扁丝车间最主要气流的问题是：气流组织设计应是采用均匀的上送下排，下排风口的位置应与送风口一一对应，大量回用回风中的冷量，以满足车间降温的需要。夏季扁丝车间温度较高，最高可达38 ℃左右。

4)原有喷淋系统状况。

原有喷嘴喷淋雾化效果差，空调室挡水板效果差，喷嘴易结垢，喷淋排管水飘溢量大，水损耗量大。

喷淋循环水为自来水，循环一段时间，水温上升，蒸发冷却全新风降温系统就起不到降温的效果，实际只起到通风的效果。

5)热负荷概算。按经验公式计算：

a.二工段园织车间热负荷概算：

机器发热量：180 kW×0.8=144 kW。

室外辐射传热量：1 728 m2×0.02 kW/m2=34.56 kW。

照明发热量：1 728 m2×0.035 kW/m2=60.48 kW。

车间热负荷量：144+34.56+60.48=239.04 kW。

查湿空气焓湿图得出车间空气焓值及露点空气焓值，计算送风量。

根据经验公式，换气次数按9次/h计算。

送风量：1 728 m2×7×9次/h=108 864 m3/h。

更换一台130 000 m3/h风量的离心风机可以满足。

b.二工段扁丝车间热负荷概算：

机器发热量：1 300 kW×0.8=1 040 kW。

室外辐射传热量：2 376 m2×0.02 kW/m2=47.52 kW。

照明发热量：2 376 m2×0.035 kW/m2=83.16 kW。

车间热负荷量：1 040+47.52+83.16=1 170.68 kW。

根据经验公式，面积2 376 m2，层高9 m，换气次数按9次/h计算，送风量：2 376 m2×9×9次/h=192 456 m3/h。

因原设计的缺陷及现场空间的限制，无法再增加一个空调室，只能更换一台200 000 m3/h风量的轴流风机。

5 改造方案

5.1 二工段园织车间

更换现有轴流风机为离心风机(风量：130 000 m3/h)，增加一台风冷模块冷水机组，单台冷量为：68 kW。更换喷淋管、挡水板、水泵、风机、水泵电机配备变频器，增加自控系统以及相应的土建防水工作。

5.2 二工段扁丝车间

1)更换现有轴流风机(风量：130 000 m3/h)为轴流风机(风量：200 000 m3/h)。更换喷淋管、挡水板、水泵，风机、水泵电机配备变频器，增加自控系统以及相应的土建防水工作。

2)增加三台风冷模块冷水机组，单台冷量为：68 kW,用电功率：19 kW,用来冷却喷淋水箱内的水，提供7 ℃～12 ℃的冷冻水，以满足车间内的热负荷；风冷模块冷水机组放在空调室北面室外。

在回风道的立面和侧面增加40个770×190回风口，在车间中部、南部送风道的侧面和立面增加50个770×190送风口，新增送风口主要开在发热量最大的扁丝设备周围，加大岗位送风量和冷量。

6 机组主要性能说明

6.1 喷淋室

喷淋水管横管采用PE或UPUV、热水PPR材料，竖管采用UPVC材料，支架板采用304不锈钢，防腐剂性能好；两套空调均采用五排喷淋管。为减少水的损耗，水池内做好防水处理，并向排污口坡斜。喷淋室粉刷水泥用混合防水剂，侧墙壁贴瓷砖。

6.2 喷淋水泵

二工段园织车间空调选用两台离心泵,流量：50 m3/h,扬程：32 m,功率：15 kW;二工段车间扁丝空调选用两台离心泵,流量：100 m3/h,扬程：32 m,功率：22 kW。

6.3 冷水机组

采用世界一流品牌美国麦克维尔的模块式风冷冷水机组MAC230D,冷媒：410A,输入功率：19.2 kW；制冷量：685 kW；制冷工况：室外环境温度为15 ℃～48 ℃；在目前塑料厂的室外工作环境，空调主机正常操作的情况下，寿命20年。

7 空调自动控制系统说明

7.1 空调系统操作规程

开机顺序：送风机→回风机→循环水泵→风冷模块机组。

关机顺序：风冷模块机组→循环水泵→回风机→送风机。

系统调试，通过变频调节风机转速改变系统送风量，调节新回风窗开启度，改变系统新回风量比例；当外界温度低于车间温度，尽量多用新风，反之则用回风，但温度调节有滞后性，一般为1 h～2 h见效果。调节喷淋水流量和水温来改变系统送风温度，送风温度用冷冻水温调节较为敏捷。

7.2 空调自控原理

节能原理如下：原来建筑物中使用的空调空气循环系统是定风量循环系统，系统的温度控制仅仅由手动开关空调和调节风阀开度完成，而无论末端负荷需求有怎样的变化，循环流量始终维持恒定。

在本系统中，根据现场情况，采用变风量的控制方式，对车间空气工况进行闭环控制。通过检测车间温湿度传感器的检测值，与人工设定温度值进行比较，经过包含温差控制器的智能控制系统进行PID运算，输出工作指令给变频器，风阀执行器，变频器根据指令，自动调整风机电机的运行速度和新风回风风阀的开度，使整个空调系统始终运行在供需平衡状态，这样既提高了系统的工作效率，又使该系统运行在最经济、合理的状态，同时，也节约了能源。

8 运行效果

经过两年运转运行正常，整个空调系统便于操作，见面性好。

完全满足温湿度要求：二工段扁丝、圆织车间冬季夏季的温度为(25±3)℃之间、湿度在35%～60%之间。

[1] GB 50019—2003，采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2] 薛殿华.空气调节[M].北京：清华大学出版社，1991.

On design for air-conditioner reconstruction of Petrochemical Plastic Plant in Urumqi

Zhu Hui

(De’erjiaAir-ConditionerEngineeringCo.,LtdinUrumqi，Urumqi830001,China)

Combining with the engineering survey of Petrochemical Plastic Plant in Urumqi, the paper introduces the design ideas for the air-conditioner reconstruction in the plastic factory, illustrates the scheme for the air-conditioner reconstruction by analyzing the formal air-conditioner system, and indicates the main performance and system operation for the air-conditioner unit, so as to achieve the efficient and energy-saving operation in the air-conditioner system.

air-conditioner system, return air volume, spray pump, thermal load

1009-6825(2016)27-0122-02

2016-07-18

朱 辉(1971- )，男，工程师

TU831

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