薛璐 薛永宁 李磊

摘 要 本文通过对某“飞机装配生产线新增中央空调制冷系统”项目的重点部位、重要设备进行设计解析，详述了该项目相关设计技术指标，明确了重点部位在设计时应充分考虑的细节和内容，给出了其中重要设备选型计算方式，为今后同类项目的顺利实施提供有益参考。

关键词 中央空调制冷系统;厂房环境;飞机生产线

引言

飞机生产装配过程中，调节厂房温度以满足生产需求、满足人体舒适度要求，是保证产品质量、提高工作效率的重要手段。而一些生产线厂房在建设之初由于多方面原因，并未安装空调制冷设施，为保障型号飞机高效、良性研制生产，工人在炎热的夏季有更舒适的工作环境，现对厂区内两飞机装配生产线厂房设计中央空调制冷系统[1]。

1 设计内容

设计包含两厂房空调水冷制冷系统、制冷站及变电站（含土建、采暖、照明、上下水等辅助设施）、制冷站至厂房外线、电气控制系统等。

2 设计要点

本项目中工作区域温度范围控制在15-30℃，设计应结合厂房现状，综合考虑厂房1及厂房2空调机组数量、布置位置等。以下为本项目中两重点部位的设计要点：

2.1 厂房设计

①两厂房共用一套空调制冷系统，因厂房维护结构、空间大小均不同，应在一套系统下，针对性的对两厂房进行设计。②考虑到日后与采暖共用一套系统的可能，本项目空调系统采用冷暖双制型。冷源由新增制冷站提供，供水温度7℃，回水12℃。空调末端采用无风管远程射流机组。③厂房边墙机组，地面新增钢支架固定支撑，中间立柱机组，采用抱柱连接方式，以型钢桁架结构支撑。④新风机组应具有防冻措施，回风型机组尾端增设可抽拉式活性炭吸附装置。⑤空调控制方式采用自动、手动结合方式，末端单独控制设置权限密码功能。

2.2 制冷站设计

①新增制冷站为单层水冷集中制冷站，设计时考虑屋面冷却塔承重。②制冷站内包含冷水机组等系列制冷设备及变电站、值班控制室等，并配备相应的采暖、照明、上下水、网络等设施，并按防火规范设置自动火灾报警系统、灭火装置及防雷设施等。③設备间设置起吊装置，满足设备检修需求。设备间、高低压变配电室、控制室等进出门大小应满足其最大设备进出要求。设备间与电气控制间应采取降噪、减振措施。④办公用电、照明及检修电源均由本站低压配电室接出，分路控制。站房按标准配置节能照明、应急照明、单相两孔及三孔插座设施。通讯及网络接口预留在值班室。⑤依据冷量需求，确定制冷设备数量。冷机间互为备用，并能够单独检修。设备布置及管道连接等应便于安装和维修，多台制冷设备冷冻水应在制冷站内汇入一根总管。⑥冷却水、冷冻水管道上均设置反冲洗式过滤器，排污口引至污水管道。冷冻水系统设置常压型定压补水装置和真空排气装置，补水装置水源由软水器引入[2]。

3 设计计算、选型

3.1 冷负荷指标

本项目以夏季室内温度26℃为设计室内计算参数，结合西安地区夏季室外技术参数表、厂房围护结构形式、工作人数、工作量等内容，通过系统运算得出，厂房1冷负荷指标为238W/m2，厂房2冷负荷指标为231W/m2。即厂房1空调冷负荷总值为3700kW，水系统最大压损320kPa;厂房2空调冷负荷总值为2400kW，水系统最大压损380kPa。

3.2 射流机组选型、数量

依据厂房实际空间大小及立柱位置，能够得到厂房1射流机组射程>22m，厂房2射流机组射程>28m，结合厂房冷、热负荷指标计算结果与射流机组产品样本，得到厂房1总风量约60万m3/h，厂房2总风量约40万m3/h，其中新风型射流机组风量按总风量10%确定数量，其余为回风型机组。计算方式及机组技术参数如下：

3.3 冷水机组选型、数量

依据厂房1、厂房2冷负荷指标，能够得到系统冷量值>6100kW。结合水冷式冷水机组样本参数与螺杆式、离心式冷机的优缺点，本项目选用两台离心式冷机与一台螺杆式冷机为供冷设备。

3.4 冷水泵选型、数量

相比较立式泵和卧式泵，考虑到制冷站内有充足空间做水泵基础，且卧式泵结构简单、易于维护，因此本系统选择卧式水泵。水泵系统为闭式循环二级泵系统：一级泵为母管制，定流量运行，一级泵与冷水机组采用一对一运行模式，每台冷水机组进水管道设有电动蝶阀并与对应的一级泵连锁;二级泵采用变频调速，满足负荷侧的变流量需求（表2）。二次泵流量依据系统冷负荷确定，计算公式如下：

其中，G-系统总流量（kg/h）;Q-系统冷负荷（kW）;Δt-冷冻水供回温差（℃）;c-冷冻水比热容[kj/（kg?℃）]。

本项目中，Q值为系统冷量6100kW，冷冻水供回温差5℃，比热容取4.2kj/（kg·℃），带入公式能够得到系统流量约1100t/h，这个值与表2中二级泵总流量吻合。并且由于二级泵数量为3台，因此可以不需要设置备用泵[3]。

3.5 冷却塔选型、数量

本项目冷机内冷却水设计为循环给水系统，系统的冷水机组、循环水泵与冷却塔一一对应，同时备用1台循环水泵。其中，冷却水塔流量与冷水机组冷却水量一致，详细技术参数对比表2与表3。

4 结束语

通过梳理厂房及制冷站设计要点，能够明确设计方向，找准设计重点;而通过详细的设计计算分析以及对相关重要设备技术参数的了解，能够最优选择与系统相匹配的设备，不会产生设备过载或运行能力不足现象。依据夏季调试运行情况，两飞机装配生产线厂房增加中央空调制冷系统运行良好，能够充分满足工作区域温度要求。

参考文献

[1] 电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1995：79.

[2]《动力管道手册》编写组编.动力管道手册[M].北京：机械工业出版社，1994：229.

[3] 周邦宁.中央空调设备选型手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999：361.