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中央空调设计选型常见问题分析

设计中应注意的问题
1、主机的选型
目前常选机型有VRV系统、模块机、螺杆式冷水机组、离心式冷水机组、溴化锂吸收式冷水机组等。选择的原则为:节能减排、环保高效、运行费用低、根据负载灵活运行。建议:
①、在有工业蒸汽供应的地区优选溴化锂吸收式冷水机组;
②、在大众型集中式建筑优选螺杆式冷水机组、离心式冷水机组;
③、在别墅、度假村等建筑优选VRV系统,模块机。
2、空调系统管道设计
①、尽量选用同程式、闭式、可变量系统,并在进、出总管之间加压力平衡阀,根据几个工程运作情况来看有几个优点:
a、便于系统冬夏调节,解决冬天底层温度低,夏天高层温度高的问题;
b、便于系统排气;
c、解决系统末端、首端温差问题;
d、冷冻水泵所需功率低;
e、便于和楼宇自动化系统匹配。
②、在经营性复杂环境选用多分区冷、热并联管系统。
在江苏省地区,考虑到系统的复杂性和建设费用,一般采用二管制,但在春、秋季节气温多变时不能满足高星级饭店的要求,例如:餐厅、舞厅、KTV、健身房等需要供冷,客房、会议室等需要供暖。为了解决此问题,建议采用如下图所示的管道系统:
a、在夏、冬两季关闭附供、回分水器的所有阀门,由主供、回分水器供冷/暖;
b、在春、秋两季关闭主分水器上的通往舞厅、健身房、餐厅的阀门和冷水供、回主管通往主供、回分水器的阀门,打开附分水器所有阀门,打开热水主管供回阀门。这样由主分水器供应客房暖气,同时由附分水器供应餐厅、健身房、舞厅冷气。
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c、机组上的进出水阀宜采用蝶阀。蝶阀具有质量轻,占地面积小,开关标记明确,操作简便等特点,对安装、操作、维修、安全运行都比较理想。
3、合理布置机房
①、在布置机房设备时,既要考虑冷凝器、蒸发器检修空间,还要给运行人员提供隔噪声值班室,同时值班室主机操作人员能观察到仪表的变化。特别是螺杆式冷水机组,离心式冷水机组运行时噪声高达89~95dB,并且含有一定的低频噪声,这些低频噪声对人体的心血管损伤较大。
②、地下室机房配电柜应做防水基础,机房内配电柜基础应高出地坪150~200mm,电缆线和控制线以桥架布置,尽可能不用电缆沟布线,以防电缆沟进水造成事故。
③、设在地下的机房应有良好的通风设施。根据运转的实践,机房内如机组发生制冷剂大量泄漏或机组安全阀起跳,便会形成机房内缺氧,致使操作人员窒息。因此建议机房内安装通风设备。另外,把冷水机组上的安全阀排气管用管道引到室外。
④、中央空调机组设在地下室的机房时因地下室设备较多,如:水处理设备、生活水泵、消防水泵、主机又需要定期冲洗,万一出故障跑水,会发生设备被淹事故,因此应单独配置带水位控制器的集水井用立式排污泵或潜水泵控制地下室水位,最好一备一用。
⑤、多台机组运行的系统在蒸发器进出水口管道处应设置安全阀。因多台机组并非同时开机,而是轮换开机,停机时蒸发器内水的温度一般在(7~12)℃,而机房温度有时高达(30~36)℃以上(特别是有的机房布置为了缩短冬季供暖管道长度,中央空调机组与锅炉常常布置在一起,机房内温度会更高),机组的进出水阀又必须关闭,从而形成死水,蒸发器内水受热膨胀形成高压而损坏设备。
4、冷却塔
①、设在屋顶的冷却塔宜设风机检修控制开关。一般开关都设在机房,屋顶不能控制,检修人员在塔内检修时,万一操作有误,启动风机就会造成伤亡事故。
②、设在屋顶的冷却塔漏水问题。设计屋顶管道时,必须考虑支托架基础设计。因有的工程设计未做要求,施工单位直接把支架放在防水层上,设备运行时因支架受压力和推力破坏了防水层,形成屋面漏水。
③、建议选用喷头喷淋式冷却塔。因布水器花管喷淋式冷却塔容易局部堵塞,造成布水器旋转不平衡,造成托盘轴承短时间损坏且又很难修复。若喷头喷淋式冷却塔不设布水器,而水塔出风口增设收水器以减少飘水,数个工程的改造效果证明很好。
④、应在冷却水系统中安装立式除污器。目前全国各地的冷水机组中央空调所安装的除污器都是倒Y字型的,装在空调机组入口前的立管上,这种到倒字型在立管上的除污器,智能捕捉设备运行初期的建筑垃圾,防止这些垃圾进入冷凝器。但是,这种倒Y字型的除污器不能在日常运行中捕捉细小水垢和锈垢,因此会引起冷凝器积垢,积泥和其他杂志。正确的做法是在冷凝器的入水口前,安装一台立式除污器(同热水锅炉系统中的除污器),将冷却水系统中的各种杂志截留在除污器中。
5、管道和保温
①、凝结水系统设计。不选用镀锌钢管,因焊接或管接处胶带过多等容易产生锈皮堵塞,造成淋接水管不通。建议:
a、选用PVC管或衬塑镀锌管;
b、增大管道坡度;
c、多设泄水点;
d、接水盘出水口与凝结水管道连接采用加筋塑料管。
②、空调系统支吊托架设计。在设计空调供冷管道时,必须在图中说明支吊托架具体做法。有的工程设计未说明,施工也未做隔热处理,造成支吊架结露,锈蚀严重,锈水又污染了装饰面,空调投运后很难处理,并且会留下事故隐患。
③、空调系统保温设计。必须在保温系统设计图中说明管道、风道、设备、阀门的保温做法,详细说明隔热层、隔汽层、保护层、防腐层、防水层的材质和施工方法。
6、终端设备
①、风机盘管安装位置必须留有足够的检修空间,以及检修人孔。
②、空调系统风机盘管的回水管必须安装电动温控阀。否则在停机时,造成风机盘管出风口结露。原因是:不装电动温控阀,停机时冷冻水继续通过风机盘管,此时因风机停止运转,使得风机盘管降温很快,冷量传递到出风口,造成风机盘管出风口结露。污染出风口装饰物,同时也造成冷量外泄,造成能源浪费。
③、在大、中型餐厅、会场、舞厅、健身房尽可能不用风机盘管,建议采用变风量空调机。
原因是:
a、风机盘管不能引进新风,而变风量空调机新风管道上可安装新风调节阀,在春、秋季早晚温差大,可全新风引入屋外较低气温,为室内降温,并通过调节新风量控制室内温度。这样即使冷水机组停用也可以达到使用效果。
b、大、中型餐厅、会场、舞厅、健身房上空只有送、回风管,几乎没有后期维修量。杜绝了风机盘管的保养冲洗、冷凝水泄漏引起天花污染。
④、客房风机盘管回风口的设计。
客房风机盘管回风口的设计目前存在着两个现象:
①、洗手间与客房、客房与相邻客房、客房与走廊之间隔墙(天花上空)没有封闭,且风机盘管没有回风管,造成将洗手间内和走廊(相邻客房)空气吸入风机盘管,使洗手间的异味进入房间并破坏客房内空调风循环,房间容易有异味和空调温度不易达到设定温度。
②、安装软式回风管与回风口衔接,给风机盘管冲洗和保养带来较大困难;回风管内容易滋生霉菌;同时如果安装不当,会引起共振噪声。
因此建议风机盘管回风口设计,取消软式回风管,封闭洗手间与客房、客房与相邻客房、客房与走廊之间隔墙(天花板上空),用贴面瓷砖饰墙面,管道与墙面的孔用发泡剂密封。
优点是:
a、安装方便,避免了软式回风管与回风口引起共振噪声;
b、便于维修保养,清洗风机盘管,风机盘管清洁可以提高换热能力;
c、客房内空调回风循环不好,有利于空调节能。
①、安装不当引起的问题:设备运行时振动大
原因:
a、机组安装时没找平找正;
b、设备支点受力不均;
c、系统与设备联接没采用软接头;
d、地脚螺栓受力不均或松动;
e、联轴器不同心。
②、空调器振动、噪声超标
原因:
a、空调器吊点受力不均;
b、管道与空调器连接没有采用软接头;
c、排风管与空调器连接不紧密;
d、空调器安装不平;
e、吊杆未装锁紧螺母。
③、系统结露
原因:
a、保温层设计图标不详;
b、保温施工经验不足;
c、保温层厚度达不到设计要求;
d、监理人员对此工序不重视,没有分工序验收。
④、风机盘管和柜式空调器接水盘溢水
原因:
a、设备安装没按说明书要求进行;
b、凝结水管道倒坡;
c、安装完后没有逐台进行注水试验;
d、排水口处有脏物堵塞。
⑤、系统堵塞
原因:
a、管道变径的大小头没按规定制作;
b、主管与支管三通开口小;
c、管道安装时没做吹除处理和系统冲洗;
d、施工过程中留在管道内的杂物未及时清除。
⑥、穿墙管浸湿墙面
原因:
a、穿墙处没做保温处理;
b、系统运行后破坏保温层。建议在管道穿墙处设置双层套管,一层保护保温层,一层解决系统伸缩问题。
⑦、系统集气
原因:
a、系统安装时没按规定找坡度;
b、排气阀没装在系统的最高处;
c、排气阀堵塞失效;
d、排气阀安装不平直;
e、排气阀品质不合格。
⑧、送风口周围结露污染
原因:
a、百叶风口与风机盘管出风口未联接;
b、风机出风口与百叶窗错位;
c、风口与风机出口联接不严密,漏风。
设备和系统调试
①、机组运转振幅超标
原因:
a、联轴器轴向、径向偏差大;
b、联轴器定位螺栓上面胶圈损坏;
c、地脚螺栓松动;
d、机组与管道联接未装减振喉。
②、机组制冷量达不到额定值
原因:
a、冷却水量满足不了机组要求;
b、冷却塔有故障,达不到规定的降温指数;
c、冷凝器内隔离垫错位;
d、冷凝器内花管堵塞严重。
③、排气压力过高
原因:
a、冷冷却水量不足;
b、冷凝器传热面结垢;
c、制冷系统中空气含量过高;
d、冷却水温过高。
④、空调系统局部效果不好
原因:
a、系统内集气;
b、有脏东西堵塞;
c、系统设计不合理,冷量分配不平衡;
d、系统设计不能正常调节;
e、安装坡度不正确。
⑤、空调系统接头损坏
原因:
a、冬季采暖供水温度过高;
b、软接头品质有问题;
c、工作压力过高;
d、安装方法不当使软接头受损。
⑥、冷冻、冷却泵的振动和噪声大
原因:
a、联轴器轴向、径向偏差过大;
b、地脚螺栓受力不均;
c、水泵与管道固有振动频率相近而共振;
d、水泵法兰偏差大。
⑦、为了防垢,使用软化水软化水处理装置将水中结垢性离子如:Ca,Mg离子通过置换清除,但实际上,带来更严重的腐蚀现象,腐蚀穿孔,泄漏现象。因为,清除钙镁离子后,打破了离子平衡从朗格利尔指数的变化,可知腐蚀性倾向增强,会加剧下列反映的进行,随着时间的推移,腐蚀会有一个加速的过程,其反应为自催化反应:Fe+O2+H2O→Fe+2;Fe+2+O2→Fe+3;Fe+3+Fe→Fe+2
所以,在中央空调循环水系统中,尽量少用、最好不用软化水和离子水。另外大量的软化水处理排污会带来更严重的环境污染,现在,欧美国家已经取消了软化水设施,我国在不久也会有相应的措施出台。

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