浅析中央空调在涂装生产中的应用

减小字体 增大字体 作者:李刚  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2012-08-17 15:34:39

1.工程的难点及重点分析
  1.1喷涂车间及喷漆室有较高的洁净度,且喷漆室相对压差要求为正压:5Pa~10Pa。
  车间洁净度要求为100000 级(0.5μ),喷漆室洁净度要求为10000 级(0.5μ)。
  1.2严格的恒温恒湿要求,是本项目的难点所在。全年相对湿度要求达到55%±5%,相对来说,冬天的湿度控制相对容易,只需调节蒸汽加湿量可以到达加湿的效果。而夏天的除湿就比较复杂,温度对相对湿度的扰动比较大,并非单一的制冷就能同时控制住温度和相对湿度要求。
  1.3洁净厂房要求下的恒温恒湿
  因为是洁净厂房,就要比常规的恒温恒湿空调具有更大的难度,洁净室的特点对恒温恒湿有以下影响:
  1.3.1 洁净厂房换气次数较大,因此新风量较大,是常规空调新风量的3~4 倍左右,而新风是湿度的最大来源,因此对除湿能力的要求大大增加了。
  1.3.2 通常可以通过调整送风量来调节相对湿度,而洁净车间送风量是不允许改变的,所以温湿度要靠调节相应的调节发来实现。
  2.空调系统
  2.1制冷系统为一台295kW和一台127kW满液式螺杆冷水机组制冷,提供 12℃~7℃冷水。其工作原理为经压缩机压缩后的高温高压制冷剂气体,通过二次油分离器对冷冻有进行分离后,进入冷凝器与冷却水交换热后备冷凝成中温高压液体,经干燥过滤后流经电子膨胀阀,被截留降压成低温低压的液体进入蒸发器,吸收水的热量后蒸发策划那个低温低压的气体北压缩机吸入,再经压缩后进入下一次的制冷循环。被降温后的冷水通过水泵输送到冷却塔,如此循环往复从而达到冷却降温之目的。见(图一)
  2.2热源由区域提供0.8MPa 高压蒸汽减压至0.4MPa经板式汽—水热交换机组提供60℃~50℃热水。机组热交换能力为500KW,消耗蒸汽量为700kg/h。系统蒸汽总消耗量为1200kg/h,其中包括空调系统冬季喷蒸加湿量500kg/h。
  2.2.1空气处理方案
  本系统采用一次回风方案,设置初、中、高效三级过滤器。高效空气过滤设于空调箱末段。由于本系统所使用工况均为小于300平方米以下,空间高度基本在3M以下,应属于小型精密恒温恒湿空调系统。
  (图一)螺杆式冷水机组工作原理图 (图二)控制硬件结构
  2.2.2空气处理流程按空调可分为两类,一种是非喷漆区域混合风定风量恒温恒湿空调(图三),另一种是全新风定风量恒温恒湿空调(图四),其控制原理基本相同流程如下:
  新风→初效过滤→预热(混合风)→中效过滤→空气冷却→空气加热或微调→空气加湿→送风机→均流段→高效过滤→喷漆室(区域)→ 新风(回风段)→排风机排风
  (图三)区域空调 (图四)喷漆室空调
  3.系统控制方案
  根据本案的特点,系统控制采用模块式的三菱Q系列PLC为控制平台,配以三菱GT1685触摸屏作为人机界面实现参数设置,实时监控等操作;区域洁净车间送风量是不允许改变,因此系统的温湿度控制因为系统方案分为以下几个部分。
  3.1冬季模式
  根据西安历史气候条件,冬季属于低温底湿的气候条件,一般情况下当早晨和晚上室外温度低于5摄氏度时,预热器阀门自动开启对新风进行预热,中午随着室外气温的升高,高于5摄氏度时预热气阀门关闭,使外界空气适中维持在5摄氏度,新风的预热温度控制降低了外界冷空气的扰动,二次温度的控制是把蒸汽阀门开度作为输出值,蒸汽阀的开度由设定温度值与温度传感器所测得温度的差值决定;从而使混合后的空气被加热到设定的温度,新风的预热温度控制系统在湿度则是将干蒸汽阀阀门的开作为输出值,其开度对应于控制面板上的设定湿度和湿度传感器测定的相对湿度的差值。
  3.2恒温恒湿空调的夏季模式
  因为西安夏季空气温度高,湿度大,控制原理应为从硬件结构和软件原理设计上进行除湿优先,除湿后的空气再进行二次的温度控制。喷漆室及各区域内湿度对应的混合风露点温度的控制原理是用表冷器降温析出空气中过饱和的水蒸气来实现,使得室内的相对湿度达到控制要求,引起湿度的扰动分两部分,分别为室外的新风湿负荷和室内传湿。温度的控制是用再热器对因控制露点温度表冷器产生的过冷量进行补偿,从而控制室温,维持室内温度在要求的范围内。表冷器除湿使室内温度控制所需要的送风温度高于送风温度,此时用电加热进行二次加热送风,补偿因为除湿产生的过冷量。将控制电加热的可控硅作为输出量,其值是与温度设定值和温湿度传感器测测定的室内温度的差值相对应,从而进行室内温度的控制,一般情况下表冷器再遵循湿度优先控制时都会产生过冷空气,需对空气进行二次加热从而使送风温度接近室内温度。
  3.3过渡季节自动控制
  西安过渡季节包含了冬季和夏季两种工况,其控制模式对应天气变化参数。把对混合风进行控制处理后的过渡季节的工况复杂,空气处理过程要随着室外温湿度受雨雪天气影响的变化而变化,既可能需要对空气按照夏季工况进行处理,也可能需要对空气按照冬季工况进行处理。
  4.结语
  通过调试发现,中央空调的恒温恒湿的控制系统具有大时滞、非线性和多变量等特点,由于空调系统中的控制执行终端变量相互影响、耦合和干扰,因此许多情况下 ,所有回路同时工作时整个系统就会出现不稳定的现象,但每个回路单独运行又较正常。 [科]
  【参考文献】
  [1]许居鹓,陆哲明,邝自强.采暖通风与空调(第一版),2007.
  [2]张向群,陆哲明.通风与空调施工(第一版),2006.

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作者:李刚
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