机组ABB车间办公室空调系统和机组调控措施

【摘 要】本文结合笔者多年空调设计实践，详细探讨了工厂车间和车间办公室空调系统设计要点，以具体案例作分析探讨，从多方面多角度对空调运行模式、温度风量控制处理措施进行了阐述，以确保系统安全合理。
【关键词】工厂车间；空调设计；系统安全
引言
随着我国经济的发展与人民生活水平的不断提高，节能与环保的意识更加深入人心。在这种时代背景下，对建筑暖通空调设计与安装成了备受关注的问题，也对空调系统的发展也提出了更高的要求。本文主要对某工厂车间和车间办公室的暖通空调设计中常见问题进行探讨分析。

1 车间空调系统分析

本工程

源于：查抄袭率职称论文www.udooo.com

位于上海市浦东康桥创业路，车间底层大概可以分为5个区域，B区36平方米的喷漆间，其它部分的机加工区域，需要预埋电源线及气源，机器的类型及数量见附件。C区布局最为复杂，其上方要建一层面积同样大小的二楼办公室分车间办公室及培训室。
ABBCNTUS–SH工厂车间和车间办公室装修设计，将楼梯布置重新进行了规划，增加了二层的面积利用率，缩短了房间出口到楼梯的消防逃生距离，使得布局更加紧凑合理。一层各个房间的钢结构柱子间距可以考虑和分隔墙的间距进行调整，以减少柱子对平面的影响。
整个车间所需空调冷量为405KW，车间温度设计值，夏季28°C±3°C；冬季10°C±3°C测量室温度20°C±2°C，送风口安装标高约9m。一层空调设备布置图如图1。

1.1空调系统负荷计算及空调配置

1）生产车间层高9m，空间大，操作人员分散，根据该建筑的特点，及建筑围护热负荷和室内负荷估算，单位面积负荷为250W/㎡，室内总负荷为405KW。
2）室内空气与新风混合后，进入组合式空气处理机组进行降温处理到送风温度，送入室内车间，舒适性高。由于层高比较高，故末端采用喷流风口定点送风，且今后车间若有建筑结构调整，可以改变风管走向，将冷负荷送入室内。
3）办公区域采用风机盘管进行制冷与制热，灵活性大，可根据每个房间的功能进行独立配置。办公室内根据人员数量引入一定量的新风，满足室内舒适性的要求，新风根据人均30m?/人计算。风口采用散流器，如图2。
4）喷砂间、喷漆间、电焊间、打磨间的空气在排放到大气前全部经过活性炭空气处理机组进行处理，以防止污染空气。房间内保持负压状态。

1.2 转轮式热交换器

空调机组采用了转轮式热交换器，它将排风中的热能吸收转换到新风中去，在经济风速下可以回收80%以上的热能达到新风节能的目的。

1.3手动操作面板

为了防止plc故障影响系统的运行，在PLC控制柜上安装了德国某公司生产的手动操作面板。使用该操作面板可以脱离PLC对空调机组的各个泵、阀、风机进行手动控制。

1.4 冷却模式

为了提高焊接质量和生产效率，车间采用了大量的焊接机器人。焊接机器人在工作过程中焊接电流大、温度高，需要采用循环冷却水系统来保证其正常工作。为了节约能源，采用了两种冷却模式：
1）空调机组冷却模式。当空调机组预热器的水阀执行器≥10%时，切换到空调机组冷却模式。这时，通过循环方式把焊接机器人产生的热量传送到空调机组预热器。
2）冷却塔冷却模式。当空调机组预热器的水阀执行器<2%时，切换到冷却塔冷却模式。

1.5加热器控制精度

为了提高控制精度，加热器采用了一大（70%）一小（30%）2个水阀。当加热器的水阀执行器0%～30%时，调节小阀0%～100%；当加热器的水阀执行器70%～100%时，调节大阀0%～100%。

2.车间空调运行方式的选择

2.1 普通式

工作开始时，手工启动系统或根据工作时间表自动启动系统，进入普通运行模式，系统按规定顺序启动空调机组，实现空调机组送风和排风。

2.2混合通风式

在阳光明媚、风和日丽的夏天，混合通风模式比普通运行模式节约电能。在普通运行模式下，当下列条件同时满足时，系统切换到混合通风模式，打开车间天窗到45°、关闭排风机和排风阀，实现空调机组送风、自然排风：①室外温度≥17℃；②室外无雨；③室外风速≤

2.5m/s。

在混合通风模式下，当下列任一条件满足时，系统切换到普通运行模式，关闭车间天窗，打开排风阀，启动排风机，实现空调机组送风和排风：①室外温度<15℃；②室外下雨；③室外风速>3m/s。

2.3自然冷却模式

自然冷却模式可以在夏季非生产时间段利用夜晚室外凉爽的空气为车间降温。在待机模式下，当下列条件同时满足时，系统切换到自然冷却模式，启动空调机组，进行无加热通风（送风阀100%、排风阀100%、循环风阀0%、送风旁通阀100%、排风旁通阀100%、热转轮0%、加热器水阀0%）：①室外温度≥15℃；②室内温度≥24℃；③室内温度-室外温度≥4℃；④时间23：00～01：00。
在自然冷却模式下，当下列任一条件满足时，系统切换到待机模式，关闭空调机组，停止通风：①室外温度<14℃；②室内温度<23℃；③室内温度-室外温度<1℃；④时间01：00～23：00。

2.4循环加热模式

循环加热模式可以在冬季非生产时间段保持车间温度不低于设定值。在待机模式下，当室内温度<17℃时，系统切换到循环加热模式，启动空调机组，进行无新风循环加热：送风阀0%、排风阀0%、循环风阀100%、送风旁通阀0%、排风旁通阀0%、热转轮0%。
在循环加热模式下，当室内温度≥19℃时，系统切换到待机模式，关闭空调机组，停止加热。

3 车间空调温度控制

3.1车间温度传感器

在空调机组的送风区域安装多个温度传感器，取它们的平均温度，作为实际车间温度。通过正向PI（0～100%）调节送风温度（23～16℃），使车间温度达到目标设定值（20℃）。

3.2送风温度控制

通过反向PI调节送风旁通阀、排风旁通阀、热转轮、热水阀、进风阀、排风阀、循环风阀，使送风温度达到目标值。其控制方式如下：
①当PI值0%～1

2.5%时，调节预热器水阀0%～100%。

②当PI值1

2.5%～25%时，调节送风旁通阀100%～0%、排风旁通阀100%～0%。

③当PI值25%～50%时，调节热转轮的转速（最小值～100%）。
④当PI值50%～75%时，调节加热器水阀0%～100%。
⑤当PI值75%～100%时，调节进风阀100%～0%、排风阀100%～0%、循环风阀0%～100%。

3.3预热送风温度控制

为了保护预热器和加热器的风机盘管，控制预热送风温度不低于设定值（8℃）。
通过反向PI调节热转轮、进风阀、排风阀、循环风阀，使预热送风温度不低于设定值。其控制方式如下：
①当PI值0%～50%时，调节热转轮的转速（最小值～100%）：取该值和送风温度PI值的较大值，作为热转轮转速的实际控制值。
②当PI值50%～100%时，调节进风阀100%～0%、排风阀100%～0%、循环风阀0%～100%。

4 空调风量设置

送风量由送风压力计算得出，排风量由排风压力计算得出；通过PI调节送风机、排风机的转速使送风压力、排风压力达到目标设定值。为了保证车间空气压力平衡，要使送风量与排风量相等。
为了使室内压力处于正常状态，当送风机或排风机由于故障停止运行时，立即关闭整个系统并且发出报警。

5 保护控制

5.1冬季启动控制