当前组合式空调机组的质量问题和改进建议

提要对五大卷烟厂7 台组合式空调机组的质量进行检查和检测,发现存在机组风量、风压偏低,表冷器排数偏多,风量与冷量不匹配,表冷器后带水,机组结构不合理等问题,提出了改进意见。认为工业用机组存在的上述问题与一般组合式空调机组具有共性。

1996 年机械工业部第六设计研究院受国家烟草专卖局的委托,与国家空调设备质量监督检验中心共同对5 个卷烟厂的风量为20 000～100 000 m3/ h的7 台组合式空调机组进行质量检查和检测。总的看组合式空调机组的制造质量已有所提高,但与国外同类产品相比尚有一定差距,所发现的问题与通用型的组合式空调机组具有共性,为此作一简要介绍,以引起同行的重视。

1 机组的风量、风压偏低调查中发现, 有85. 7 %的机组达不到铭牌风量,在进行必要的调试并排除机组外因素后,仍有42. 9 %的机组送风量的负偏差超过YC24 - 95《卷烟厂空调机组》和GB/ T14294 - 93《组合式空调机组》5 %的规定。其主要原因有:

1. 1 配套风机质量问题。绝大部分空调设备制造厂本身不生产空调机组所配套的通风机,而是外购其他风机厂产品。国内常用的风机有T4 - 72 ,4 - 72 ,4- 79 ,4 - 75 ,4 - 68 , KKF 等型号。这些型号的风机在产品鉴定测试时,其风量、风压、功率等各项技术指标均能达到我国有关产品标准。但由于生产厂家众多、水平和质量不一,特别是某些小厂由于材料、工装设备、装配技术和质量管理上存在问题,因此风机性能不一定符合该型风机的特性曲线。而空调设备制造厂对外购风机在验收时又不做必要的检查抽测就与空调机组配套。仅以风机进风口或密封圈与风机叶轮进口圈之间的安装尺寸为例,按JBJ 29 -96《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》的规定,此两者之间的进风口轴向插入深度应为叶轮外径的:10/1000;进风口与叶轮之间的径向间隙应均匀并宜为叶轮外径的1.5/1 000～3/1000,而这次检查的风机都大大超过此规定。至于叶轮、叶片的角度、焊接质量也存在问题。这无疑影响风机的风量和风压。制造厂未提供风机的性能曲线,特别是空调机组机外余压(资用压力,包括静压、动压) ,或正确的全压和机内阻力数据,使设备选用时缺乏依据。

1. 2 机组内送、回风机的布置。常用的送、回风双风机空调机组,其送、回风机分别设在组合式空调机组的两端,串联连接。机组回风、排风、新风设在一个或相邻的两个功能段内,通过调节3 个风阀使回风量、排风量、新风量符合设计要求。实际使用中,由于送、回风量和风压选择不当,很难使机组风压零点达到预定点,甚至有的回风机风压过高,在新风、排风段都形成正压,致使新风进不来。如将混合段中间阀关小, 虽然新风能进入,但回风机的风量又大大降低,造成送风量不足。在这次检查的双风机空调机组中有将送风机段和回风机段脱开布置的形式,采用了平行或垂直重叠布置形式,用新、回、排风管道及其风阀在机外连接,可以达到满意的效果。

1. 3 有的地区海拔较高,大气压降低,但在送、回风机选型时,没作修正。所以在实际送风时风压比标准状态时低。

1. 4 机外空调系统阻力过大造成送风量下降。

1. 5 用两台相同型号规格的风机并联设在送风机段或回风机段内,特别是采用双速风机,对大风量机组为适应空调负荷变化而改变风量,是一易行而可靠的较好方法。但必须对并联风机的风量、风压进行修正,而且两台风机的出口均应设风阀,以免一台风机运行时,造成另一台风机气流短路。

2 表冷器排数偏多,风量与冷量不匹配

2. 1 国内空调设备制造厂的样本,绝大多数只提供标准规定条件下的供冷量,虽然也有的列出表冷器计算公式,但设计人员选用时往往把样本上的供冷量作为依据。有的厂为保险起见还盲目增加表冷器排数。个别厂生产的空调机组,并非全新风机组,一般只需4 排而设6～8 排。所提供的供冷量也不分显热和潜热,所以选用不方便。

2. 2 个别厂增大排数的目的是想有较大的富余冷量,但实际由于风量不变,冷冻水供水温度限制,所以即使表冷器有足够的能力也提供不了预期的冷量。这显然是浪费。在高原地区空调机组的供冷量有很大的变化,主要原因是空气的密度小,因此在同样处理工况的条件下,机组的供冷量小于铭牌冷量,从而达不到要求。设计和安装的表冷器供冷量过大,冷冻水量也增大,不仅造成动力浪费,在实际需冷量小时,供、回水温差往往小于5 ℃。

3 表冷器后带水有的空调机组,虽然表冷器设计面风速小于2. 5 m/ s ,但表冷器后仍然带水严重, 影响使用。其主要原因是通过表冷器的面风速不均匀以及上下两排冷却盘管的中间未设凝结水接水槽,以及挡水板效果差等。通过表冷器的气流均匀度往往小于标准所规定的80 % ,特别是 送、回风机串联型式的组合式空调机组更为明显,因为回风机出口的射流到表冷器前时尚未扩散均匀,使表冷器中间部位面风速大大超过2. 5 m/ s。因此设均流装置很有必要,可以借鉴设计电除尘器时,为保证电场气流均匀所采用的成熟经验。

4 空调机组结构不紧凑,长度过长国内各厂生产的组合式空调机组均由单一功能段组成,风机段的布置也不紧凑,因而整个机组较长,如一台风量60 000 m3/ h以上、双风机且功能较全的机组,其长度可达12～14 m。而国外产品只有8 m 左右,机组采用一段多功能的结构形式,如新、回风段与过滤段合并,加热段与加湿段合并,加热段和表冷段适当合成一段,改进风机与电动机位置和缩短皮带长度等,机组总长度大大缩短。

5 机组的过滤段有待改进组合式空调机组内的粗效过滤段,一般有袋式、板框等形式,这次调查发现采用板框式凹凸尼龙网(至少3 层) 较实用。但由于没有过滤器阻力指示,因而不能及时清洗。一国外厂家安装了过滤器阻力声光报警装置,这对监督积尘状况保证及时清洗起了很好作用。有一国外厂家移植袋式除尘技术中滤筒式高效过滤器加脉冲清灰的作法,实现了自动化,很受使用厂家欢迎,但造价特别昂贵,很难推广应用。今后应研究如何将除尘专业过滤器简便清灰的先进方法用于空调机组上,这是一个方向。在纺织行业已有成功的经验可以借鉴,如把吹吸式空调回风过滤器、带吸嘴的圆盘过滤器用于空调机等。

6 空调机组的机电一体化这次检查的国产组合式空调机组都不是空调设备厂配套的机电一体化产品,大多是手动控制,在现场按需要加改自动控制系统。而在卷烟厂采用的国外产品均配有DDC 系统,这符合YC24 - 95《卷烟厂空调机组》的规定,在节能、维护管理、保证室内空气参数上都起了很好的作用。机械工业部制定的行业标准《整体式机电一体化空调机组》已颁布,对于推动我国组合式空调机的机电一体化会起积极作用。

7 机组结构上的问题

7. 1 机组的壁板保温层厚度,按GB/ T14294 - 93 和YC24 -95 的规定,其热阻不小于0. 68m2·K/ W , 因此一般有30 ～ 35mm 保温层厚度即可满足要求(指聚氨酯发泡、玻纤等保温材料) 。但有个别厂的产品达50 ,100 mm ,这是没有必要的。

7. 2 送风机出风口风速很大,一般都直接连接扩大管,由于接管短,动压不能很好回收,出口阻力大,机组的资用压力大大降低。

7. 3 有的工厂生产的机组新风入口及其阀门偏小,加上机外系统的新风变径管、弯头,使新风管道系统阻力增大,以致全新风运行时,无法达到设计送风量。

7. 4 机组检查门不严密机组的检查门不仅要满足运行时负压条件下的要求,也要考虑按国标GB/ T14294 - 93 检验机组漏风率测定方法规定在正压700 Pa 时的严密性。另外检查门只用一个把手固定,漏风率往往超过标准规定,因此必须采用两个把手固定,并且在机组内外均可开闭,以保安全。