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負(fù)壓風(fēng)機(jī)廠家藥品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程設(shè)計(jì)空調(diào)用冷水機(jī)組部分負(fù)荷

摘要: 本文介紹了藥品檢驗(yàn)所實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程的特點(diǎn)和要求以及通風(fēng)柜的選擇;通過實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)和空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì),保證空調(diào)通風(fēng)工程的安全、舒適、節(jié)能運(yùn)行;介紹了各檢測部門的實(shí)驗(yàn)室、儀器室和輔助用房的通風(fēng)工程,并針對不同實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程進(jìn)行分析和討論。

  關(guān)鍵詞: 藥品檢驗(yàn)所 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng) 通風(fēng)柜

  1.概述

  本文作者參與了深圳市藥品檢驗(yàn)所新建工程空調(diào)通風(fēng)工程的設(shè)計(jì),該所是負(fù)責(zé)深圳市藥品、保健品、化妝品、醫(yī)療器械等產(chǎn)品檢驗(yàn)及質(zhì)量監(jiān)督的法定機(jī)構(gòu),建筑物主要功能是對多種藥品及醫(yī)療器械進(jìn)行檢驗(yàn)檢測。該建筑從功能上分為管理部門、檢驗(yàn)部門和配套服務(wù)部門。其中檢測部門包括藥品檢驗(yàn),醫(yī)療器械檢測,保健品、化妝品檢驗(yàn),公共檢測中心,動物房及動物實(shí)驗(yàn)室。檢測部門總建筑面積約一萬平方米。

  各不同功能實(shí)驗(yàn)室分布如下:地上部分實(shí)驗(yàn)樓主樓呈Z型,分前樓及后樓,前樓為五層,后樓四層,中間由電梯廳走廊,衛(wèi)生間及輔助用房連接。主樓底層前樓為檢品收發(fā)廳及業(yè)務(wù)科,后樓為留樣區(qū)及總務(wù)庫房。主樓的二層,前樓為行政辦公,后樓為中藥室。主樓的三層,前樓為化學(xué)室,后樓為生測室及潔凈區(qū)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室。主樓的四層,前樓為抗生素室,后樓(頂層)為潔凈區(qū)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室。主樓的五層,前樓(頂層)為保健品化妝品室。北段醫(yī)療器械檢測樓共四層。一層設(shè)有單獨(dú)的檢品收發(fā)室。 一~三層為醫(yī)械檢測實(shí)驗(yàn)及辦公室。四層為公共檢測中心。

  本文介紹實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程的特點(diǎn)和要求以及通風(fēng)柜的選擇;介紹實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程和空調(diào)工程的設(shè)計(jì)方案選擇;介紹各檢測部門的實(shí)驗(yàn)室、儀器室和輔助用房的通風(fēng)工程,并針對不同實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程進(jìn)行分析和討論。

  2.實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程簡介

  2.1 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)的目的和要求

  實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)與舒適性空調(diào)工程的通風(fēng)設(shè)計(jì)要求不同,主要目的是提供安全、舒適的工作環(huán)境,減少人員暴露在危險空氣下的可能。通風(fēng)主要解決的是工作環(huán)境對實(shí)驗(yàn)人員的身體健康和勞動保護(hù)問題。

  實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)要求新風(fēng)全部來自室外,然后100%排出室外,通風(fēng)柜的排氣不在室內(nèi)循環(huán);瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室換氣要求每小時大于10次,物理實(shí)驗(yàn)室每小時大于10次,實(shí)驗(yàn)室無人時換氣可減少為6次。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜設(shè)計(jì)數(shù)量要足夠,并且不作為唯一的室內(nèi)通風(fēng)裝置,儀器室或產(chǎn)生危險物質(zhì)的儀器上方設(shè)局部通風(fēng)工程。

  實(shí)驗(yàn)室的補(bǔ)風(fēng)一部分來自空調(diào)工程直接送入實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng),這部分新風(fēng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)量的變化而變化;另一部分通過空調(diào)工程送入非實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的走道、房間再通過實(shí)驗(yàn)室的門縫補(bǔ)給。實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓通過送、通風(fēng)風(fēng)量和送通風(fēng)口的布置來實(shí)現(xiàn),氣流組織從辦公、管理用房、內(nèi)走道、到產(chǎn)生危險物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)房間。通風(fēng)柜的位置布置在遠(yuǎn)離空氣流動、紊流大的地方,遠(yuǎn)離行走區(qū)域和空氣新風(fēng)區(qū)。新風(fēng)從遠(yuǎn)離通風(fēng)柜的地方引入,空氣流動路徑遠(yuǎn)離通風(fēng)柜。

  2.2 通風(fēng)柜的類別

  建設(shè)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室是個綜合的工程工程。在裝備各種儀器設(shè)備及其配套設(shè)施的同時,既要考慮供電、給水、排水、送風(fēng)、通風(fēng)、凈化、排污等要求,還要考慮到對人員、物體、周邊環(huán)境的安全性,噪音、異味、視覺環(huán)境的舒適性,儀器設(shè)備的可操作性、功能性,以及信息處理的便捷性。因此,現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室必須有最佳的設(shè)計(jì)和高品質(zhì)的設(shè)備去滿足。

  在現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中有通風(fēng)柜、中央實(shí)驗(yàn)臺、邊臺、藥品柜、器皿柜、氣瓶柜等,其中通風(fēng)柜是生化實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中擔(dān)負(fù)著十分重要的功能,是必不可少的設(shè)備。因此,選擇通風(fēng)柜是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的重要問題,必須引起足夠的重視。

  通風(fēng)柜按照通風(fēng)方式分類:分為上部通風(fēng)式、下部通風(fēng)式和上下同時通風(fēng)式三類。為保證工作區(qū)風(fēng)速均勻,對于冷過程的通風(fēng)柜應(yīng)采用下部通風(fēng)式,對于熱過程的通風(fēng)柜采用上部通風(fēng)式,對于發(fā)熱量不穩(wěn)定的過程,可在上下均設(shè)通風(fēng)口隨柜內(nèi)發(fā)熱量的變化調(diào)節(jié)上下通風(fēng)量的比例,從而得到均勻的風(fēng)速。

  通風(fēng)柜按照進(jìn)風(fēng)方式分類也分三類。通過室內(nèi)進(jìn)風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排出室外稱為全通風(fēng)式,這是應(yīng)用非常廣泛的一種類型。

  當(dāng)通風(fēng)柜設(shè)置于采暖或?qū)貪穸扔锌刂埔蠓块g時,為節(jié)省采暖,空調(diào)能耗,采用從室外取補(bǔ)給風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排出室外的方式稱為補(bǔ)風(fēng)式通風(fēng)柜。

  再一種就是變風(fēng)量控制式的通風(fēng)柜。普通的定風(fēng)量工程需要人工調(diào)整固定葉片的風(fēng)閥,調(diào)節(jié)通風(fēng)柜的通風(fēng)量,當(dāng)調(diào)節(jié)閥門到某一角度時達(dá)到希望的面風(fēng)速。變風(fēng)量控制是通過調(diào)節(jié)閥門的傳感器改變風(fēng)量達(dá)到給定的面風(fēng)速,當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)式成本低、變風(fēng)量成本高,適用于要求精度高的場合。

  通風(fēng)柜按照使用狀態(tài)分類可分為整體式下部開放式、落地式、兩面式、三面玻璃式、桌上式、連體式以及根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)使用需要而設(shè)計(jì)的對放射性實(shí)驗(yàn)的、對合成實(shí)驗(yàn)的,對過氯酸實(shí)驗(yàn)的專用通風(fēng)柜。

  2.3 通風(fēng)柜的主要功能

  通風(fēng)柜的功能中最主要的是排氣功能,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中,實(shí)驗(yàn)操作時產(chǎn)生各種有害氣體、臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性物質(zhì),為了保護(hù)使用者的安全,防止實(shí)驗(yàn)中的污染物質(zhì)向?qū)嶒?yàn)室擴(kuò)散,在污染源附近要使用通風(fēng)柜。

  以往通風(fēng)柜使用臺數(shù)較少,只在特別有害且危險的氣體及產(chǎn)生大量熱的實(shí)驗(yàn)中使用。通風(fēng)柜只擔(dān)負(fù)實(shí)驗(yàn)臺的輔助功能。近年來考慮到改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境,在實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)逐漸轉(zhuǎn)移到通風(fēng)柜內(nèi),這就要求在通風(fēng)柜里要有最適于設(shè)備使用的功能。

  新建的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)有空調(diào),因此通風(fēng)柜的使用臺數(shù)必須納入空調(diào)工程的計(jì)劃。由于通風(fēng)柜在生化實(shí)驗(yàn)室中占有非常重要的位置,從改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、改善勞動衛(wèi)生條件,提高工作效率等方面考慮,通風(fēng)柜的使用臺數(shù)日益增多。隨之而來的是通風(fēng)管道,配管、配線、通風(fēng)等都成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要課題。

  使用通風(fēng)柜的最大目的是排出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害氣體,保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員的健康,也就是說要有高度的安全性和優(yōu)越的操作性,這就要求通風(fēng)柜應(yīng)具有如下功能:

 。1)釋放功能:應(yīng)具備將通風(fēng)柜內(nèi)部產(chǎn)生的有害氣體用吸收柜外氣體的方式,使其稀釋后排至室外的機(jī)構(gòu)。

 。2)不倒流功能:應(yīng)具有在通風(fēng)柜內(nèi)部由通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流將有害氣體從通風(fēng)柜內(nèi)部不反向流進(jìn)室內(nèi)的功能。為確保這一功能的實(shí)現(xiàn),一臺通風(fēng)柜與一臺通風(fēng)機(jī)用單一管道連接是最好的方法,不能用單一管道連接的,也只限于同層同一房間的可并聯(lián),通風(fēng)機(jī)盡可能安裝在管道的末端(或屋頂處)。

 。3)隔離功能:在通風(fēng)柜前面應(yīng)具用不滑動的玻璃視窗將通風(fēng)柜內(nèi)外進(jìn)行分隔。

 。4)補(bǔ)充功能:應(yīng)具有在排出有害氣體時,從通風(fēng)柜外吸入空氣的通道或替代裝置。

 。5)控制風(fēng)速功能:為防止通風(fēng)柜內(nèi)有害氣體逸出,需要有一定的吸入速度。決定通風(fēng)柜進(jìn)風(fēng)的吸入速度的要素有:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生的熱量及與換氣次數(shù)的關(guān)系。其中主要的是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和有害物的性質(zhì)。通常規(guī)定,一般無毒的污染物為0.25―0.38m/s ,有毒或有危險的有害物為0.4―0.5 m/s ,劇毒或有少量放射性為0.5―0.6m/s ,氣狀物為0.5m/s ,粒狀物為1m/s 。為了確保這樣的風(fēng)速,通風(fēng)機(jī)應(yīng)有必要的靜壓,即空氣通過通風(fēng)管道時的摩擦阻力。確定風(fēng)速時還必須注意噪音問題,通過空氣在管道內(nèi)流動時以7―10m為限,超過10m將產(chǎn)生噪音,通常實(shí)驗(yàn)室的噪聲(室內(nèi)背景噪聲級)限制值為70dB(A),增加管道裁面積會降低風(fēng)速,也就降低噪音,考慮到管道的經(jīng)費(fèi)和施工問題,必須慎重選擇管道及通風(fēng)機(jī)的功率。

  (6)耐熱及耐酸堿腐蝕功能:通風(fēng)柜內(nèi)有的要安置電爐,有的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生大量酸堿等有毒有害氣體具有極強(qiáng)的腐蝕性。通風(fēng)柜的臺面,襯板、側(cè)板及選用的水咀、氣咀等都應(yīng)具有防腐功能。

  2.4 氣體排放處理

  由于實(shí)驗(yàn)室氣體排放中存在著很多有毒和酸堿腐蝕性極強(qiáng)的氣體,所以在排入大氣前要對氣體進(jìn)行過濾處理,通常情況下:酸性氣體選用立式酸霧塔;有毒和有機(jī)氣體選用光學(xué)催化凈化箱。兩種設(shè)備分別安裝在通風(fēng)工程末端,立式酸霧塔安裝在風(fēng)機(jī)的正壓段,光學(xué)催化凈化箱安裝在風(fēng)機(jī)負(fù)壓段。動物房的氣體經(jīng)過初效和中效過濾后,直接排入大氣,但在通風(fēng)口處做高壓噴射流處理,噴射高度在3米以上。

  3.實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程設(shè)計(jì)方法

  綜上所述,實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程對設(shè)備(特別是通風(fēng)柜)是有一定標(biāo)準(zhǔn)和要求的。拋開設(shè)備因素,單純從工程設(shè)計(jì)上考慮,實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)工程的設(shè)計(jì)要考慮以下幾個主要因素:(1)保證實(shí)驗(yàn)室的安全性,保證一定數(shù)量的換氣次數(shù);(2)解決實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程負(fù)壓的設(shè)計(jì)和工程控制;(3)在滿足換氣次數(shù)和全新風(fēng)條件下,控制能耗。(4)工程穩(wěn)定可靠。

  深圳市藥檢所的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)采用以下步驟和方案:(1)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)工藝要求和功能布置選擇一定數(shù)量的通風(fēng)柜,有的還兼有部分局部通風(fēng)罩。通常校核下來換氣次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10次,一般在20-30次以上,滿足換氣次數(shù)要求。但是此換氣次數(shù)是按照通風(fēng)柜最大開啟面積計(jì)算的通風(fēng)量,資料和經(jīng)驗(yàn)表明100臺通風(fēng)柜99%的時間只有18個或更少的人在使用。故還應(yīng)校核通風(fēng)柜最小開啟面積時的通風(fēng)量和換氣次數(shù),若小于換氣次數(shù)要求,則增加綜合通風(fēng)工程。(2)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)采用全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)柜的排氣不在室內(nèi)循環(huán)。由于實(shí)驗(yàn)室要求房間相對其他輔助區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。所以實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)量設(shè)計(jì)為通風(fēng)量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風(fēng)送至實(shí)驗(yàn)室輔助房間、辦公、管理用房、內(nèi)走道等,再由門窗縫隙補(bǔ)充到房間。(3)通風(fēng)柜的風(fēng)量平衡可以采用定風(fēng)量控制工程,即通風(fēng)量恒定,送風(fēng)量和門窗縫隙補(bǔ)充風(fēng)量恒定。此方法適用于最

摘要: 本文分析研究了反映空調(diào)用冷水機(jī)組在部分負(fù)荷運(yùn)行時的綜合性能相關(guān)參數(shù), 討論了不同部分負(fù)荷性能冷水機(jī)組的能耗評價方法和節(jié)能潛力,劃分了冷水機(jī)組在不同負(fù)荷段的部分負(fù)荷性能與全負(fù)荷性能的關(guān)系,指出美國空調(diào)與制冷學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(ARI-550/590-98)中提出的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的技術(shù)意義及其變化, 提示了制冷工程的設(shè)計(jì)與運(yùn)行能耗與空調(diào)動態(tài)負(fù)荷的相關(guān)性,給出了空調(diào)用冷水機(jī)組部分負(fù)荷性能與空調(diào)工程匹配的基本思路。

關(guān)鍵詞: 冷水機(jī)組 部分負(fù)荷性能 空調(diào)工程 匹配

在空調(diào)工程中,制冷工程的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行對整個空調(diào)工程的能耗影響很大。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,空調(diào)的使用日趨廣泛,空調(diào)面積數(shù)量大幅度上升,各類風(fēng)冷式、水冷式甚至蒸發(fā)式的冷水機(jī)組已經(jīng)成為空調(diào)用冷源的主力軍,冷水機(jī)組的能耗也越來越大,采用合理、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)、選型和運(yùn)行方案,就成為降低冷水機(jī)組消耗的關(guān)鍵問題。

空調(diào)用冷水機(jī)組的全年運(yùn)行能耗與冷水機(jī)組的性能有關(guān),而冷水機(jī)組的性能主要包括全負(fù)荷性能和部分負(fù)荷性能,兩者在選擇和匹配冷水機(jī)組時均起著重要的作用。由于空調(diào)工程的冷負(fù)荷總是隨室外氣象參數(shù)擾動和室內(nèi)狀態(tài)的改變而變化的,在供冷期間空調(diào)工程在部分負(fù)荷下運(yùn)行的時間較多,所以冷水機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行過程中大部分時間都是處于部分負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),因此冷水機(jī)組部分負(fù)荷時的性能對其運(yùn)行能耗的影響是很大的。研究冷水機(jī)組、空調(diào)工程的部分負(fù)荷特性及其相互之間的匹配關(guān)系,對于挖掘空調(diào)制冷總能工程的節(jié)能潛力無疑是十分重要的。

1 冷水機(jī)組部分負(fù)荷綜合性能參數(shù)

在規(guī)定的名義工況條件下,冷水機(jī)組的制冷量與能耗之比稱為冷水機(jī)組的能效比EER(Energy Efficiency Ratio),它是標(biāo)志冷水機(jī)組能耗的重要指標(biāo)。在上個世紀(jì)的八十年代,節(jié)能研究的重點(diǎn)一直集中在如何提高冷水機(jī)組的EER。但是,EER所表示的僅僅是名義工況條件下的能耗。隨著工程負(fù)荷的減少,它會大幅度的下降。例如某機(jī)組,在100%負(fù)荷(滿負(fù)荷)時,它的EER是3.0左右的話,當(dāng)工程調(diào)節(jié)為40%附近的負(fù)荷率時,EER已經(jīng)降為1.4了。事實(shí)上,工程負(fù)荷與冷水機(jī)組的制冷量完全匹配的情況幾乎是沒有的。為此,必須考慮冷水機(jī)組在各種負(fù)荷下綜合能耗。季節(jié)能效比SEER(Seasonal Energy Efficiency Rate) 和由美國空調(diào)與制冷學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(ARI—550/590 –98)中提出的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV(Integrate Partial Load Value)來評價不同類型冷水機(jī)組在整個空調(diào)季節(jié)中的綜合性能,可以更準(zhǔn)確的反映冷水機(jī)組的能耗。這里重點(diǎn)分析綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV。

冷水機(jī)組的部分負(fù)荷性能一般是以名義工況輸入功率百分?jǐn)?shù)和名義工況制冷量的百分?jǐn)?shù)來表示。一般來說,冷水機(jī)組的部分負(fù)荷性能大致可以有在整個負(fù)荷段冷水機(jī)組的全負(fù)荷性能好于、差于部分負(fù)荷性能和部分負(fù)荷段好于、部分負(fù)荷段差于部分負(fù)荷性能這三種情況。由于冷水機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況(串、并聯(lián)臺數(shù);負(fù)荷調(diào)節(jié)方法;地理位置和建筑特點(diǎn);室內(nèi)外參數(shù)條件和機(jī)組運(yùn)行方案)是有較大差異的,難以準(zhǔn)確作出冷水機(jī)組的負(fù)荷特性曲線,需要尋求一個能描述不同類型冷水機(jī)組共同的部分負(fù)荷性能評價指標(biāo)。綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)的概念是最早于1986年首先提出來的,后來經(jīng)過多次修改完善,形成了美國空調(diào)與制冷學(xué)會ARI550-92《離心式和回轉(zhuǎn)式螺桿式冷水機(jī)組》以及ARI590-92《容積式冷水機(jī)組》兩個標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV(Integrate Partial Load Value),在部分負(fù)荷下求得制冷性能系數(shù),再按加權(quán)系數(shù)公式計(jì)算出冷水機(jī)組部分負(fù)荷性能值,主要反映冷水機(jī)組的部分負(fù)荷調(diào)節(jié)功能。這一方程是對于提供冷水機(jī)組平均負(fù)荷性能的一種進(jìn)展,使得這一指標(biāo)能夠準(zhǔn)確地描述在一個標(biāo)準(zhǔn)年周期內(nèi)冷水機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際過程,這樣就可以通過擴(kuò)展的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析用來解決冷水機(jī)組在不同地理區(qū)域和不同應(yīng)用場合中的模型問題,而不是針對單機(jī)平均值的概念。按照部分負(fù)荷ARI550-92《離心式和回轉(zhuǎn)式螺桿式冷水機(jī)組》以及ARI590-92《容積式冷水機(jī)組》兩個標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的計(jì)算公式為:

IPLV = 0.17A + 0.39 B + 0.33 C + 0.11 D

其中A、B、C、D分別是冷水機(jī)組在100%、75%、50%和25%負(fù)荷下的EER或COP.

方程式中的系數(shù)是冷水機(jī)組在評價負(fù)荷點(diǎn)運(yùn)行時的權(quán)重系數(shù).

由于在通常情況下, 冷水機(jī)組滿負(fù)荷的運(yùn)行時間不到總運(yùn)行時間的3%,其絕大部分時間都是在部分負(fù)荷下運(yùn)行,因此冷水機(jī)組的負(fù)荷特性就成為衡量冷水機(jī)組性能優(yōu)劣的一個十分重要的指標(biāo)。可以看到,綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV是在25%、50%、75%部分負(fù)荷及滿負(fù)荷情況下的COP或EER的加權(quán)平均值,它為衡量冷水機(jī)組的部分負(fù)荷特性提供了很好的依據(jù)。比如說比較不同類型的冷水機(jī)組、同類型不同廠家的冷水機(jī)組、同類型同廠家運(yùn)用在不同地區(qū)或和不同類型建筑及空調(diào)的冷水機(jī)組、不同類型機(jī)組組合方式等,等于提供了一個技術(shù)平臺,規(guī)定了相應(yīng)的測試工況和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過一段試驗(yàn)運(yùn)作后,美國空調(diào)與制冷學(xué)會ARI又于1998年推出了新的標(biāo)準(zhǔn)(ARI—550/590 –98),將所有采用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷水機(jī)組統(tǒng)一為一個相同的部分負(fù)荷評價標(biāo)準(zhǔn),提出了新的IPLV計(jì)算公式:

IPLV = 0.01A + 0.42 B + 0.45 C + 0.12 D

新標(biāo)準(zhǔn)有了較大的變化,其中部分負(fù)荷加權(quán)系數(shù)的基準(zhǔn)由原來取自美國佐治亞州的亞特蘭大市、對象是辦公大樓,變?yōu)橐悦绹?9個城市(25年當(dāng)中美國的冷水機(jī)組有80%銷售在這些城市)的平均氣候作為基礎(chǔ),并以大部分建筑類型(基于DOE的研究)作為評價對象。舊標(biāo)準(zhǔn)以小時數(shù)的直線平均定義評價負(fù)荷點(diǎn),新標(biāo)準(zhǔn)改為冷噸-運(yùn)行小時數(shù)。98標(biāo)準(zhǔn)提供了更加寬廣范圍的運(yùn)行條件,可以用來表述每一種冷水機(jī)組應(yīng)用的平均值,而不是針對某一種特殊設(shè)施條件下的狀況,例如可以利用詳盡的分析來反映實(shí)際氣象資料、建筑物的負(fù)荷特性、冷水機(jī)組的數(shù)量、運(yùn)行小時數(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化能力和使用水泵、冷卻塔等輔機(jī)的能量。另外許多冷水機(jī)組都是在非標(biāo)準(zhǔn)工況條件下選擇和使用的,統(tǒng)一為使用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷水機(jī)組,也反映了冷水機(jī)組容量確定和測試的變化,在比較實(shí)際工程中的設(shè)施時,這些變化更能真實(shí)地反映冷水機(jī)組的性能。

參考美國空調(diào)與制冷學(xué)會計(jì)算綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)制冷空調(diào)界也作了大量工作,適應(yīng)我國具體國情和技術(shù)現(xiàn)狀的有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定和正在制定。通過借鑒美國空調(diào)與制冷學(xué)會計(jì)算綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV的計(jì)算方法,運(yùn)用于工程實(shí)際和科學(xué)研究,如通過計(jì)算部分負(fù)荷性能系數(shù)正確選擇不同類型冷水機(jī)組;運(yùn)用部分負(fù)荷計(jì)算的思路對并聯(lián)機(jī)組與空調(diào)動態(tài)負(fù)荷匹配的研究;根據(jù)部分負(fù)荷性能合理選擇冷水機(jī)組臺數(shù);對風(fēng)冷和水冷機(jī)組的運(yùn)行能耗進(jìn)行分析;不同類型機(jī)組在主從機(jī)組配置條件下部分負(fù)荷對運(yùn)行能耗的影響評價;燃?xì)獍l(fā)動機(jī)驅(qū)動熱泵型冷熱水機(jī)的部分負(fù)荷分析;制冷裝置部分負(fù)荷時冷卻水工程的節(jié)能;ARI標(biāo)準(zhǔn)與我國相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的比較研究,部分負(fù)荷性能的研究已經(jīng)引起了業(yè)內(nèi)專業(yè)人員的注意。

2 冷水機(jī)組部分負(fù)荷與空調(diào)動態(tài)負(fù)荷的相關(guān)性

根據(jù)空調(diào)專業(yè)的理論基礎(chǔ)、仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),空調(diào)工程不可能總在設(shè)計(jì)負(fù)荷下運(yùn)行,隨著室內(nèi)外負(fù)荷和擾動的變化,空調(diào)工程的冷負(fù)荷是在不斷的發(fā)生變化的,空調(diào)工程實(shí)際上就是一個動態(tài)的部分負(fù)荷率隨變工程。有統(tǒng)計(jì)說明,空調(diào)夏季設(shè)計(jì)日部分負(fù)荷出現(xiàn)的時間比率為,低于70%的部分負(fù)荷運(yùn)行時間占全天運(yùn)行時間的63% 圖1表明了室外氣象條件變化對空調(diào)工程的動態(tài)負(fù)荷變化以及對冷水機(jī)組的制冷負(fù)荷的改變的影響,另外空調(diào)工程因?yàn)槭强照{(diào)用冷水機(jī)組的需求側(cè),兩個工程的負(fù)荷關(guān)系是一個強(qiáng)相關(guān)關(guān)系。

冷水機(jī)組的制冷量應(yīng)與空調(diào)負(fù)荷要求的冷量一致,使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的熱量正好等于空調(diào)負(fù)荷的熱量,此時的機(jī)組工作點(diǎn)稱為平衡點(diǎn)。事實(shí)上,冷水機(jī)組的產(chǎn)冷能力和負(fù)荷都隨外部條件變化。如圖2,隨室外氣溫的變化,冷水機(jī)組的制冷量和空調(diào)房間的負(fù)變化趨勢相反。在兩條曲線交點(diǎn)A處,制冷量等于空調(diào)荷,A為平衡點(diǎn)。在A點(diǎn)的左側(cè),冷水機(jī)組的制冷量大于空調(diào)房間的負(fù)荷,陰影部分表示了冷量的過剩;A點(diǎn)的右側(cè),冷量小于負(fù)荷,陰影部分表示了冷量的不足。工程上總是依最大負(fù)荷情況選擇空調(diào)設(shè)備組成空調(diào)工程,因此空調(diào)設(shè)備經(jīng)常處于A點(diǎn)左側(cè)工作區(qū),滿負(fù)荷工作的時間一般只有10~20%。機(jī)組制冷量的過剩將使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)不能充分蒸發(fā),達(dá)不到規(guī)定的過熱度,將引起熱力膨脹閥關(guān)小,制冷劑流動阻力增大,流量下降,機(jī)組的制冷量下降,直到與負(fù)荷達(dá)到平衡。

3 空調(diào)工程和冷水機(jī)組的優(yōu)化匹配

空調(diào)動態(tài)負(fù)荷分析是冷水機(jī)組優(yōu)化配置的基礎(chǔ)。由于不同的建筑物有著不同的符合特性,比如最大負(fù)荷、最小負(fù)荷、負(fù)荷分布和符合頻率等,這些都影響著冷水機(jī)組的容量和數(shù)目的選擇,更重要的是影響兩個工程在部分負(fù)荷情況下的匹配關(guān)系。根據(jù)空調(diào)動態(tài)負(fù)荷的計(jì)算分析方法,基于對一定的空調(diào)負(fù)荷率對應(yīng)的時間頻數(shù)的原理,以空調(diào)動態(tài)逐時負(fù)

負(fù)壓風(fēng)機(jī)廠家
工廠車間通風(fēng)降溫
浙江降溫設(shè)備

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