某会展中心工程暖通小结

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　一、工程概况：

　　某会展中心，是一座现代化的展览中心，其内共有建筑物6座，4座展馆，其余为会议楼、商务楼。会展中心总建筑面积近9万㎡，占地约400亩。建筑群采用大型集中中央空调系统，总制冷量为1600万大卡/小时。集中冷冻机房内设置450万kal/h的溴化锂冷水机组3台，200万kal/h的溴化锂冷水机组1台。配备28台逆流式冷却塔，冷却水循环泵7台。循环泵性能如下：G（水量）＝760m 3/h，H（扬程）＝28m，N（功率）＝75kw.空调末端采用组合式大型空调器和风机盘管，变风量机组等设备。夏季送7℃－12℃的冷水，冬季送60℃－50℃热水，末端设备向房间送冷、热风。某会展中心工程暖通工程总投资5000多万元。

　　建筑群的热源来自距建筑群约2公里的集中城市供热站，通过DN273的管道向建筑群供应0.8－1.0Mpa的蒸汽。

　　某会展中心工程自2001年8月开工建设，2002年10初步建成试运转。试车一次成功。经过这1年来的运转证明该工程的设计基本是成功的，基本达到预期的目标。

　　现场监理工程师自2001年10月进入现场，2003年11月离开现场，参加了建设调试的全过程。对建设中产生的问题和如何改进都亲身经历过。会展中心暖通工程的设计总体来说是成功的，但也存在一些问题。经过近一年的整改，今天在这里介绍给同行们，也许会对大家的工作有所启发，不妥之处望批评指正。

　　二、几个问题的探讨：

　　1、冷却水泵性能调整：

　　中央空调系统调试运转后，发现为冷水机组配套的冷却水系统运行不正常。表现的现象为冷却塔的降温效果仅有2－3℃，冷却水循环泵的出口蝶阀仅能开启30.，再开大电机的额定电流就会超过允许值，电机就会自动停机保护。

　　根据上述现象我们分析产生的原因，认为冷却塔降温效果不佳这应在冷却塔上查找原因。冷却水泵出口蝶阀不能全部打开，这显然是冷却水的流量达不到设计值，在电机功率一定的情况下水泵的流量和扬程是可以相互转换的。为此我们提出改变水泵的叶轮直径变更其扬程，由原扬程的28m，调到24m左右。分析认为我们这个系统水泵扬程在21m－24m就够用了。本着这个指导思想，我们对7台水泵的叶轮进行多次切割。叶轮外径由φ358mm切割成φ303mm、φ318mm、φ335mm、φ337mm，切割后分别做试运转，记录其各种有关参数。最后确定5台泵叶轮为φ335mm，2台泵叶轮为φ337mm，7台泵更换新径的叶轮后，系统参数完全达到了设计要求，大家一致表示满意。

　　关于叶轮切割及试验的详细情况，请参见2005年《暖通空调》第四期的专题文章“某集中空调系统冷却水泵的性能调整”一文。

　　2、冷却塔的风量调整：

　　试车运转中发现冷却塔的降温效果欠佳，仅降温2－3℃，分析原因是冷却塔的风量不足。测试证明我们的分析是正确的。设计值单塔的风量为13.8万m3/h，测定值风量不足10万m3/h.为了改进冷却塔的降温效果，厂方首先提出改进填料的码放方式，并更换电机皮带轮，以改变转速比。这两项措施实施后，又测定了风量，但效果改善不明显，风量仅增加10％左右，尚达不到设计要求值。厂方又提出更换风扇叶轮，由原来的4片更换为6片。叶轮直径宽度由原来的400mm更换为600mm.叶轮更换后再次运转发现效果很好，风量明显增加，但此时电机电流已超过允许的额定值，经调整叶轮与水平面的夹角后，满足了设计要求的风量。电机额定电流也能在允许值之内并能安全有效的运行，这个问题就解决了。

　　关于冷却塔风量调整过程，请参见将在2006年《暖通空调》发表的专题文章“某会展中心中央空调冷却水系统的几项改进措施”一文。

　　3、蒸汽供应系统：

　　溴化锂冷水机组的用汽量比较大，最大用汽量为23.6t/h，蒸汽压力≥0.6Mpa.饱和蒸汽是从相距2公里的城市供热站引来。蒸汽管道为DN273一根。凝结水不回收另有它用。本工程范围内蒸汽管道约长为600米，采用不通行地沟敷设，沟的断面和检查井都比较小，这600米管道共设4处途中疏水器，并设2处管沟排水点，将水疏散至雨水管井。

　　试运转后发现两个问题：

　　1）、蒸汽入口处水击现象严重，城市供热站供给蒸汽约经30－40分钟，蒸汽可送至制冷站入口。但每次送汽，由于沿途疏水器效果不佳，造成大量冷凝水由分汽缸下的疏水器排除。因此蒸汽推着大量凝结水造成极大的冲击声。而且管道严重震动，使操作人员不敢在此处停留，十分惧怕。虽经多次检修4处疏水器，由于未设启动旁通管，大量铁锈、水垢将疏水器堵住致使疏水器失效。使得大量凝结水只能从入口处旁通管排放。另外管沟内大量积水，蒸汽管道基本上浸泡在水中，这样长期运行也不合适。为了解决这个问题，我们决定在这600米管道中间设两处疏水、排水点。设置2500×1600×1500的检修井2个，井内设疏水器，并设启动时旁通排水管，在井的另一端设置1000×800×800积水坑，设自动开启的潜水泵，将启动时和沟内的积水排除。

　　经过这项改动后运行效果很好，入口处的水击现象基本消除，沟内也无积水。

　　2）、安全阀排汽管的处理：

　　入口减压阀后有安全阀，安全阀的排汽管为DN377，这么大的排汽管如何处理十分难办，业主不同意引至室外向大气排放，这样影响整体立面的美观，如将这么大的管道由一层引至四层排放，要穿三层楼板，也找不到合适的位置。为此事与设计院多次联系，但始终未找到合适的解决办法。在这样的情况下，我们提出将排汽管在室内进入地下，穿过外墙后接入室外雨水井内，将雨水井扩大为2500×1800×1400，井的上方设2个φ700mm的人孔，井的四周用栏杆围住，防止人靠近，运行时将人孔盖打开排汽。多次启动后发现运行效果很好，问题总算得到了解决，设计院也表示满意。

　　4、冷冻管沟的排水：

　　空调冷（热）水均通过管道送至空调末端设备，管道敷设在不通行地沟内，最大管子为DN200，最多的地方共有供、回水管16根。因此，地沟长度几公里，沟底标高－3.1米，这样大量的地沟虽考虑到防水措施，但地沟漏水这个问题是不可避免的。自试运行以来，地沟内大量积水，尤其在雨季更为严重，原设计未考虑设固定排水设施，仅在检查井中留400×400×400积水坑，开始用移动泵排水也排不干净，管道长期被水浸泡，严重影响了管道的使用寿命。经多次研究讨论，我们提出增设几处积水坑，并设能自动启泵的潜水泵，最终决定在积水多，而且是地势较低的两处检查井中设置两个积水坑，其中一个坑为1500×1200×800，并设潜水泵，将积水排至雨水道。经过这样的改造后，地沟积水就基本解决了。

　　5、冷负荷的调节问题：

　　会展中心的负荷特点是有展事活动，用冷量较大，但是仅有3－5天，无展事时，大的空调系统是不运行的，一年当中也就是几次运转。可会展中心还有常年办公的管理人员，这些人要常年供应冷（热）负荷，如何解决这个问题呢。原设计考虑用一台200万kal/h的溴化锂冷水机组带这部分的运转负荷，但实际会议楼、商务楼两楼的办公用房约为4000㎡，冷量仅为50万kal/h，这台小冷水机组也只能用25％的负荷量，再说这点负荷量，蒸汽由DN273管道从2公里外输送来，热损失也太大了，十分不经济。业主提出是否能改造系统，满足办公的需要。我们经过研究讨论，提出会议楼、商务楼各设一台热泵机组，利用大系统的管路和末端设备，在闭馆时期独立供应冷（热）负荷。就此我们按此方案在三层屋顶各设置一台22万kal/h模块式热泵机组，2年来的运行效果较好。但会议楼因资金问题尚未实施此方案。

　　6、蒸汽凝结水的回收：

　　蒸汽凝结水回收解决的好坏直接影响用汽设备的使用效果，现介绍本工程两个设备的使用情况：

　　1）、溴化锂冷水机组，使用蒸汽量较大，原设计蒸汽压力为0.6Mpa，蒸汽凝结水管出冷水机组标高约为2.5m，返高到4.9m进入凝结水箱。冷水机组制造厂的有关人员来现场调试时提出，凝结水管道标高有问题，要求将管道降低至2.5m左右，不同意凝结水管高于机组的出水标高。否则会影响冷水机组的正常工作。我们接受了厂方的要求，另铺设一根凝结水管定位在2.5m的标高，运行尚好，如按照4.9m的标高运行效果如何，我们并未实践。据厂方讲他们有过这个方面的经验，其效果肯定不如现在佳。

　　2）、换热器在冬季使用时用汽量也比较大，我们采用二级换热，一级为壳管式，二级为板式，蒸汽压力为0.6Mpa.试车时壳管式换热器在上方，运行效果较好，而板式换热器仅上部四分之一热（烫手），下部四分之三温热，出水温度比较低。其原设计凝结水由距地面约0.3m左右返至4.9m进水箱，换热器的换热效果很差。当时与换热器厂家人员共同分析其换热效果差的原因。发现板式换热的下部四分之三高度充满水，而凝结水的温度也不能达到70－80℃。最后决定将上返的冷凝水管去掉。直接将凝结水排入地沟。经这样改动后运行效果较好，换热器的下部仅有四分之一高度温热，四分之三温度较高（烫手），排出的凝结水温度约80℃左右，换热器运行正常。