1、j j 8 暖通空调H V & A C2 0 1 0 年第4 0 卷第7 期分流苇能型除湿机在地下工程中的应用第二炮兵工程设计研究院苏辉方仲元赵永顺邵青文广东申菱空调设备有限公司易新文摘要分析了常规型调温除湿机在地下工程中应用的局限性，介绍了分流节能型除湿机的工作原理，并分析了其应用范围。比较了两者的初投资与运行费用，得出分流节能型除湿机能有效降低工程建设投资与运行费用，维护管理方便。关键词分流节能除湿机地下工程A p p l i c a t i o no fb y p a s s - f l o wd e h u m i d i f i e rt ou n d e r g r o u n d
2、p r o j e c t sB yS uH u ，F a n gZ h o n g y u a n ，Z h o oY o n g s h u n ，S h o oQ l n g w e no n d 、r X m w e nA b s t r a c tA n a l y s e st h el i m i t a t i o no ft h ec o n v e n t i o n a ld e h u m i d i f i e ra p p l i e dt ou n d e r g r o u n dp r o j e c t ，p r o s c r i b e st h ew
3、o r k i n gp r i n c i p l eo ft h eb y p a s s f l o wd e h u m i d i f i e r ，a n da n a l y s e st h ea p p l i c a b i l i t y C o m p a r e st h ei n i t i a lc o s t sa n do p e r a t i o ne x p e n s eo ft h et w ot y p e so fd e h u m i d i f i e ra n dc o n c l u d e st h a tt h eb y p a s
4、s f l o wd e h u m i d i f i e ri sm o r ee c o n o m i c a la n di se a s y 。t ob em a i n t a i n e d K e y w o r d sb y p a s s - f l o w ，e n e r g ys a v i n g ，d e h u m i d i f i e r ，u n d e r g r o u n dp r o j e c tT h eS e c o n dA r t i l l e r yE n g i n e e r i n gD e s i g n R e s e a
5、 r c hI n s t i t u t e ，B e i j i n g ，C h i n a0引言地下工程一般选用调温型除湿机，并采用新风加一次回风的空调系统形式。其调温除湿原理为：新风与回风混合后先经过除湿机蒸发器进行冷凝除湿，再经过风冷冷凝器实现部分升温，其中除湿机制冷剂在水冷冷凝器与风冷冷凝器间比例分配来达到调温目的。其空气处理焓湿图如图1 所示。此种空调除湿方式的特点是系统计算简单，经验成熟，设计、自控及运行管理方便。图1 调温型除湿机一次回风理论空气处理焓湿图地下工程内壁面温度绝大多数时间低于室内空调计算温度且湿负荷较大。1常规型调温除湿机的应用局限性1 1 系统负荷计算目前地
6、下工程每个空调系统的风量通常是根据该系统内工艺房间的换气次数以及消除系统热、湿负荷所需风量计算比较得出的，然后根据需处理的风量进行除湿机选型。表1 是按送风量为1 50 0 0m 3 h ，新风比为1 3 进行的全国1 0 个典型地区同一个空调除湿系统的计算结果。表1 中各参数的取值标准为：空调除湿系统散苏辉，男，1 9 7 5 年5 月生，1 二学硕士，工程师1 0 0 0 1 l 北京市东城区安里北街1 8 号院二室( 0 1 0 ) 6 6 3 3 9 6 1 6E m a i l ：s u h u i l9 9 3 s i n a C O r n收稿日期：2 0 0 9 0 7 2 3
7、万方数据暖通空调H V & A C2 0 1 0 年第4 0 卷第7 期设备开发j 1 9 西北地区东北地区中北地区中部地区1中部地区2中部地区3中南地区1 中南地区2华南地区1华南地区24 6 2 34 6 0 74 8 8 44 7 9 14 6 5 04 7 3 34 8 0 24 9 5 04 7 7 34 7 6 19 6 89 8 61 1 1 81 0 5 09 8 91 0 0 61 0 3 51 1 3 71 0 1 21 0 1 44 8 5 55 0 2 05 3 7 54 7 9 04 6 1 04 4 7 54 4 0 04 8 9 04 2 2 54 1 5 59
8、3 88 7 81 0 6 89 4 88 6 88 6 08 5 41 0 2 48 4 48 3 45 3 91 9 4 38 9 01 8 2 62 1 7 72 6 3 93 2 4 62 0 3 03 0 1 23 2 2 31 1 6 22 0 6 52 4 5 70 0 61 9 91 3 1 02 0 1 23 0 12 7 4 13 0 3 2注：送风量为1 50 0 0n 一h , 新风量为l9 5 0m 3 h 。湿壁面面积为50 0 0r r l 2 ，前5 个地区壁面散湿量为1 5g ( m 2 - h ) ，第6 个地区壁面散湿量为1 8g ( m 2 h ) ，后
9、4 个地区壁面散湿量为2 0g ( m 2 h ) 。工程室内夏季设计计算参数均为：干球温度2 0 ，相对湿度6 0 。1 2 常规型调温除湿机局限性按上述处理风量进行除湿机选型。现行调温除湿机性能参数基本一致，如某除湿机名义工况性能参数如下：处理风量为1 50 0 0m 3 h ，除湿量为6 3k g h ，制冷量为1 0 1 5k W ，配电功率为2 1 7 lk W ，水冷冷凝器所需冷却水量为2 2t h ，空气阻力为3 0 0P a 。按一次混风实际工况进行除湿量修正：6 3k g h 0 8 - - 5 0 4k g h 。可以看出其除湿能力超出系统实际需求较多。如果按除湿量进行除湿
10、机选型，因现有除湿机的空气阻力一般为3 0 0P a 左右，则系统实际计算风量为除湿机标准处理风量的1 5 3 倍，相应除湿机的实际空气阻力为标准值的2 2 5 9 倍，约为6 7 5 27 0 0P a ，这将远远超出输送系统所能承受的空气阻力。所以按除湿机的除湿量进行选型是不可行的，这也是目前地下工程设计按风量进行除湿机选型的原因之一。因除湿机的除湿、制冷能力相比工程实际需求偏大，带来的问题就是除湿机所需的电量及冷却水量偏大，不可避免地浪费了大量宝贵的水、电资源。当工艺不需要那么大的除湿量时，常规型调温除湿机因没有变机器露点功能，空调系统就存在过度除湿的可能，其空气处理过程见图2 。一次混
11、合空气被除湿降温处理到空气状态点L ，然后被比例调温到状态点0 ，导致送风状态点偏离设计计算点o ，造成大马拉小车的现象，虽然在一定程度上也能满足设计要求，但使自动控制的调温除湿机启停频繁，所需的冷水量及水库容量同时增大，致使资源浪费严重。啦2 1图2 常规型调温除湿机实际空气处理过程2 分流节能型除湿机的应用分析2 1 解决方式现行调温除湿机的标准E 1 为一种额定风量下只有一种除湿能力，应用于南北气候差异明显的地下工程不合适，暖通设计人员对此种现状也是心感无奈，对于上述问题，可能的解决方案有以下几种。1 ) 加大新风量通过加大新风量的方法去人为匹配除湿机的除湿能力，这种方法虽然可以使送风参
12、数满足设计要求，但也会带来一系列的问题：冬季空调机组加热加湿能力加大，进、排风管及工程进、排风扩散室尺寸也扩大，导致工程建设初投资与运行费用进一步增多，不利于工程建设及运行管理。2 ) 二次回风的空调除湿系统新风与回风混合后一部分经过除湿机，另一部分经旁通进行二次回风，这可在理论上克服前述的种种不足，但会带来一系列问题：要求空调机房安装空间增大，不可控因素增多，现场调试及运行维护难度加大。因为不能保证每一位现场调试人员都能准确地调试出二次风量分配，同时运行维护时1614963945铊骼盯M舳舵约万方数据1 2 0 设备开发暖通空调H V & A C2 0 1 0 年第4 0 卷第7 期也不能及
13、时发现风量分配失调并予以调整，将本应由设计人员及生产厂商承担的责任风险推给用户。3 ) 选用分流节能型除湿机为有效解决上述问题，在多方调研的基础上，研制出分流节能型除湿机。该系列机型基于二次回风的原理，采用内部孔板旁通的方式，将前述各种不可控因素纳入精确的可控范围之内，改变了现行调温除湿机一种额定风量下只有一种除湿能力的做法。在同一风量下分别按现行除湿机除湿能力的8 0 ，6 0 ，4 0 为基准来定型此新型除湿机，相应其制冷量也分别约为常规型的8 0 ，6 0 ，4 0 。这样就能有效满足不同地区地下工程湿负荷要求，实现节能降耗目的。同时分流节能型除湿机具备实时风量检测功能，使工程运行管理人
14、员一目了然，保持通过的风量始终处于除湿机允许范围内，不会出现出风含湿量偏高( 实际运行风量偏大) 或除湿机结霜停机( 实际运行风量偏小) 等实际运行问题。2 2 分流节能型除湿机工作原理分流节能型除湿机的工作原理为：新风和回风混合到状态点c 。，一部分通过蒸发器除湿降温处理到状态点L ，然后与剩余部分旁通空气进行二次混合到状态点C 。，最后制冷剂比例通过风冷冷凝器，空气被等湿调温处理到送风状态点0 ，其空气处理过程见图3 。此种处理方式节能优势明显：满足工艺要求的同时，制冷量与功率均减小，冷却水量与水库容量相应缩小，节省大量的地下工程建设投资与运行费用。图3 分流节能型除湿机空气处理过程3 分
15、流节能型除湿机应用经济性分析现以中部地区3 一地下工程为对象进行经济性分析。假定该工程建筑面积为3 20 0 01 T 1 2 ，根据工艺要求，通风空调共分8 个系统，每个系统平均处理风量为3 00 0 0m s h ，系统新风比为1 3 ，具体通风空调计算参数详见表1 。根据计算结果，选用6 0 处理能力的分流节能型除湿机完全能满足工艺除湿要求，现按每个通风空调系统选2 台分流节能型除湿机并联，与2 台常规型调温除湿机并联来比较分析，每台除湿机的处理风量均为1 50 0 0m 3 h 。因为调温除湿机的除湿调温能力与其所需的冷却水量及用电量成正比。分流节能型除湿机除湿能力变小，其压缩机系统型
16、号相应变小，所需的冷却水量及用电量均等比缩小为常规型调温除湿机的6 0 ，相应地，一个空调冷却水库水容量将从2 6 4m 3 降至1 5 8r n 3 ，水库体积将从3 5 9 2m 3 降至2 1 5 5m 3 ( 水库的水容量率按7 3 5 计算) ；冷却水泵、柴油发电机装机容量、油罐容积、燃油量及油泵均相应减小，节能效果显著。下面从工程建设投资与运行费用两方面进行分析。3 1 工程建设投资当一个空调冷却水库体积从3 5 9 2m 3 降至2 1 5 5r n 3 时，整个工程空调冷却水库体积可由28 7 3 6m 3 缩小为17 2 4 2m 3 ，缩小值为11 4 9 2m 3 ，水库
17、建设费暂定为l8 0 0 元m 3 ，则水库建设费将节省2 0 6 8 6 万元。同时除湿机价格、冷却水泵的型号、冷却水管道规格也相应减小，这将极大地降低工程建设投资。3 2 除湿系统年运行费用当冷却水流量由4 4t h 降为2 6t h 时，除湿机的功率从2 1 7 1k W 减至1 3 0 3k w ，冷却水泵的功率则由7 5k w 减至3k W ，8 个通风空调系统一天运行4h ，一年运行5 个月，工业用电价格为1元( k W h ) ，则除湿机年用电量节省值为2 1 7 1k W X 2 X 0 4 4h d X l 5 0d 8 8 33 6 6 4k W h ，冷却水泵年用电量节省
18、值为( 7 5k w 一3k w ) 4h d 1 5 0d 8 2 16 0 0k W h ，节省费用分别为8 3 4 万元与2 1 6 万元。采用分流节能型除湿机综合节省费用见表2 ，此表是该工程的计算结果，对于更偏北的地区或是更大建设面积的工程，其节省费用将更多，反之则减小。表2 常规调温除湿机与6 0 除湿能力分流节能型除湿机经济分析万元除湿机2 4 02 0 04 0冷却水泵及管道3 01 51 5年运行费用除湿机2 0 8 41 2 58 3 4堡塑查翌! ：! ! ：! !；：! ；金生! ! ! ：! !i i ! ：鲨! ! ! ：!万方数据暖通宅调H V & A C2 0
19、1 0 年第4 0 卷第7 期设备开发1 2 1 对除湿能力分别为常规除湿机除湿量8 0 及4 0 的分流节能型除湿机经济性分析结果详见表3 与表4 。表3 常规调温除湿机与8 0 除湿能力分流节能型除湿机经济分析万元常规凋温除湿机分流节能型除湿机霄省建设投资水库j 1 7 2 j4 】3 81 0 3 , 1 5除湿机2 4 02 2 02 0冷却水泵及管道3 02 01 0年运行费用除湿机2 0 8 l1 6 6 71 17冷却水泵3 62 41 2合计8 】6 7 2 8 71 3 8 8 2表4 常规调温除湿机与4 0 除湿能力分流节能型除湿机经济分析万元常规桶温除湿机分流节能型除湿机
20、节省述费用，故经济分析时未考虑上述部分费用。4 分流节能型除湿机应用范围分流节能型除湿机按其实际除湿能力分为三个型号，分别为相同风量常规型调温除湿机名义除湿量的8 0 ，6 0 及4 0 。针对地下工程所在地区气象参数差异明显的特点，分流节能型除湿机可以按以F 原则选用。4 ，1 按工程所在地区选取8 0 型分流节能除湿机可用于华南地区及部分中南部地区；6 0 型分流节能除湿机可用于中部地区及部分中南部地区；4 0 型分流节能除湿机可用于中北部地区、东北部分地区及西北部分地区。4 2 按实际计算选取究竟选用何种类型分流节能型除湿机，要根据系统热、湿负荷计算结果来定。5 结语3 3 其他费用目前
21、地下工程中8 0 使，_ | j 的是调温型除湿1 ) 风机费用机，无论是新建还是改扩建工程，设计选型时因受由于分流节能型除泄机空气阻力减小，设计时现有机型所限，绝大部分地下工程空调系统调温除风机压头可以相应降低贝0 风机的价格及运行费用湿能力偏大，资源浪费严再。因此应用分流节能型也可减少。除湿机能降低工程的建i 5 乏面积、投资及运行费用，2 ) 发电系统费用改变现行调温除湿机同一风量下只有一种除湿能对于中部及以南部分地区，因分流节能型除湿力的现状。机功率、冷却水泵功率及风机功率减小，则柴油发电参考文献：机的装机容量将减小，相应油罐体积及用油量减小。 1 合肥通用机械研究所G B T1 9
22、, tI1 - - 2 0 0 3 除湿机3 ) 打井费用 s 北京：巾国标准出版社。2 0 0 3相对中部及以北部分地区，因为外水源水量通 2 陆耀庆实用供热空调设计手册 M 2 版J I S 9 ：巾妻笔篓竖慧繁2 焉兰黧受盟苎暨警E 3 是羹芰裂鬻蒜嚣健T J - 六：1 2 气驸眦缄北式，冷却水量的减少将会极大地降低打井费用支出。秉 i 苗羞釜罕蓝虿磊，1 9 9 4 ”“”1 。上述三部分费用的减少都可使工程建设投资 4 陆亚俊，马最良，邹平华暖通空调 M 北京：中困及年运行费用进一步降低，但由于难以准确计算上建筑工业出版社，2 0 0 2第18 届人环奖14 0 0 余名学子网络竞
23、技6 月1 4 日，人环奖2 0 1 0 年度网络选拔赛住暖通窄调在线网站成功举办，第1 8 届人环奖正式拉开帷幕。在本次选拔比赛中共有来自1 1 4 所大学的1 4 4 1 名建环专业本科生报名参赛报名人数较2 0 0 9 年增加2 5 ，再次刷新人环奖从1 9 9 2 年举办以来的参赛人数纪录。此次比赛足人环奖历史i ：第2 次以“网考”方式进行初赛选拔。红9 ( ) 分钟的时问里，考生需完成传热学1 ：程热力学建筑环境学流体力学阴l 、J 科门的考试，所有试题由建设部高等建筑环境与设备1 二程学科专业指导委员会教授、专家精心编写，全面考察学生专业学科知识掌握能力。第1 8 届人环奖的决赛将根据选拔赛考试成绩及答卷耗时综合评定，按各校最高分排序选拔前5 0 所高校，经教师推荐j o 名学生参加决赛。本届人环奖的决赛及颁奖典礼将于8 月】9 2 0 日在L 海进行届时还将组织“大师讲堂”、”走进校园”、“名师点评”等丰富多彩的活动，获奖学生将有机会与业内大师、专家面对面地交流、沟通，并参观I ：海世搏会。( 本刊)万方数据
