對當前潔凈室暖通通風設計現(xiàn)狀及問題探究
四川華銳凈化 2019-04-04 09:22:46 閱讀
摘要：通過對潔凈室采暖系統(tǒng)設計中所面臨的集氣、熱網(wǎng)水平以及垂直失調(diào)等難題進行研究， 并且對暖通風系統(tǒng)設計中氣流組織與風口的位置、風管的設計和風機在實際中的選型中面臨的部分疑難進行研究。
1 引言
在暖通風系統(tǒng)設計應用的整個過程中常常出現(xiàn)一些問題，比如加熱系統(tǒng)在使用時會出現(xiàn)個別散熱器不熱、個別立管不熱以及暖通風末端建筑物暖氣不熱的現(xiàn)象，從而達不到室內(nèi)的設計溫度；通風系統(tǒng)會出現(xiàn)室內(nèi)溫度出現(xiàn)梯度，氣體擴散到每個角落的辦公室的過程中出現(xiàn)冷熱不均勻的現(xiàn)象，所以室內(nèi)溫度分布不均勻，風太大或小的問題。[1] 這些問題都將嚴重影響整個系統(tǒng)的應用。2 暖通通風系統(tǒng)常見問題及解決對策分析
采暖系統(tǒng)分為兩種，一種是機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)，另外一種是自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)。機械循環(huán)供暖系統(tǒng)是以循環(huán)泵為動力的供暖系統(tǒng)，這種供暖系統(tǒng)不受到鍋爐房位置，高度和半徑等因素的限制，管內(nèi)的水流動速度較大，整個系統(tǒng)所帶的管路也很多，這些管路讓整個系統(tǒng)成為一個封閉式的循環(huán)熱水網(wǎng)，因為管路很多，所以也是一個十分龐雜的水循環(huán)系統(tǒng)。自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)是以供應，返回的水的密度差異產(chǎn)生的壓力差來克服系統(tǒng)阻力，總壓頭小，通常其管內(nèi)水的流速較小。這種與生俱來的優(yōu)點使得自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)易于平衡與調(diào)控。
1.1在供暖系統(tǒng)運行供暖期間，有個別的房間散熱器不熱，但是別的房間散熱器良好。房
間立管和支管安裝符合安置要求。原因研究可能是散熱器內(nèi)部出現(xiàn)集氣。在熱水系統(tǒng)中，溶解于水中的氧氣和氮氣是最有害的原因。在系統(tǒng)充水前進入的空氣和經(jīng)過不嚴密處滲入的空氣部分以及從水中分解出來的空氣是熱水供暖系統(tǒng)充斥空氣積存的主要來源。當管道中有空氣積存時，常常會影響熱水在管道中的正常循環(huán)。同時空氣要比水輕，空氣大多數(shù)都匯集積存于系統(tǒng)的最高點，所以在進行采暖系統(tǒng)的設計和驗證中，一定要在系統(tǒng)的高處安置放氣閥對系統(tǒng)內(nèi)的氣體進行調(diào)節(jié)。如果出現(xiàn)個別房間散熱器不熱，但其他房間的正常時就打開散熱器的放氣閥，直到放氣閥上有少量的水流出時再關閉閥門。
1.2 在使用暖氣系統(tǒng)供暖時，整個供暖系統(tǒng)安置完后出現(xiàn)多種不良事件，如部分房間的溫度偏冷，打開了散熱器旁邊的放氣閥門，放出很多熱蒸汽，整個系統(tǒng)的水箱在系統(tǒng)運行過程中不停的向外溢水，使的地面出現(xiàn)大面積集水等。原因研究結果表明，在自然循環(huán)中，水在系統(tǒng)中的流動的動力是靠供水口和回水口的密度差產(chǎn)生的作用壓力差，這個壓力差數(shù)值較小，如果供暖系統(tǒng)阻力增大會造成熱水循環(huán)的有效壓力差減小，使得部分房間的水循環(huán)不暢通從而導致溫度不夠，如果室內(nèi)管道安裝不合理，坡度不夠，有的還會出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象，使系統(tǒng)的排氣不暢通，使得散熱器內(nèi)集氣，再加上膨脹水箱的容積偏小，使得水箱發(fā)生溢水現(xiàn)象。增加供水和回水管徑，盡可能降低供暖系統(tǒng)水循環(huán)的阻力；管道按設計的坡度進行安裝。
1.3 房間的供熱正常，但是無法達到設計的溫度。
原因研究：（1）熱負荷計算上考慮有忽略掉了一些因素，比如只計算基本耗熱量，而未考慮外界從門窗滲入冷空氣相當?shù)暮臒崃?；?）系統(tǒng)的管道的材質(zhì)性能差，達不到設計的傳熱系數(shù)；（3）供水口和回水口溫度達不到設計的值。解決措施為增加散熱器數(shù)量。熱負荷計算時應考慮全面；選擇品質(zhì)優(yōu)良的保溫層對維護結構保溫；提升供、回水溫度。
1.4 在暖氣系統(tǒng)的末端建筑物暖氣溫度偏低。
原因研究：末端建筑物暖氣偏冷的主要原因，大多數(shù)情況下是熱網(wǎng)的水平失調(diào)。設計時水力的平衡因素考慮不周，造成離鍋爐房的近端建筑物的流量過多，而流入距鍋爐房遠端建筑物的流量過少。解決措施一般是防止熱網(wǎng)水平失調(diào)，它的主要對策是在設計時合理的部署整個管網(wǎng)，認真進行水力計算，在余壓相對過大的建筑物的入口處安裝平衡閥，把熱網(wǎng)末端的管徑適當?shù)脑黾印?nbsp;
1.5 上行下給式采暖系統(tǒng)在系統(tǒng)運行過程中存在上層過熱但是下層室溫偏低的情形。
原因研究表明在單管系統(tǒng)中一般出現(xiàn)上層偏熱下層室溫偏低的情況。原因很多，普遍是在冷風往室內(nèi)滲透時耗熱量的計算，未考慮建筑物的熱壓作用，下層算的熱負荷比實際相對較少，上層強度剛好相反。并且，在計算散熱器的數(shù)量時，并未考慮管道散入房間的熱量，錯誤地將房間的熱負荷全部作為散熱器的熱負荷。而上行下給雙管系統(tǒng)則因為是由于設計時有欠考慮，使得雙管系統(tǒng)上層和下層重力水頭的差異過大，從而出現(xiàn)垂直失調(diào)的情況。糾正對策為處理上行下給單管系統(tǒng)上熱下冷現(xiàn)象，在計算散熱器時，應扣除管道的散熱量后再計算出散熱器片數(shù)。并且應計算熱媒的管道溫降，做適當?shù)母郊?。相比上行下給雙管系統(tǒng)，主要在設計時應做水力平衡計算，特別要考慮重力水頭的影響。
1.6通風系統(tǒng)的設計的風量達不到設計風量。
原因研究可能在于在工程設計中，由于建筑空間相對過于狹小，風管的變徑或與設備的連接處的空間就不夠，使得安裝不合理，風管連接突然擴大或者突然縮小、彎頭的制作不能有效符合規(guī)范等，造成系統(tǒng)地阻力大大增加從而導致使風量減少。一般對策是風管變徑時，斷面積順氣流方向分為擴大與縮小兩種情況，一般擴大斜度≤１５０，而縮小斜度≤３００。
在設計風管的系統(tǒng)時，彎頭和彎頭之間，彎頭與出風口之間的距離在設計時萬不可以太小。太小的話會導致渦流嚴重，空氣氣流的分布不均勻，出風口的出風量達不到設計風量。
1.7 在風機安置后，在進行正式運轉的時候發(fā)生其空氣的流量時大時小的情形。
原因研究表明產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，主要有兩點：第一點是管網(wǎng)阻力實際值與計算值相差的過大。由一般管網(wǎng)特性方程式 Ｈ＝ＫＱ２（Ｋ 為阻力系數(shù)）可知，如果實際阻力系數(shù)小于計算值的阻力系數(shù)時，則流量增大；如果實際阻力系數(shù)大于計算值的阻力系數(shù)時，則空氣流量減小。第二點是選擇風機時沒有考慮風機本身全壓值偏差的影響，風機的銘牌上標定的性能是標準情形下風機的性能，各地區(qū)應用條件變出現(xiàn)變化那么風機在應用時就會出現(xiàn)偏差，當風機的實際全壓為正偏差時則流量增大；而為負偏差時則流量減小。糾正措施是重新對實際情況進行計算，核算需要的風量，并配備相適應的風機功率。
1.8 系統(tǒng)的風機在運行一段時間以后出現(xiàn)空氣的流量不足的情況。
導致這種情況的原因可能是風機轉速降低；管網(wǎng)阻力太大；同時有可能管網(wǎng)有漏風或者堵塞等情況；風機長時間運轉后也會導致軸承磨損嚴重。解決措施是風機需要調(diào)整到額定的轉速；或調(diào)整管網(wǎng)的阻力增加管得內(nèi)徑；或更換風機的部件使其功率達到所需要的值。
3 結束語
潔凈室的采暖、通風系統(tǒng)中出現(xiàn)的難題往往會影響整個供暖系統(tǒng)的正常運行和穩(wěn)定性[2]，筆者通過對采暖設計中所面臨的難題進行研究，并對通風設計中氣流組織與風口分布、風管設計和風機選型中面臨的部分難題進行研究，同時給出了處理這些難題的一些參考方法，以利于同行業(yè)精英的相互研究學習。
同時，潔凈室的暖通風和一般區(qū)域又有比較大的區(qū)別，那就是潔凈區(qū)對空氣的潔凈度有要求，所有送入到潔凈區(qū)的空氣均需要通過高效過濾器進行過濾清潔，在十萬級區(qū)域，空氣中大于0.05um的塵埃粒子不超過3500000個/m3，大于5um的塵埃粒子不超過20000個/m3，萬級區(qū)域則要求空氣中大于0.05um的塵埃粒子不超過350000個/m3，大于5um的塵埃粒子不超過2000個/m3[3~4]，所以，在供暖系統(tǒng)連接到潔凈區(qū)的空氣凈化系統(tǒng)以后要全面進行評估，核算是否能達到所需要的要求。
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