空调水系统常见问题及其处理
内容摘要：在中央空调水系统设计和调试阶段经常遇到一些问题，本文结合笔者工作，介绍一下空调水系统中常见的一些问题及处理方法.
关键词：冷冻水,冷却水,冷却塔,冷水机组水泵,冷凝水，结露
笔者在设计院从事暖通设计工作，本着理论与实践相结合的原则,笔者将实际工作中经历的的中央空调水系统的常见一些问题及其相应处理措施介绍一下,希望为设计人员和维护管理人员提供一些经验。
1前言
随着社会的进步,高层建筑不断涌现,大中型中央空调系统的设计和管理已成为十分重要的研究课题。一个空调系统运行效果的好坏与系统的设计，系统的维护和管理有着直接关系,因此,对中央空调系统的正确维护和管理也就日益引起人们的关注和重视。中央空调系统中,水系统是最主要也是最关键的环节,其中出现的问题比较常见,如果不及时正确的处理,就会影响系统的正常工作。我们根据设计和调试工作中遇到的一些实际情况,就中央空调水系统中比较常见的问题谈谈看法。
2中央空调水系统常见问题及其处理
2.1空调水系统堵塞问题
空调水系统最常见的问题就是管道堵塞而引起系统不能正常工作。笔者在一次系统调试时发现,冷却水泵进水口处橡胶软接头有凹瘪开裂现象。施工单位认为是水泵扬程不够,泵前吸水管处的负压所致。但打开泵前“Y”型水过滤器,才发现“Y”型过滤器堵塞严重,从而造成泵前负压,冷却水泵不能正常工作。同样笔者在保定某工程中,发现某建筑物整个二层房间不冷,尽管空调机前供、回水管的阀门都是打开的,但空调机组供、回水管压力表显示接近零。由此断定空调机冷却盘管内水流量极少,估计是部分管道内有堵塞。打开供水管前的水过滤器,果然发现严重堵塞,堵塞物有小石子,施工用的麻丝,小螺栓等。堵塞物被消除后,二层房间的供冷情况马上得到了改善。由上面的实例可以看出,空调水系统管道清洗工作的好与坏,直接关系到空调系统能否正常工作。因此要做好以下工作:
(1)首先要在管网的最低处,安装一个比较大的排污阀。如阀门太小,排污效果差,清洗次数要多;如不在最低处,则排污不彻底。
(2)管网顶部设手动排气阀,注水时打开,注满水以后,迅速打开排污阀门,将管内水尽快排尽。清洗次数视管网大小和干净程度而定,多则十几次,甚至几十次,少也需几次。
(3)如果排污口设在地下室,要充分考虑污水是否能迅速排走。
(4)清洗工作完成以后,还要进行水系统循环试运行。其目的是冲洗管系中的污物,并将污物集中到除污器,然后再拆洗除污器,清除这些污物。判断除污器清除是否堵塞最重要标志是观察水泵运行电流读数,电流下降越多,堵塞越严重。另外根据流量计和水泵的进、出口压力也可判断除污器的堵塞情况,依据各自的额定值,如果流量计读数越小,出口压力越低,则堵塞越严重。
(5)仔细核对水处理方法和水质。
2.2空调水系统水泵工作点发生偏离的问题
空调水系统中,常常会出现水泵实际工作点与设计工作点发生偏离的情况。最近,笔者在一个空调水系统调试中就发生了这样的问题。冷冻机房内两台容量为1000冷吨的YORK离心式冷水机组,配置三台冷冻水泵(其中一台备用),在夜间调试时,两台冷冻水泵同时运转,未见异常情况。由于处于夏季,白天只有40%电力到位。在供电不足的情况下,单台冷水机组和单台冷冻水泵工作,运转时发现冷冻水泵工作电流超载(水泵电动机额定电流为164A,但单台水泵运行时,实际工作电流达180A)。即使排除了上午供电高峰时电压偏低这一因素,水泵工作电流仍有超载。但为什么两台水泵工作时反倒正常了呢?分析其原因,是由于单台水泵工作时系统阻力减小,流量增大,使水泵工作点发生偏离。所以要使单台水泵正常工作,应该适当增加系统阻力,从而减小流量。在调整冷冻机房内冷水机组、冷冻水泵及集水器、分水器上的阀门的开启度之后,冷冻水泵的工作电流恢复了正常。水泵工作点偏离原
2.3水泵的选择问题
在空调水系统中,水泵的选择是很重要的。尤其在当前,水泵生产厂家越来越多,一些厂家生产的水泵实际性能达不到铭牌参数标准,也会引起系统不能正常工作。笔者最近了解到某商场空调机房:机房共有两台制冷机组和两台水泵。但在同一时间内,整个系统只能一台机组和一台水泵工作,如果启动两台冷水机组和两台水泵,稍远的一台机组就会自动停机,如果启动一台冷水机组,那么任何一台机组都能正常工作。由于只有一半的冷水机组投入运转,空调效果自然很差。经判断是机房的水泵实际性能达不到铭牌参数,两台机组工作时,流量不足,流量保护装置使冷水机组停机,而一台机组工作时,系统阻力减小,不存在流量不足的现象。故建议业主更换水泵,业主在更换水泵以后,两台冷水机组就能同时正常工作了。实际工作中,我们在进行水泵选型时,应同时满足实用性和经济性两个方面的要求。
第一,在选水泵类型时,应弄清被输送液体的性质,以便选择不同类型的水泵(如清水泵、污水泵、锅炉给水泵、氨水泵等)。
第二,根据系统所需要的最大流量QMAX和最高扬程HMAX分别加10%～20%的安全量(考虑计算和管路损耗等)作为选择水泵流量和扬程的依据,即Q=1.1QMAX,H=1.1～1.2HMAX。
第三,当水泵的类型选定后,要根流量和扬程,查阅样本和手册,选定其大小(型号)和转数。一般可利用综合“选择曲线图”进行初选,水泵工作点应落在最高机器效率区域(Η线峰值左右各10%)内,并在Q-H曲线最高点右侧的下降段上,以保证工作的稳定性和经济性。对于正在运行的水系统来说,有的需要解决水泵选择过大问题,可以采用两种方法:一是在水泵维修时更换合适的水泵,另外就是给水泵加装变频调速器,利用变频器降低水泵的转速,使水泵始终运行在高效区内,节约运行能耗。另外,变频器控制柜可以实现水泵的软起动,消除水泵的起动电流对电网的冲击。
2.4膨胀水箱的问题
膨胀水箱的补水管应比常规设计的大。对于直燃型溴化锂吸收式制冷机组,如果在运行中突然停电,冷冻水泵和冷却水泵无法运行,而此时溴化锂溶液的浓度还很高,还要继续吸收,在吸收和冷却过程中,蒸发器冷量无法带走,因而可能导致冷冻水结冰,胀裂铜管;而且高压发生器热量亦无法带走,还可能出现溶液结晶现象。直燃机利用水系统的水量和水压,开启手动调水阀,带走主机冷冻系统的冷量和冷却系统的热量,从而达到保护主机的目的。正常的冷冻水系统的补水是通过膨胀水箱的自动补水进行的,但它只考虑到冷冻水系统的跑、冒、滴、漏,补水管设计得很小,补水能力有限。据本人的经验,补水管应比常规设计的大。由于补水管大,补水快,停电后,再次来电时,空调系统就能及时投入运行。膨胀水箱的膨胀管,一定要接冷冻水系统的底部。但在实际的安装施工中,一些安装队伍图轻松和方便,将膨胀管就近接入冷冻水系统的顶部。膨胀水箱标高一般比冷冻水系统顶部标高略高一点,所以从膨胀水箱出水管接至冷冻水系统顶部只有几米管道,而接入到冷冻水系统底部一般有几十米到一百多米,如果水路复杂,弯道较多,则管路更长。如果在安装过程中偷工减料,错误地连接,补水方式变成了从上朝下补,将会导致空调系统上部的风机盘管内积气无法排出,系统补水不进,系统无法正常工作的后果。如果补水从下而上,那末端设备内的空气则可一次排净,补水迅速。
2.5冷却塔的问题
冷却塔的降温效果主要与排风量的大小有关,提高风机的排风量的一般做法是:
(1)提高风机转速:其一是调整风机皮带松紧度,其二是调整主从皮带轮的配比。
(2)调整风机叶片角度,使其角度一致。
(3)严格控制好风机的运行电流,使其在额定范围内。
冷却塔降温效果好坏还与布水器转数快慢、布水是否均匀、布水孔堵塞与否等因素有关。调整布水器转速,主要是通过调整布水管的喷水角度和清洗布水器轴承来实现,一般布水器转数要求达到每分钟8～12转,不得低于每分钟6转,水量应在±15%的额定范围内。此外,冷却塔降温效果好坏与冷却塔本身尺寸也有关,如果塔体高度不够,空气在冷却塔内热交换时间短,降温效果差。冷却塔内应绝对禁油,因为油可随冷却水进入冷凝器、吸收器并粘附于铜管壁上,产生油膜热阻,从而影响换热效果。
几台并联工作的冷却塔，水量分配会不平衡，极易造成有的塔需补水而有的塔溢流。设计时要重视各冷却塔之间管道阻力平衡，特别是塔至水泵的吸入管段部分。同时在冷却塔的集水池之间最好用与进水干管相同管径的均压管(平衡管)联接，此外，为使冷却塔中水位一致。出水干管建议采用比进水干管大两号的集合管.
2.6冷凝水管的问题
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。否则则影响制冷效果.排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：
（1）DN＝15mm的管道，不推荐使用。
（2）立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。
（3）沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。
（4）当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱温度）大50％左右。水封的出口，应与大气相通。
2.7结露问题
为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。
（1）采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。
（2）采用镀锌钢管时，一般应进行结露验算，通常应设置保温层。冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。
3结论
在空调水系统的设计和管理工作中,一定要注意一些问题，通过实践，常常会有一些问题暴露,有些问题还很棘手。这往往需要我们细致地研究问题,并从工作中得到经验和教训,并认真地加以总结,将理论和实践紧紧的结合，以便设计出更好的作品。
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