紡織材料測試室恒溫空調自控系統的設計與調試

紡織材料測試室恒溫空調自控系統的設計與調試

　　摘要:詳細介紹了西安工程科技學(xué)院紡織材料學(xué)省級重點(diǎn)實(shí)驗室恒溫恒濕空調系統改造項目的設計與調試情況。

　　關(guān)鍵詞:紡織材料恒溫恒濕空調測試室

　　1項目概況

　　西安工程科技學(xué)院（原西北紡織工學(xué)院）紡織材料測試室是該校紡材專(zhuān)業(yè)進(jìn)行教學(xué)、科研測試工作的省級重點(diǎn)實(shí)驗室。

　　紡材測試室原空調系統主機采用水冷式恒溫恒濕空調機組，包括一臺帶半封閉式壓縮機的水冷冷凝機組和一臺上送風(fēng)恒溫恒濕空調機組，兩臺設備均安裝在設備間，送風(fēng)管道從空調機組頂部接到兩個(gè)測試室上部，再通過(guò)天花板上的送風(fēng)口將處理過(guò)的空氣直接送到使用空間，室內回風(fēng)通過(guò)貫穿于兩個(gè)測試間的下部回風(fēng)管道返回空調機組。

　　原空調系統建于八十年代初，限于當時(shí)的條件，設備技術(shù)水平較低，尺寸龐大，能耗高。特別是使用一次性冷卻水，浪費水資源，運行費用很大。加之經(jīng)過(guò)多年使用，部件磨損嚴重，性能下降，已無(wú)法滿(mǎn)足紡材測試對環(huán)境條件的要求，亟需對該空調系統進(jìn)行改造。

　　2設計方案及設備選型

　　2.1室內設計要求

　　根據測試工作需要，在不同氣候條件下應保證室內溫濕度分別滿(mǎn)足20℃±1℃、65%±5%和27℃±1℃、65%±5%的要求。

　　2.2空調系統設計方案

　　鑒于西安地區供水緊張的狀況，主機改用風(fēng)冷式恒溫恒濕空調機?？紤]到減少測試室內噪聲及震動(dòng)的要求，空調室內機組仍安裝在設備間。室外機組安裝在設備間的外窗沿下，機組間連接管路短，同時(shí)便于維修。為減少改造項目投資，送、回風(fēng)管路仍然采用原有系統，設備安裝前對其內部徹底進(jìn)行清理，以滿(mǎn)足使用要求。

　　2.3設備選型

　　測試室室內面積共40m2,凈高2.8米。圍護結構采用雙層門(mén)結構，房間四壁和地板為木板結構，兩上外窗均封死，頂棚夾層內設置送風(fēng)管路。根據用戶(hù)使用要求、圍護結構狀況和室內人員、設備數量等因素，經(jīng)過(guò)熱濕負荷計算，最后確定選用安詩(shī)曼設備有限公司生產(chǎn)的HF13D-I型恒溫恒濕空調機。機組主要參數為：制冷量13.2KW，制熱量7.2KW，加濕量5kg/h。溫度控制范圍及精度為18℃-30℃±1℃，相對濕度控制范圍為30%-70%±5%，空氣過(guò)濾器等級為EU4級。3機組設計和調試中的幾個(gè)問(wèn)題及措施

　　由于紡材測試室對室內溫濕度，尤其對相對濕度有較嚴格的要求，加之其室內熱濕負荷隨季節交替波動(dòng)較大，所以，普通恒溫濕空調機直接用于此類(lèi)場(chǎng)所難以滿(mǎn)足設計要求。因此，我們在為之配套的HF13D-I空調機的設計和調試中采取了如下措施：

　　3.1電氣控制

　　電氣控制是空調機組實(shí)現高精度控制的關(guān)鍵一環(huán)，為了保證設計要求，我們選用進(jìn)口智能型電腦控制器。該控制器含雙微處理器，操作面板帶LCD顯示屏，可顯示4行、每行20個(gè)字符的文字內容。工作溫度和濕度數值范圍分別為0-50℃和20%-80%，相對濕度精度控制最低為±3%?？刂破骶哂性谶\行過(guò)程中修改運行參數、顯示所有的運行狀態(tài)和測量參數、通過(guò)聲音和文字信息自動(dòng)報警等功能，通過(guò)微電腦可對機組運行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制和監測，實(shí)現對空調空間溫濕度的高精度控制。此外，還可根據用戶(hù)要求，增加數據打印、時(shí)鐘控制及集中監控等功能。

　　3.2循環(huán)風(fēng)量

　　HF13D-I上送風(fēng)型機組原設計風(fēng)量為2800m3/h，為減少測試室內溫濕度波動(dòng)，保證設計精度，應采取大循環(huán)風(fēng)量、低溫差（濕度差）的設計原則。另外考慮到該系統中送回風(fēng)管路和送風(fēng)口壓降較大的實(shí)際情況，最后選用名義風(fēng)量3500m3/h的離心風(fēng)機向室內供風(fēng)。

　　3.3制熱能力

　　恒溫恒濕空調機多用于電信和電腦機房、工業(yè)控制室等濕熱負荷大、需全年降溫的場(chǎng)合。而對本項目而言，一方面室內顯熱負荷較小，另一方面冬季又無(wú)其他供暖設施，所以對機組的加熱能力有特定的要求。為此在機組設計中將加熱量由原來(lái)的7.2KW調整為18KW，以保證在冬季室外低溫條件下也能滿(mǎn)足設計要求，正常工作。

　　3.4濕度控制及加濕量調節

　　由于該項目相對濕度變化范圍要求較嚴，濕度控制十分關(guān)鍵。濕度控制系統包括加濕和除濕兩套功能部件，通過(guò)在制冷系統增加專(zhuān)門(mén)除濕閥和采取空氣再熱措施，可實(shí)現獨立除濕運行。綜合多方面因素，加濕仍選用高效電極式加濕器，通過(guò)微電腦控制其動(dòng)作。在系統最終調試過(guò)程中，曾出現了相對濕度波動(dòng)較大的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)我們的認真分析研究，最后確認與溫濕度控制優(yōu)先順序和加濕量控制方式有關(guān)，通過(guò)采取有關(guān)針對性措施，調整液位控制和排水控制部件，有效地解決了這一問(wèn)題。4.使用情況及今后方向

　　該項目2005年12月13日正式通過(guò)用戶(hù)驗收。在使用過(guò)程中，系統工作可靠、運行狀況良好，保證了紡材測試工作的順利進(jìn)行，受到使用單位的好評。該實(shí)驗室已于2006年被正式認定為省級重點(diǎn)實(shí)驗室。

　　該空調項目的建成和順利運行，為紡織行業(yè)同類(lèi)型實(shí)驗室空調系統的改造提供了成功的經(jīng)驗。同時(shí)我們將通過(guò)增加環(huán)境溫度檢測功能等措施進(jìn)一步完善設備設計，為紡織行業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新、技術(shù)改造做出自己應有的貢獻。