天鐵熱軋中央空調(diào)系統(tǒng)的改造

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 [摘要]  對(duì)天鐵熱軋中央制冷空調(diào)系統(tǒng)中遇到的冷凍水泵進(jìn)出口壓力不正常、冷卻塔飄水現(xiàn)象、制冷系統(tǒng)技術(shù)改造等問題分析論述，提出了相應(yīng)的措施和解決方法，保證了生產(chǎn)需要。
[Abstract]：For hot rolling central refrigeration and air conditioning system of tiantie met in the import and export of frozen water pump pressure is not normal, cooling tower drifting water phenomena, refrigeration system technical reformation discusses problems such as, puts forward corresponding measures and solutions, ensure the production requirement.
關(guān)鍵詞   冷凍水 冷卻水 冷卻塔 制冷機(jī)組 風(fēng)冷機(jī)組 溴化鋰  
Key words: chilled water ，cooling water， cooling tower， air-cooled chiller unit LiBr
1 前言
天鐵熱軋板有限公司共有4座中央空調(diào)制冷機(jī)房和7臺(tái)制冷機(jī)組。機(jī)組制冷量為1284KW，冷凍水輸出量220m3/h，冷卻水需求量300m3/h，蒸汽需求量1.3t/h。隨之配套的還有水泵、過濾器、分水器、集水器、系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)水裝置等設(shè)備，供應(yīng)熱軋生產(chǎn)工藝和辦公需要的空調(diào)冷水。經(jīng)過近四年的的運(yùn)行，主要設(shè)備逐漸出現(xiàn)故障或冷卻效率降低等問題，本文圍繞空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)試時(shí)存在的問題進(jìn)行分析，通過技術(shù)改造解決了問題與故障，保障了空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
2 中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試
2.1 空調(diào)冷凍水泵進(jìn)出口壓力故障分析及處理
在密閉循環(huán)的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中，循環(huán)泵的作用主要是用來克服冷凍水在管網(wǎng)中的流動(dòng)阻力，其進(jìn)出口兩端的壓力差基本等于水泵所提供的揚(yáng)程。軋鋼中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍水管道打壓試驗(yàn)時(shí)，將補(bǔ)水閥門關(guān)閉。后期整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試時(shí)，冷凍水泵進(jìn)口壓力為0.05MPa，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壓力0.1 MPa，同時(shí)系統(tǒng)末端出現(xiàn)不制冷現(xiàn)象。如果水泵長時(shí)間在這種狀態(tài)下運(yùn)行，水泵將出現(xiàn)汽蝕，葉片將受到嚴(yán)重?fù)p壞。而水泵進(jìn)出口壓力不正常的原因有以下幾種情況：
（1）系統(tǒng)中拐彎處或高點(diǎn)存有氣體。
水路系統(tǒng)怕存氣，氣路系統(tǒng)怕存水，這是規(guī)律。在遇有壓力不正常時(shí)，應(yīng)首先檢查系統(tǒng)中拐彎處和系統(tǒng)最高點(diǎn)排氣裝置是否處于正常狀態(tài)，并擰開風(fēng)機(jī)盤管排氣螺絲手動(dòng)排氣。特別要注意立管頂端最易積聚空氣，阻礙冷凍水正常流動(dòng)。其次要檢查膨脹水箱內(nèi)是否有水。膨脹水箱設(shè)在系統(tǒng)的最高處，具有容納系統(tǒng)冷凍水膨脹量和向系統(tǒng)補(bǔ)水的雙重作用。如果補(bǔ)水閥被誤關(guān)閉，水則不能補(bǔ)入系統(tǒng)，這樣空氣就會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)，造成水循環(huán)不暢，導(dǎo)致壓力不正常。
（2）系統(tǒng)中閥門操作不當(dāng)，也會(huì)造成系統(tǒng)管網(wǎng)阻力不平衡，流量分配不均，從而影響水泵進(jìn)出口壓力不正常。
（3）在許多空調(diào)工程中，除在循環(huán)泵入口設(shè)有大口徑過濾器外，同時(shí)系統(tǒng)末端風(fēng)機(jī)盤管和空調(diào)機(jī)處也設(shè)有過濾器。這樣，過濾器有時(shí)多達(dá)幾百只甚至上千只。如果是無縫鋼管預(yù)安裝再鍍鋅兩次安裝的工程中，由于管網(wǎng)受污染的機(jī)會(huì)小，過濾器堵塞的情況要好些；但是有些一次焊接的工程中管網(wǎng)受污染則要嚴(yán)重些，因此施工時(shí)要特別注意施工質(zhì)量。
（4）在中央空調(diào)系統(tǒng)中，如果有多臺(tái)冷凍水循環(huán)泵并聯(lián)的情況，通常會(huì)有備用泵。在調(diào)試運(yùn)用時(shí)，要注意備用水泵的進(jìn)、出口閥門是否關(guān)閉，止回閥閥瓣能否復(fù)位止回。如果止回閥失靈，其它泵運(yùn)行時(shí)冷凍水就有可能經(jīng)過備用泵回流，形成短路現(xiàn)象，不僅影響壓力，而且浪費(fèi)能源。
（5）儀表顯示有誤。在線儀表在安裝使用前，必須經(jīng)過精度和使用范圍檢測。如果壓力表安裝時(shí)未校對(duì)，可能導(dǎo)致表盤顯示錯(cuò)誤或儀表損壞。這也是壓力不正常的一種情況。
經(jīng)過仔細(xì)檢查，軋鋼中央空調(diào)系統(tǒng)施工安裝時(shí)，由于系統(tǒng)管路較長，是分段沖洗打壓的，過濾器沒有堵塞現(xiàn)象；水泵進(jìn)、出口閥門操作也按照常規(guī)進(jìn)行操作，無異常情況；主水泵和備用泵之間的止回閥閥瓣復(fù)位正常；所有的自動(dòng)放氣閥安裝位置正確，并能正常工作，也排除了系統(tǒng)存在集氣現(xiàn)象；壓力表經(jīng)校核顯示正常。最后，檢查到膨脹水箱時(shí)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)水箱沒有充滿水；進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)補(bǔ)水閥處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)才想起管道打壓試驗(yàn)時(shí)臨時(shí)關(guān)閉了補(bǔ)水閥。試壓合格后，補(bǔ)水閥忘記了打開，導(dǎo)致系統(tǒng)沒能及時(shí)補(bǔ)水，最終使水泵進(jìn)口壓力過低。找到原因后，打開補(bǔ)水閥，系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)水泵開啟。系統(tǒng)充滿水之后，水泵進(jìn)口壓力回到設(shè)計(jì)壓力0.1 MPa，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
2.2 冷卻塔飄水過大故障分析及處理
2009年8月，熱軋公司辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備—700T/h方形逆流低噪冷卻塔在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)冷卻塔飄水嚴(yán)重。觀察運(yùn)行中的冷卻塔，可看到一股白霧沖天而起，并有小水珠飄臉的感覺。出現(xiàn)這種情況原因一般有以下幾種情況：
（1）循環(huán)水量過大
（2）冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量過大
（3）填料中有偏流現(xiàn)象
（4）布水裝置轉(zhuǎn)速過快
通過檢查，發(fā)現(xiàn)制冷機(jī)組冷凝器進(jìn)出水壓差高達(dá)0.15Mpa，說明進(jìn)出制冷機(jī)組水量超出系統(tǒng)額定水流量，冷卻水泵運(yùn)行電流也超過額定電流。而且冷卻塔頂布水器噴嘴噴射角度過于朝下，沖擊填料層濺激起小水珠，部分水高速噴出后霧化被帶出冷卻塔，這些是漂水過大的直接原因。由于系統(tǒng)設(shè)備全部安裝完畢，水泵無法再改動(dòng)，只有通過閥門調(diào)節(jié)水流量，將進(jìn)出水壓差調(diào)節(jié)在0.08MP。同時(shí)，調(diào)整冷卻塔布水器噴射角度向水平方向旋轉(zhuǎn)10度。通過以上措施，冷卻塔飄水過大問題終于得到了解決。
3   冷卻塔故障處理
    熱軋煉鋼、連鑄辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)于2007年夏天投入使用。經(jīng)過近三年的運(yùn)行，中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)出現(xiàn)低流量報(bào)警，通過分析檢查，發(fā)現(xiàn)冷卻塔填料上覆蓋一層水垢，水垢脫落后經(jīng)管道進(jìn)入冷卻水泵進(jìn)口過濾器，將過濾器堵死，致使水流量不足。本系統(tǒng)空調(diào)冷卻水采用的是工業(yè)新水，水硬度很高，所以鈣、鎂離子和部分灰塵混合后附著在填料上，形成一層水垢。最后將冷卻塔填料全部更換，同時(shí)將冷卻水由工業(yè)新水改為加藥處理后的設(shè)備用水，這才將問題解決。熱軋公司辦公樓由于地域所限，中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻水還在使用工業(yè)新水，系統(tǒng)新上了加藥裝置，投加阻垢劑等化學(xué)藥品，緩解水垢的凝結(jié)。此種方法雖然能起到一定的作用，但是效果仍然比不上經(jīng)過集中處理的設(shè)備用水。
4   空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)改造
4.1 軋鋼制冷系統(tǒng)改造
軋鋼中央空調(diào)系統(tǒng)主要用于軋鋼系統(tǒng)各個(gè)電氣室的制冷。由于軋鋼電氣室均處于主廠房內(nèi)，室內(nèi)電氣設(shè)備較多，熱負(fù)荷很大，所以不僅是夏天，冬天也需要進(jìn)行制冷。這樣，在冬天里，制冷機(jī)組也要開啟制冷模式。但是，由于冬天冷卻水溫度較低（一般最低的一段時(shí)間在12-14℃左右），而制冷主機(jī)對(duì)冷卻水的要求是不低于18℃，所以制冷機(jī)在氣溫最低的一段時(shí)間內(nèi)無法正常使用。前期曾經(jīng)采用蒸汽加熱冷卻水的方法，但效果不顯著，同時(shí)浪費(fèi)能源；后來，將冷卻水管道和冷凍水管道連通，中間用閥門控制，冬天不啟動(dòng)制冷機(jī)，直接用低溫的冷卻水供給用戶制冷，這樣，不但節(jié)約設(shè)備用電，同時(shí)節(jié)約了蒸汽的使用量，可以供給汽輪機(jī)發(fā)電，可謂一舉兩得。
4.2 風(fēng)冷制冷機(jī)組技術(shù)改造
熱軋連鑄區(qū)域有三臺(tái)連鑄機(jī)，配備了三臺(tái)風(fēng)冷制冷機(jī)組給該區(qū)域制冷。2007年5月底調(diào)試合格后正常投入運(yùn)行，正常運(yùn)轉(zhuǎn)了三年多，2010年8月機(jī)組報(bào)警并且停止工作。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場情況的了解和設(shè)備運(yùn)行情況分析，找到了具體原因。原來，風(fēng)冷制冷機(jī)組的冷卻器采用的是自然風(fēng)冷卻，要求冷卻器周圍環(huán)境溫度為不大于42℃。但是由于連鑄區(qū)域位于主廠房正中，生產(chǎn)的板坯熱量高，熱輻射大，又是夏季高溫期，致使風(fēng)冷器周圍環(huán)境溫度過高（最高時(shí)環(huán)境溫度可達(dá)55-60℃），　使風(fēng)冷器無法正常換熱，設(shè)備一直報(bào)警，無法正常運(yùn)行。
對(duì)于此類問題，解決的辦法一般有兩種：一是將風(fēng)冷器轉(zhuǎn)移至廠房外通風(fēng)處，遠(yuǎn)離熱輻射，通風(fēng)條件好，環(huán)境溫度不大于42℃，系統(tǒng)設(shè)備可以連續(xù)不斷運(yùn)行。二是將風(fēng)冷卻模式改換為水冷卻模式，利用溫度穩(wěn)定、連續(xù)不斷的冷卻水換熱，使設(shè)備連續(xù)不斷運(yùn)行。由于第一種方法管道敷設(shè)太長，相對(duì)投資大，而且夏天室外氣溫高時(shí)（有時(shí)可達(dá)40℃以上），設(shè)備運(yùn)行效果也不好，所以相比之下第二種方法比較合理，故采用了第二種方法，解決了風(fēng)冷器不能正常換熱的問題。
5   結(jié)束語
熱軋中央空調(diào)自2007年投用運(yùn)行至今已近四年，經(jīng)過技術(shù)改造和維護(hù)保養(yǎng)，消除了制冷主機(jī)的設(shè)備隱患，對(duì)整套系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)起到了積極的作用，保證了熱軋板公司生產(chǎn)的需要。