天鐵熱軋中央空調系統(tǒng)的改造

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 [摘要]  對天鐵熱軋中央制冷空調系統(tǒng)中遇到的冷凍水泵進出口壓力不正常、冷卻塔飄水現(xiàn)象、制冷系統(tǒng)技術改造等問題分析論述，提出了相應的措施和解決方法，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.
關鍵詞   冷凍水 冷卻水 冷卻塔 制冷機組 風冷機組 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座中央空調制冷機房和7臺制冷機組。機組制冷量為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)自動補水裝置等設備，供應熱軋生產(chǎn)工藝和辦公需要的空調冷水。經(jīng)過近四年的的運行，主要設備逐漸出現(xiàn)故障或冷卻效率降低等問題，本文圍繞空調系統(tǒng)運行和調試時存在的問題進行分析，通過技術改造解決了問題與故障，保障了空調系統(tǒng)的正常運行。
2 中央空調系統(tǒng)運行調試
2.1 空調冷凍水泵進出口壓力故障分析及處理
在密閉循環(huán)的空調冷凍水系統(tǒng)中，循環(huán)泵的作用主要是用來克服冷凍水在管網(wǎng)中的流動阻力，其進出口兩端的壓力差基本等于水泵所提供的揚程。軋鋼中央空調系統(tǒng)冷凍水管道打壓試驗時，將補水閥門關閉。后期整個空調系統(tǒng)運行調試時，冷凍水泵進口壓力為0.05MPa，遠低于設計壓力0.1 MPa，同時系統(tǒng)末端出現(xiàn)不制冷現(xiàn)象。如果水泵長時間在這種狀態(tài)下運行，水泵將出現(xiàn)汽蝕，葉片將受到嚴重損壞。而水泵進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，應首先檢查系統(tǒng)中拐彎處和系統(tǒng)最高點排氣裝置是否處于正常狀態(tài)，并擰開風機盤管排氣螺絲手動排氣。特別要注意立管頂端最易積聚空氣，阻礙冷凍水正常流動。其次要檢查膨脹水箱內是否有水。膨脹水箱設在系統(tǒng)的最高處，具有容納系統(tǒng)冷凍水膨脹量和向系統(tǒng)補水的雙重作用。如果補水閥被誤關閉，水則不能補入系統(tǒng)，這樣空氣就會進入系統(tǒng)，造成水循環(huán)不暢，導致壓力不正常。
（2）系統(tǒng)中閥門操作不當，也會造成系統(tǒng)管網(wǎng)阻力不平衡，流量分配不均，從而影響水泵進出口壓力不正常。
（3）在許多空調工程中，除在循環(huán)泵入口設有大口徑過濾器外，同時系統(tǒng)末端風機盤管和空調機處也設有過濾器。這樣，過濾器有時多達幾百只甚至上千只。如果是無縫鋼管預安裝再鍍鋅兩次安裝的工程中，由于管網(wǎng)受污染的機會小，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)受污染則要嚴重些，因此施工時要特別注意施工質量。
（4）在中央空調系統(tǒng)中，如果有多臺冷凍水循環(huán)泵并聯(lián)的情況，通常會有備用泵。在調試運用時，要注意備用水泵的進、出口閥門是否關閉，止回閥閥瓣能否復位止回。如果止回閥失靈，其它泵運行時冷凍水就有可能經(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。如果壓力表安裝時未校對，可能導致表盤顯示錯誤或儀表損壞。這也是壓力不正常的一種情況。
經(jīng)過仔細檢查，軋鋼中央空調系統(tǒng)施工安裝時，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、出口閥門操作也按照常規(guī)進行操作，無異常情況；主水泵和備用泵之間的止回閥閥瓣復位正常；所有的自動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，發(fā)現(xiàn)內水箱沒有充滿水；進一步檢查發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)補水閥處于關閉狀態(tài)，這時才想起管道打壓試驗時臨時關閉了補水閥。試壓合格后，補水閥忘記了打開，導致系統(tǒng)沒能及時補水，最終使水泵進口壓力過低。找到原因后，打開補水閥，系統(tǒng)自動補水泵開啟。系統(tǒng)充滿水之后，水泵進口壓力回到設計壓力0.1 MPa，系統(tǒng)運轉正常。
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系統(tǒng)設備—700T/h方形逆流低噪冷卻塔在運行過程中，發(fā)現(xiàn)冷卻塔飄水嚴重。觀察運行中的冷卻塔，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）冷卻風機風量過大
（3）填料中有偏流現(xiàn)象
（4）布水裝置轉速過快
通過檢查，發(fā)現(xiàn)制冷機組冷凝器進出水壓差高達0.15Mpa，說明進出制冷機組水量超出系統(tǒng)額定水流量，冷卻水泵運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)設備全部安裝完畢，水泵無法再改動，只有通過閥門調節(jié)水流量，將進出水壓差調節(jié)在0.08MP。同時，調整冷卻塔布水器噴射角度向水平方向旋轉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系統(tǒng)于2007年夏天投入使用。經(jīng)過近三年的運行，中央空調冷卻水系統(tǒng)出現(xiàn)低流量報警，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)管道進入冷卻水泵進口過濾器，將過濾器堵死，致使水流量不足。本系統(tǒng)空調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，同時將冷卻水由工業(yè)新水改為加藥處理后的設備用水，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，投加阻垢劑等化學藥品，緩解水垢的凝結。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)過集中處理的設備用水。
4   空調系統(tǒng)技術改造
4.1 軋鋼制冷系統(tǒng)改造
軋鋼中央空調系統(tǒng)主要用于軋鋼系統(tǒng)各個電氣室的制冷。由于軋鋼電氣室均處于主廠房內，室內電氣設備較多，熱負荷很大，所以不僅是夏天，冬天也需要進行制冷。這樣，在冬天里，制冷機組也要開啟制冷模式。但是，由于冬天冷卻水溫度較低（一般最低的一段時間在12-14℃左右），而制冷主機對冷卻水的要求是不低于18℃，所以制冷機在氣溫最低的一段時間內無法正常使用。前期曾經(jīng)采用蒸汽加熱冷卻水的方法，但效果不顯著，同時浪費能源；后來，將冷卻水管道和冷凍水管道連通，中間用閥門控制，冬天不啟動制冷機，直接用低溫的冷卻水供給用戶制冷，這樣，不但節(jié)約設備用電，同時節(jié)約了蒸汽的使用量，可以供給汽輪機發(fā)電，可謂一舉兩得。
4.2 風冷制冷機組技術改造
熱軋連鑄區(qū)域有三臺連鑄機，配備了三臺風冷制冷機組給該區(qū)域制冷。2007年5月底調試合格后正常投入運行，正常運轉了三年多，2010年8月機組報警并且停止工作。經(jīng)過對現(xiàn)場情況的了解和設備運行情況分析，找到了具體原因。原來，風冷制冷機組的冷卻器采用的是自然風冷卻，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，致使風冷器周圍環(huán)境溫度過高（最高時環(huán)境溫度可達55-60℃），　使風冷器無法正常換熱，設備一直報警，無法正常運行。
對于此類問題，解決的辦法一般有兩種：一是將風冷器轉移至廠房外通風處，遠離熱輻射，通風條件好，環(huán)境溫度不大于42℃，系統(tǒng)設備可以連續(xù)不斷運行。二是將風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，使設備連續(xù)不斷運行。由于第一種方法管道敷設太長，相對投資大，而且夏天室外氣溫高時（有時可達40℃以上），設備運行效果也不好，所以相比之下第二種方法比較合理，故采用了第二種方法，解決了風冷器不能正常換熱的問題。
5   結束語
熱軋中央空調自2007年投用運行至今已近四年，經(jīng)過技術改造和維護保養(yǎng)，消除了制冷主機的設備隱患，對整套系統(tǒng)的運轉起到了積極的作用，保證了熱軋板公司生產(chǎn)的需要。