空调工程常见故障及其改造措施分析

空调工程常见故障及其改造措施分析

任丽红毛兴美

任丽红毛兴美

（哈尔滨长城消防设施安装有限责任公司，黑龙江哈尔滨150000）

摘要：空调工程建成后，通过试运转，或者运行数年后，达不到原设计的要求，需要提出改造或改进措施，这是工程技术人员经常接触的任务。对若干密集型生产车间的空调系统运行的调查结果显示：有较多的车间新鲜空气量严重不足；空气过滤器严重积尘；换气次数下降；温湿度偏离设计要求；冷却水赃污结垢致使系统失效。对于这些实际工程中的常见故障，通过理性分析究其原因，用以引起设计者和管理者的重视。

关键词：空调；故障；改造

1新鲜空气量严重不足

这类故障多见于工业空调中。

密集型的工业空调新鲜空气的重要性，在《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）第5.3.8条明确要求“……或保证每人不小于30CMH的新风量的最大值确定”，对于这一基本要求，设计方案都予以考虑了。然而，要在空调系统运行后能有效地引入新鲜空气（尤其在人员密集的车间）却需要在系统上进行研究。

这种单风机的运转系统不设置独立的排风，省电、省地、省设备，被多数业主所接受。这种系统的正常运转，从理论上讲有两点必须控制好。

1.1室内正压△P

系统开始运转后，由于新风Lw的吸入，室内空气压力增加，当增加的△P足以通过窗缝、门缝渗透到室外的空气量Lp=Lw时，系统的运转达到了空气的平衡，此时的△P为室内的正压值，一般设计采用△P=5~10Pa，按作用压差法室内的渗透空气量可用下式计算

LP=a·1·（■）■（１）

式中：LP——通过缝隙的渗透空气量，CMH；

ΔP——室内正压值，即室内与大气的压力差，Pa；

n——常数，与门窗的气密程度有关，对于单层钢窗为1.8；

a——表示单位长度缝隙漏风特性的系数，对于单层钢窗为4.27；

l——缝隙长度，m。

1.2室内回风与新风的混合点0

0点被称为回风和新风的平衡点。该点的控制是通过A、B风阀的调节完成的。

0为大气压力线，△P～△P为室内正压线，ab为送风管的压力降，△Hs为送风口的压降，△Hh为回风口的压降。Cd为回风管压降，de为空调箱压降。d点处于负压状态，由于负压值0'd的存在，大气被吸入混合箱内。

以上描述是设计意图与运转的实际效果达到一致时，则此空调系统处于正常运转状态。但是对于密集型的工业厂房，由于操作人员众多，新风的需要量较大，而渗透空气量是由不定因数的窗缝所左右，因而新鲜空气量供应不足现象时有发生，这是工业厂房中常见的故障。

2冷却水系统失效、表冷(加热)器严重积尘

这是普遍存在而又疏于重视的问题。

2.1冷却水赃污结垢对系统的影响

冷却水系统的换热能力：

对于卧式肋管冷凝器，若以外表面为基准的水冷式冷凝器，其传热能力的计算应用下式：

K=■+Roil+■■+（Rf+■）■-1W/m2·k（2）

式中aC——冷剂在肋管外表面冷凝的换热系数，W/m2·k；

Roil——冷剂侧污垢热阻，m2·k/w；（若带油情况不严重此项可以忽略）

δp——肋管壁厚，m；

λp——肋管导热系数，对于常用的紫铜肋管为384W/m·k；

■——用肋管内、外平均面积计算的肋化系数；

■——用肋管内面积计算的肋化系数；

aW——管内水侧的换热系数，W/m2·k；

Rf——水侧污垢热阻，m2·k/W。

若对冷却塔的循环水不进行处理，则水侧污垢热阻最小值（不计水中钙镁离子浓缩后的沉淀）也要达到Rf=0.0005m2·k/W，将式中的Rf=0.00018改成Rf=0.0005，其他数值不变，则其计算结果为k=318W/m2·k，传热能力下降了46%。

这是导致制冷能力下降的原因所在，因而在操作管理上不仅要处理（过滤等），还要定期换水，以减少水中钙镁离子的浓缩，才能确保冷却系统的正常运行。

2.2表冷（加热）器积尘对换热能力的影响

空调系统的正常使用，除了有效的冷却水系统外，尚包括空调水系统及空调风系统两方面。一般空调水均采用闭式系统，如果不是渗漏的原因，不会有补充水的需求，因此，相比冷却水而言，水的脏污结垢程度要轻得多。而表冷器风侧的情况就完全不同。

计算表冷器换热能力的典型公式

K=■+RP+■+■-1W/m2·℃（3）

式中：an——内表面换热系数，W/m2·℃；

aW——外表面换热系数，W/m2·℃；

RP——肋片热阻，m2·℃/W；

λ——管壁导热系数，W/m·℃；

δ——管壁厚度，m；

τ——肋化系数。

由于肋片多为铝片或铜片，同时，对于铜管的δ在1mm左右，而铜管壁的λ甚大，因而Rp和δ/λ甚小，可以忽略不计。于是计算表冷器的公式多用实验测定的数据并整理成以下的形式

K=■+■-1w/m2·k（4）

合理选用空气过滤器。对于电子装配车间的新回风，可采用G4型初效过滤器较为合适（对于舒适性空调可采用G3型），并设压差报警装置，以示定期更换过滤器，确保表冷（加热）器的洁净，维持其正常的换热能力及循环风机的高效工作点，以发挥空调系统的正常作用。

参考文献

[1]清华大学等校.空气调节[M].北京：中国建筑工业出版社，1981.

[2]彦启森.空气调节用制冷技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1985.