大型水工構(gòu)筑物結(jié)露問(wèn)題與消除方法(1).

1、大型水工構(gòu)筑物結(jié)露問(wèn)題與消除方法 (1) 本文論述了北方地區(qū)大型水工構(gòu)筑物在高溫高濕季節(jié)結(jié)露問(wèn)題的成因及其危 害，結(jié)合建筑物的特點(diǎn)，提出了冷凍升溫除濕方法，并總結(jié)了采用此方法在實(shí) 際工程中的效果。 關(guān)鍵詞： 水工構(gòu)筑物 結(jié)露 除濕 1 問(wèn)題提出 我國(guó)是一個(gè)貧水國(guó)，為了防止長(zhǎng)期大規(guī)模超采地下水，引起地層壓密產(chǎn)生地面 下沉現(xiàn)象，城市在建設(shè)水廠時(shí)，主選擇地面水 (水庫(kù)水 )為水源。在處理地面水 的工藝設(shè)計(jì)中多采用：原水混合絮凝沉淀過(guò)濾碳吸附消毒配水 流程。在我國(guó)南方，這些工藝水處理設(shè)施均敞露放置室外，而在北方地區(qū)，為 了冬季防凍，這些設(shè)施一般放置在加蓋的建筑物內(nèi)。北京市一座日處理量 150 萬(wàn)噸超大

2、型自來(lái)水水廠，為了減少占地面積，把整個(gè)處理工藝及其設(shè)施集中布 置在一座建筑面積為 15000m3 大型網(wǎng)架廠房彩板屋頂內(nèi)。 該水廠為了控制水中的總藻量，使用密云水庫(kù)潮白河庫(kù)區(qū)深層水，水庫(kù)的取水 點(diǎn)設(shè)在深度40米處，原水水溫常年保持在110C。 當(dāng)該工程正式通水投入運(yùn)行時(shí)，正值夏季高溫高濕天氣，室外的空氣通過(guò)門(mén)、 窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)，遇到低溫的水面和管道壁面馬上結(jié)露并產(chǎn)生大量霧氣迷漫整 個(gè)室內(nèi)空間，用“伸手不見(jiàn)五指”來(lái)形容一點(diǎn)不過(guò)分，廠房?jī)?nèi)能見(jiàn)度不超過(guò) im這種現(xiàn)象持續(xù)了整個(gè)夏季。夏季過(guò)后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)許多設(shè)施表面出現(xiàn)霉 變，有些管道及電力線橋架銹蝕等。降低了電氣設(shè)備的可靠性，給安全生產(chǎn)造 成威脅。

3、2 設(shè)計(jì)方案和設(shè)備的選定 在工藝水處理池進(jìn)行處理的過(guò)程中，房間內(nèi)的大面積低溫水面和管壁等像一個(gè) 大型的輻射供冷地板，水面和管壁表面通過(guò)輻射換熱和自然對(duì)流換熱的形式將 室內(nèi)空氣的熱量吸附。此時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和含濕量較高，空氣露點(diǎn)也較高。 水面和管壁降溫較快而室內(nèi)空氣降溫較慢，且室內(nèi)空氣露點(diǎn)在無(wú)除濕設(shè)備時(shí)維 持不變。當(dāng)水面、池面和管壁溫度降到室內(nèi)空氣露點(diǎn)以下時(shí)，其表面就會(huì)結(jié) 露，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生霧氣。故在外界空氣焓值高于大型綜合池空氣焓值時(shí)，必須減 少室外空氣的進(jìn)入量，同時(shí)考慮對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行除濕。 除濕方法主有通風(fēng)除濕、冷卻除濕、液體除濕機(jī)、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和吸濕劑除濕 2.1 設(shè)計(jì)方案的選擇 當(dāng)外界空氣焓值

4、低于或等于廠房?jī)?nèi)空氣焓值時(shí)，首先優(yōu)選通風(fēng)除濕，該方法簡(jiǎn) 單易行，但當(dāng)外界空氣焓值高于廠房?jī)?nèi)空氣焓值時(shí)，必須減少室內(nèi)外空氣流通 量，采用除濕設(shè)備，使廠房?jī)?nèi)的相對(duì)濕度控制在 50左右。 2.2 通風(fēng)除濕 由于綜合池結(jié)露位置在水面、池面和管壁表面，而此時(shí)室內(nèi)空氣的溫度依然較 高，空氣濕度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到飽和狀態(tài)，如果能對(duì)管廊和池面進(jìn)行置換送風(fēng)，不 斷輸送低露點(diǎn)空氣，使池面附近空氣露點(diǎn)低于池面溫度，則解決了結(jié)露問(wèn)題。 因此，將置換通風(fēng)應(yīng)用于有大面積水面的綜合池的大型廠房中可以取得較好的 除濕效果，且置換通風(fēng)的高換氣效率也使室內(nèi)環(huán)境的空氣品質(zhì)提高，同時(shí)使運(yùn) 行能耗降低。 2.3 除濕設(shè)備的選擇 除濕設(shè)備的除

5、濕方法從原理上可以概括為兩類(lèi)，第一類(lèi)是冷凍除濕，第二類(lèi)是 化學(xué)除濕。常用有冷凍除濕機(jī)、液體除濕機(jī)、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，它們都可以用來(lái)除 濕，但又有各自的特點(diǎn)，下面比較這三種除濕機(jī)的性能、空氣處理過(guò)程、適用 場(chǎng)合等。具體比較見(jiàn)下表。 除濕機(jī)綜合性能比較表 三甘醇液體除濕機(jī) 冷凍除濕機(jī) 轉(zhuǎn)輪除濕機(jī) 除濕機(jī)型號(hào) SC-0.5 CF20 HDC-5000 生產(chǎn)廠家 江西長(zhǎng)林 南京五洲 廣州華工泰 機(jī)組估價(jià) （萬(wàn)元） 17.0 4.5 10.0 處理風(fēng)量 （m3/h ） 5000 5500 5000 再生風(fēng)量 （m3/h ） 1650 1700 進(jìn)風(fēng)工況 32C、65%(19.4g/kg 干) 處理空氣出風(fēng)參數(shù)

6、 15C、60% (6.2g/kg 干) 45C、25%(15.2g/kg 干) 60C、10%(7 .0g/kg 干) 再生空氣出風(fēng)參數(shù) 65C、 58 g/kg 干 70C、 35 g/kg 干 除 濕 量 ( kg/h ) 80.0 28 42.0 輸入功率 ( kW) 10.3 50 11 9 54 單位功率除濕量(kg/ kW h) 1.33 2.5 0.67 冷凍水耗量 ( t/h ) 17.0 從上表中比較可以看出，三甘醇液體除濕機(jī)的除濕量最大，但是單位功率除濕 量最小，價(jià)格最高，還需另外配置冷源和熱源。冷凍除濕機(jī)的價(jià)格最低，單位 功率除濕量最大，使用最方便，不需另外配置冷源和熱

7、源。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的價(jià)格 比較高，單位功率除濕量居中。如果改用蒸汽加熱再生空氣，同規(guī)格除濕機(jī)需 蒸汽( 0.4Mpa) 90 kg/h 。 由于以上三種方法的除濕原理不同，對(duì)空氣的處理過(guò)程和適用場(chǎng)合也不一樣。 現(xiàn)在假設(shè)把空氣從 32C、 65%處理到某一范圍，三種方法的空氣處理過(guò)程如圖1 所示。 摘 本文論述了北方地區(qū)大型水工構(gòu)筑物在高溫高濕季節(jié)結(jié)露問(wèn)題的成因及其危 害，結(jié)合建筑物的特點(diǎn)，提出了冷 本篇論文是由3C0M文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站 的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否 者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。 液體除濕機(jī)直

8、接把空氣處理到所需的人體舒適區(qū)，濕度處理、溫度處理在同一 個(gè)過(guò)程由同一個(gè)設(shè)備同時(shí)完成。液體除濕機(jī)以濕度處理為主，溫度處理為輔。 冷凍除濕機(jī)先把空氣溫度降低到露點(diǎn)溫度以下，處理空氣中的水汽在蒸發(fā)器表 面凝結(jié)成小水滴，從處理空氣中分離出來(lái)，含濕量隨著露點(diǎn)溫度的降低而減 小，直至含濕量達(dá)到求。然后再對(duì)所處理的空氣進(jìn)行等濕加熱，直至溫度也達(dá) 到求。處理過(guò)程分步完成，降溫之后再升溫。升溫靠制冷系統(tǒng)的冷凝熱，不再 增加耗電。 轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)先吸收處理空氣的水汽，降低處理空氣的含濕量，使其達(dá)到求，但 是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪處理后的空氣溫度升高較多，需再加一個(gè)后冷卻裝置，對(duì)轉(zhuǎn)輪處理 后的空氣進(jìn)行降溫。處理過(guò)程也分步完成，除濕

9、、降溫由不同的裝置來(lái)完成。 圖 1 空氣處理過(guò)程比較 通過(guò)以上綜合比較，冷凍除濕機(jī)價(jià)格低、能耗低，適合處理出風(fēng)含濕量大于 6.5g/kg 干的空氣。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)用電加熱再生空氣時(shí)能耗大，在能使用冷凍除濕 機(jī)的情況下，盡量不使用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，如果轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)改用蒸汽來(lái)加熱再生空 氣，將節(jié)約 80%左右的電能；轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)不但可以用于處理出風(fēng)含濕量大于 6.5g/kg 干的空氣，而且也可以用來(lái)處理出風(fēng)含濕量小于 6.5g/kg 干的低濕空 氣，但是出風(fēng)溫度較高，適合于對(duì)出風(fēng)含濕量有求而對(duì)出風(fēng)溫度沒(méi)有求的場(chǎng) 合。對(duì)于有低溫低濕求的空氣應(yīng)采用聯(lián)合式除濕機(jī)來(lái)處理。液體除濕機(jī)使用在 地下場(chǎng)所較為經(jīng)濟(jì)，對(duì)所處理的空

10、氣有一定的潔凈度求；除濕量大，但液體除 濕機(jī)價(jià)格較高。 大型綜合池的廠房雖然因來(lái)水溫度低，使得室內(nèi)出現(xiàn)低溫高濕的環(huán)境，比較適 合使用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，但考慮其初投資較大，需再生熱源，且廠房?jī)?nèi)部高低錯(cuò) 落，池面大，走道板窄，又有大量管廊，布置設(shè)備和管道比較困難。我們選擇 使用了價(jià)格便宜；體積?。怀凉裥矢?；不需另外配置冷源和熱源，也不需再 生裝置，只接上相應(yīng)的電源和處理風(fēng)管道即可運(yùn)行的冷凍除濕機(jī)，并且把它分 布在需降低濕度的不同地點(diǎn)。 在選型時(shí)考慮到冷凍除濕機(jī)對(duì)進(jìn)風(fēng)溫度有一定的求，普通型除濕機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度 在1832C左右，低溫型除濕機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度在532C左右；對(duì)于低溫型除濕 機(jī)，當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度低于18C時(shí)

11、，還間斷性地融霜，影響除濕效率的缺點(diǎn)，選用了 升溫型除濕機(jī)。 升溫型除濕機(jī)即讓制冷系統(tǒng)的冷凝熱全部經(jīng)過(guò)風(fēng)冷冷凝器傳給經(jīng)蒸發(fā)器除濕后 的空氣，處理空氣被加熱升溫，出風(fēng)溫度比進(jìn)風(fēng)高 15 C左右?？諝馓幚磉^(guò)程為 CL-A。升溫除濕適合于 0的場(chǎng)合。把圖3中的風(fēng)冷冷凝器和蒸發(fā)器串聯(lián) 在同一個(gè)風(fēng)系統(tǒng)中，就是升溫型除濕機(jī)原理圖。 圖3 冷凍除濕機(jī)工作原理 3 室內(nèi)設(shè)計(jì)濕負(fù)荷的確定 房間內(nèi)的總濕負(fù)荷包括：通風(fēng)換氣帶來(lái)濕量、池面散濕、池壁和管壁的產(chǎn)濕 等。 3.1 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) 為防止結(jié)露保證設(shè)備的使用壽命，夏季池面溫度最好高于 16C，現(xiàn)按來(lái)水溫度 取值1012C，設(shè)將設(shè)計(jì)室內(nèi)露點(diǎn)控制在14C。室內(nèi)設(shè)計(jì)溫

12、度可參照普通空調(diào) 設(shè)計(jì)參數(shù)，定為23C，而相對(duì)濕度應(yīng)根據(jù)對(duì)應(yīng)的控制露點(diǎn)確定，約為 50%。 初始狀態(tài)的室內(nèi)空氣露點(diǎn)，可根據(jù)北京城市氣象資料推算的最熱月平均露點(diǎn)取 值。 3.2 廠房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)濕負(fù)荷的計(jì) 算 根據(jù)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，可以計(jì)算出不同條件下廠房?jī)?nèi)的濕負(fù)荷。 廠房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)濕負(fù)荷由兩部分組成：一是房間通過(guò)通風(fēng)換氣和門(mén)窗縫隙滲透得到 的濕負(fù)荷，一是水面、池壁和管壁的散濕量。 通風(fēng)量一般按夏季最大散濕量計(jì)算，其計(jì)算公式如下： Q = 1000W/ p (dg - ds) 式中q為按散濕量計(jì)算的通風(fēng)量，m/h ； W為廠房?jī)?nèi)空氣散濕量，可以計(jì)算或查有關(guān)手冊(cè)求得，kg/h ； dg為廠房?jī)?nèi)空氣含濕量，g/k

13、g ; ds為送風(fēng)的空氣含濕量，g/kg ; P為空氣密度kg/m3。 水面、池壁和管壁的散濕量是按散濕量計(jì)算選擇： W = S 式中S為散濕表面積，m；3為單位面積散濕量，g/(m2.h)。 4 除濕機(jī)組處理過(guò)程的核算 當(dāng)選用升溫型除濕機(jī)時(shí)，空氣調(diào)節(jié)過(guò)程如下：該過(guò)程在 i-d 圖上表示見(jiàn)圖 4 根據(jù)文獻(xiàn)4，對(duì)應(yīng)于風(fēng)量7590m3/h的除濕機(jī)型號(hào)為CF32型，其制冷量為 56.9kW， kJ/kg 干， 根據(jù)文獻(xiàn)1推薦，取蒸發(fā)器出口處(即L點(diǎn))相對(duì)濕度為95%則L2點(diǎn)參數(shù) 為：tL2=13. 9C，dL2=9.7g/kg 干 根據(jù)文獻(xiàn)2推薦，取冷凝器負(fù)荷系數(shù) 書(shū)=1.25，則冷凝負(fù)荷 Q2=1

14、.25X 56.9=71.1kW，送風(fēng)點(diǎn) 02 的參數(shù)為： kJ/kg 干 tO2=39.8 C , dO2=9.8g/kg 干 kJ/kg v0， 計(jì)算表明升溫型除濕機(jī)只能消除室內(nèi)余濕量，另外不但不能消除余熱，反而增 加了室內(nèi)的余熱量，會(huì)使室內(nèi)的溫度升高，只能滿足濕度的求，不能達(dá)到溫度 的求。 5 結(jié)論 該水廠有大型綜合池的廠房在設(shè)備安裝好后，經(jīng)過(guò)一年的跟蹤調(diào)查，實(shí)踐證 明，這種綜合除濕方法在廠房?jī)?nèi)低溫高濕的環(huán)境下應(yīng)用是完全成功的。 5.1 在低溫高濕的環(huán)境下選擇使用冷凍除濕機(jī)時(shí)，必須考慮該機(jī)組的特點(diǎn)，選 用了升溫型冷凍除濕機(jī)是一種最佳方案。具有其它機(jī)組所無(wú)以倫比的優(yōu)勢(shì)，既 達(dá)到節(jié)能，又降低了設(shè)備的一次性投資和運(yùn)行管理費(fèi)用。 5.2 置換通風(fēng)應(yīng)用