一種防凍智能型新風(fēng)機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于暖通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用熱水加熱的防凍智能型新風(fēng)機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]新風(fēng)機(jī)組一般由送風(fēng)機(jī)、空氣加熱器、過濾器等功能段組合而成，同時(shí)配置了水量調(diào)節(jié)裝置，以適應(yīng)室外氣候。
[0003]對寒冷地區(qū)而言，新風(fēng)機(jī)組空氣加熱器是一種易凍裂的換熱設(shè)備。在寒冷天氣條件下空氣加熱器被凍裂漏水的現(xiàn)象是常見病、多發(fā)病，主要原因在于在新風(fēng)機(jī)組本體和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)時(shí)對北方嚴(yán)寒、寒冷地方的氣候特點(diǎn)考慮不足，設(shè)備本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在缺陷，一些傳統(tǒng)的防凍保護(hù)解決方案及其自控手段不完善，有的解決方案未考慮節(jié)能要求，有的解決方案還引起其它連鎖問題。再加上一些運(yùn)行管理人員缺乏新風(fēng)機(jī)組安全運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行管理方法不當(dāng)，新風(fēng)機(jī)組出現(xiàn)故障的可能性就更大。
[0004]水在空氣加熱器盤管里凍結(jié)的原因?yàn)?當(dāng)室外空氣溫度低于零度時(shí)，同時(shí)，盤管里的水的流速小于0.15m/S或0.lm/s(對應(yīng)盤管的常用管徑d = 0.015m或d = 0.022m)，此水流速呈層流狀態(tài)，在層流狀態(tài)下，流速的斷面分布不均勻，且又不會混合，靠近管壁處的流速趨近于零，盤管會被迅速降溫，從而使與室外低溫空氣接觸側(cè)的盤管開始結(jié)冰。
[0005]另外，新風(fēng)溫度越低、熱水供、回水溫度越低，結(jié)冰時(shí)間越短。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，在盤管水流速0.15m/s，室外氣溫-9度，盤管迎風(fēng)面風(fēng)速3.2m/s的試驗(yàn)工況下，水結(jié)冰時(shí)間為312S ;室外氣溫-14度，其它和上述同樣試驗(yàn)工況下，水結(jié)冰時(shí)間為67S。按規(guī)范要求，加熱器設(shè)計(jì)出水溫度不能超過熱網(wǎng)設(shè)計(jì)回水溫度，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。熱網(wǎng)供水通過和回水混合，使加熱器進(jìn)水溫度按90?95度進(jìn)行設(shè)計(jì)，加熱器換熱面積相應(yīng)增大，因此，也提高了加熱器的安全可靠性。當(dāng)然，降低進(jìn)、出水溫，加熱器傳熱系數(shù)也會降低，低到一定程度時(shí)，加熱器的總傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式將不再適用，此時(shí)，加熱器已失去換熱效果。
[0006]空氣加熱器的表面積安全度一般為計(jì)算面積的5%?10%。如空氣加熱器選擇的安全系數(shù)太大，會使熱媒造成過大的溫降，回水溫度低，在邊角處流動易受阻、積水結(jié)凍。凍裂主要發(fā)生在加熱器底部兩側(cè)的彎頭連接處，在進(jìn)風(fēng)閥門關(guān)閉不嚴(yán)的情況下，滲入的冷風(fēng)在新風(fēng)機(jī)組底部流動，導(dǎo)致盤管底部結(jié)凍風(fēng)險(xiǎn)最高，結(jié)冰后首先被脹破。
[0007]新風(fēng)機(jī)組往往設(shè)置在人員較少的地方，布置又相對分散，且凍裂事故又多發(fā)生在氣溫較低的深夜，這對凍裂事故的及時(shí)發(fā)現(xiàn)帶來了很大困難。
[0008]因此，需要一種徹底防止水結(jié)凍的智能型新風(fēng)機(jī)組。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種防凍智能型新風(fēng)機(jī)組，通過對設(shè)備本體和系統(tǒng)的各種保護(hù)設(shè)計(jì)，從根本上杜絕冬季新風(fēng)機(jī)組空氣加熱器被凍裂的現(xiàn)象，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
[0010]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0011]一種防凍智能型新風(fēng)機(jī)組，包括進(jìn)水管、回水管和空氣加熱器，所述進(jìn)水管的一端與熱網(wǎng)的出水口連接，所述進(jìn)水管的另一端與空氣加熱器的進(jìn)水口連接；所述回水管的一端與空氣加熱器的出水口連接，所述回水管的另一端與熱網(wǎng)的進(jìn)水口連接；
[0012]所述防凍智能型新風(fēng)機(jī)組還包括帶延時(shí)功能的控制器，新風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)啟動前，設(shè)定暖機(jī)時(shí)間，暖機(jī)時(shí)間設(shè)定為0.5?5分鐘；
[0013]所述回水管上安裝有電動二通調(diào)節(jié)閥，所述電動二通調(diào)節(jié)閥的控制端與所述控制器通信連接。新風(fēng)機(jī)組空氣加熱器通過電動二通調(diào)節(jié)閥采用變流量控制，新風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)熱電站提供的熱網(wǎng)水溫變化曲線對室外溫度為零度的情況進(jìn)行校核計(jì)算和控制程序設(shè)定，使新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)溫度不低于10°c。對新風(fēng)機(jī)組供熱系統(tǒng)而言，所述電動二通調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)的附加系數(shù)取1.25倍。電動二通調(diào)節(jié)閥的最小設(shè)定開度不小于10%，確?？諝饧訜崞鞯谋P管里面始終有水在流動。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還包括空氣恒溫器和水恒溫器，所述空氣恒溫器的敏感元件(4m或6m長)纏繞在所述空氣加熱器靠近新風(fēng)入口側(cè)的第一排盤管的外表面上；所述水恒溫器安裝在與所述空氣加熱器的出水口連接的回水管上。空氣恒溫器的信號輸出端與水恒溫器的信號輸出端均與控制器通信連接。水恒溫器的啟動閾值設(shè)定在30?40°C，空氣恒溫器的啟動閾值設(shè)定在6?10°C。
[0015]進(jìn)一步的，新風(fēng)機(jī)組出風(fēng)側(cè)送風(fēng)管上安裝有空氣溫度傳感器，用于檢測出風(fēng)溫度，所述空氣溫度傳感器的信號輸出端與所述控制器通信連接。
[0016]進(jìn)一步的，新風(fēng)機(jī)組新風(fēng)入口安裝有帶多級電加熱器的二位式電動新風(fēng)閥，所述電動新風(fēng)閥的控制端與所述控制器通信連接。當(dāng)風(fēng)溫、水溫過低時(shí)發(fā)出報(bào)警信號并停運(yùn)送風(fēng)機(jī)及關(guān)閉新風(fēng)閥，打開電加熱器，避免新風(fēng)機(jī)組供熱系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)密性不足的新風(fēng)閥會造成冷風(fēng)大量滲入，就會使加熱器凍裂。新風(fēng)閥的嚴(yán)密性符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0017]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還包括回水加壓泵和回水循環(huán)管，所述回水加壓泵安裝在所述回水管上，其位于所述水恒溫器的下游，回水加壓泵采用濕轉(zhuǎn)子式，其能滿足本實(shí)用新型各種工況要求，回水加壓泵的啟停根據(jù)本實(shí)用新型控制程序進(jìn)行控制。所述進(jìn)水管與所述回水管之間通過所述回水循環(huán)管連接，所述回水循環(huán)管與所述回水管的連接位置位于所述回水加壓泵的下游，所述回水循環(huán)管上安裝有靜態(tài)平衡閥和止回閥。回水加壓泵的循環(huán)水量按加熱器盤管里的水流速為1.0?1.6m/s進(jìn)行計(jì)算，這一流速可保證空氣加熱器較高的換熱系數(shù)，也可有效防凍。靜態(tài)平衡閥能解決所選型的回水加壓泵的流量和揚(yáng)程和水系統(tǒng)阻力不匹配的問題，止回閥能防止加熱水不經(jīng)過空氣加熱器流通而是通過回水循環(huán)管又回到熱網(wǎng)。
[0018]進(jìn)一步的，所述電動二通調(diào)節(jié)閥并聯(lián)有旁通管，所述旁通管上安裝有手動閥門和放氣閥。本實(shí)用新型空氣加熱器盤管設(shè)有安裝坡度，暨盤管上部回水接口坡向盤管，盤管下部出水接口坡向熱網(wǎng)，以保證盤管里的水能在常壓下(將放氣閥打開)自然排出，放凈積水，有利于防凍；同時(shí)也避免水系統(tǒng)排氣不暢，空氣加熱器盤管里的水如混有大量氣體，將致使循環(huán)管路水阻加大、流速降低，換熱效率下降。
[0019]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管的最低處安裝有放水閥，可及時(shí)將水排凈，避免水患進(jìn)一步擴(kuò)大。
[0020]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管上安裝有帶反向沖洗的機(jī)械水過濾器，避免水過濾器清污時(shí)造成系統(tǒng)停運(yùn)。
[0021]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管和所述出水管上均安裝有壓力表和溫度計(jì)。
[0022]進(jìn)一步的，所述電動二通調(diào)節(jié)閥安裝在所述回水循環(huán)管的下游，能使回水加壓泵、空氣加熱器、回水循環(huán)管、進(jìn)水管、回水管之間形成一個(gè)可靠的小循環(huán)，避免因調(diào)節(jié)閥的損壞導(dǎo)致水路不通而引起凍裂事故的發(fā)生，同時(shí)還因電動二通調(diào)節(jié)閥安裝在溫度較低的回水管上，將可提高電動二通調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
[0023]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型空氣加熱器的熱媒流向與空氣的流向平行，加熱器水流方向與空氣流動方向一致，低溫空氣先與高溫進(jìn)水進(jìn)行熱交換。如為逆向，當(dāng)熱媒為水在溫度低時(shí)，容易發(fā)生凍結(jié)?？諝饧訜崞髟O(shè)在表冷器(如有)之前。
[0024]進(jìn)一步的，當(dāng)空氣通過加熱器的溫升需很大時(shí)，本實(shí)用新型空氣加熱器采用多組盤管水路串聯(lián)布置。每組加熱器的最大溫升為25°C?？拷嘛L(fēng)入口的第一組加熱器的水管路上不設(shè)電動二通調(diào)節(jié)閥，第一組加熱器采用定流量預(yù)熱室外空氣，其它每組盤管的水閥當(dāng)進(jìn)入到冰點(diǎn)前應(yīng)依次全開防止凍結(jié)。
[0025]進(jìn)一步的，新風(fēng)機(jī)組垂直斷面上溫度梯度很大。對大風(fēng)量新風(fēng)機(jī)組，為避免所述空氣加熱器的盤管溫度不一樣造成的空氣溫度分層，當(dāng)水流量太小時(shí)盤管可能會結(jié)冰，且管路流程太長，系統(tǒng)水阻力過大，這時(shí)情況下，本實(shí)用新型盤管采用并聯(lián)方式，設(shè)計(jì)要求并聯(lián)連接的兩組或多組空氣加熱器的水路系統(tǒng)保持水力平衡，避免小流量的空氣加熱器被結(jié)凍。蒸汽加熱