趙振波
(大連冷凍機(jī)股份有限公司,遼寧大連 116033)
隨著我國居民生活水平的提高以及農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展,用來貯藏各種肉類(豬、牛、羊、雞、鴨、鵝等)、魚類、蔬菜、水果等食品以保證其新鮮的冷庫建筑日益增加。而作為與之配套的對(duì)入庫的肉禽蔬果食品進(jìn)行加工和包裝的冷庫加工間,在人工氣候環(huán)境的營造上既有別于低溫或超低溫的冷庫環(huán)境,也有別于常溫的空調(diào)環(huán)境,在處理上有其特殊性。下面就對(duì)冷庫加工間低溫空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及要點(diǎn)做以簡單梳理。
冷庫加工間是為了保證肉禽蔬果食品不至腐壞、入庫時(shí)溫度不至過高而增加冷庫的負(fù)荷,所以要求室溫不能太高,同時(shí)為了加工人員的舒適,室溫也不能設(shè)定太低,溫度一般要求在8~18℃。
一般來說冷庫加工間濕度都很大,尤其是人員和肉禽蔬果較集中的區(qū)域散濕量更大,如果有濕度要求需對(duì)濕度進(jìn)行控制。但是一般的加工車間都沒有對(duì)濕度有要求的工藝,所以也可以不控制濕度。
一般來說對(duì)冷庫加工間冷負(fù)荷影響較大的因素有:新風(fēng)、人員和貨流、加工工藝等。不同功能的加工間負(fù)荷構(gòu)成差別較大,比如:勞動(dòng)密集型的冷庫加工間,人員負(fù)荷以及人員所需新風(fēng)負(fù)荷比較大;一些有特殊加工工藝的車間,比如油炸、蒸煮等,設(shè)備發(fā)熱量較大;還有一些有高溫物流的加工間,高溫物質(zhì)進(jìn)入加工間后,會(huì)引起加工間氣溫向上波動(dòng),使冷負(fù)荷增加,但是隨著高溫物質(zhì)逐漸冷卻,其所產(chǎn)生的冷負(fù)荷又逐漸減小。所以,在施工圖設(shè)計(jì)階段冷庫加工間的冷負(fù)荷要根據(jù)其不同功能具體分析并進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算,當(dāng)然在方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)階段仍可以用冷指標(biāo)來進(jìn)行估算。
低溫空調(diào)系統(tǒng)的冷源可以采用與冷庫制冷系統(tǒng)共用制冷主機(jī),冷庫制冷系統(tǒng)為低溫空調(diào)系統(tǒng)提供一個(gè)獨(dú)立的蒸發(fā)器的形式,但是由于冷庫制冷主機(jī)的蒸發(fā)溫度很低,主機(jī)的能效比較低,用作空調(diào)時(shí)非常不經(jīng)濟(jì)。但是根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn),如果低溫空調(diào)負(fù)荷不大并且占整個(gè)制冷負(fù)荷比例也不大時(shí),是可以考慮此種方式的。否則,就要選擇獨(dú)立的乙二醇機(jī)組來提供冷量。
一般常規(guī)空調(diào)7/12℃的冷凍水是無法滿足低溫空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)要求的,那么可以采用乙二醇水溶液作為載冷劑。這種載冷劑冰點(diǎn)較低,完全可以勝任低溫空調(diào)系統(tǒng)的要求。但是與水相比,乙二醇水溶液具有較高的粘度、較高的密度、較低的熱容量和較低的導(dǎo)熱性,因此為了達(dá)到和水同樣的傳熱效率,必須有更大的乙二醇流量和更大的傳熱面積,流量的增加和介質(zhì)的高粘度會(huì)產(chǎn)生更高的介質(zhì)壓降,也就是末端設(shè)備選型較大。
表1 乙烯乙二醇水溶液濃度與相應(yīng)凝固點(diǎn)及沸點(diǎn)Table 1 The concentration of ethylene glycolwater solution and the corresponding freezing point and boiling point
表2 冷庫加工間末端配置方案比較Table 2 Cold storage processing terminal configuration scheme comparison
冷庫加工間的新風(fēng)量可以從幾個(gè)方面來考慮:一是衛(wèi)生要求,根據(jù)加工間工作人員的數(shù)量,按現(xiàn)行國家規(guī)范或文件規(guī)定的每人每小時(shí)新風(fēng)量指標(biāo)來確定最小新風(fēng)量,實(shí)際新風(fēng)量不能小于該最小新風(fēng)量;二是壓力要求,當(dāng)冷庫加工間內(nèi)設(shè)有局部排風(fēng)裝置時(shí),應(yīng)根據(jù)冷庫加工間的壓力要求(維持一定正壓或負(fù)壓)來考慮新風(fēng)量;三是新風(fēng)換氣次數(shù)要求,常規(guī)空調(diào)要求新風(fēng)占送風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)不低于10%。
對(duì)于一般的冷庫加工間來說,送風(fēng)量都很大,并且室內(nèi)外溫差大,這就導(dǎo)致了新風(fēng)負(fù)荷會(huì)很大,這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說是不經(jīng)濟(jì)的。因此在計(jì)算新風(fēng)量的時(shí)候要根據(jù)冷庫加工間的功能或者使用情況靈活運(yùn)用以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn),以達(dá)到既節(jié)能經(jīng)濟(jì)又能滿足規(guī)范及使用要求。
一般來說冷庫加工間可以采用常規(guī)的空調(diào)方案,比如全空氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)、吊頂式新風(fēng)機(jī)組+新風(fēng)等,經(jīng)過實(shí)際工程的檢驗(yàn),空調(diào)效果還是很理想的。當(dāng)然還可以采用低溫工況專用空調(diào)末端設(shè)備——吊頂式冷風(fēng)機(jī)+新風(fēng)。
由此可見在冷庫加工間低溫空調(diào)系統(tǒng)選擇末端配置時(shí),應(yīng)該充分考慮冷庫加工間的用途及工藝要求,根據(jù)筆者以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):
1.載冷劑溫度高于0℃時(shí),可考慮常規(guī)空調(diào)末端設(shè)備。若載冷劑溫度低于0℃,盡量選用低溫空調(diào)專用的降溫設(shè)備。
2.在應(yīng)用吊頂式冷風(fēng)機(jī)時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮氣流對(duì)服務(wù)對(duì)象的影響。
3.采用乙二醇水溶液作為載冷劑時(shí),常規(guī)空調(diào)設(shè)備的空氣處理能力會(huì)有所衰減,因此設(shè)計(jì)者在選用常規(guī)空調(diào)末端設(shè)備時(shí),要根據(jù)設(shè)備樣本提供的圖表算出在實(shí)際工況下設(shè)備的制冷能力,這時(shí)候選擇的末端設(shè)備才是合適的。
4.低溫加工間的附屬房間,如辦公室、休息室、衛(wèi)生間、更衣室等可以采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的末端形式。
1.在空調(diào)使用季節(jié),可以調(diào)節(jié)室外空氣的調(diào)節(jié)閥,只需滿足最低新風(fēng)量,以減少新風(fēng)所需的冷熱負(fù)荷;在空調(diào)停用季節(jié),應(yīng)調(diào)節(jié)大新風(fēng)調(diào)節(jié)閥,以通風(fēng)工況運(yùn)行,以達(dá)到室內(nèi)要求溫度,充分利用室外新風(fēng)免費(fèi)供冷,同時(shí)應(yīng)保證排風(fēng)系統(tǒng)匹配。
2.一般的冷庫加工間的濕負(fù)荷都很大,室溫又較低,室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度較大,因此要做好防結(jié)露措施。
3.由于冷庫加工間處理的對(duì)象大多數(shù)是供人食用的食品,考慮到食品的衛(wèi)生要求,有必要在空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置一定級(jí)別的空氣過濾裝置。如果加工工藝或貨物本身對(duì)空氣的潔凈有更高的要求,則可按國家關(guān)于潔凈空調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.冷風(fēng)機(jī)的噪音很難控制,一般只能要求冷風(fēng)機(jī)選用葉片翼形進(jìn)行過優(yōu)化設(shè)計(jì)的軸流風(fēng)機(jī)以降低整個(gè)設(shè)備的噪音;對(duì)于空氣處理機(jī)來說,可以增加消音段,并為空氣處理機(jī)設(shè)置獨(dú)立的機(jī)房,機(jī)房設(shè)置隔聲門,墻壁貼隔聲消音材料等;如果是吊頂式的空氣處理機(jī)可以在設(shè)備吊桿上增加彈簧減震器,并在空調(diào)送回風(fēng)管道上設(shè)置阻抗性消音器。
本文結(jié)合筆者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)冷庫加工間低溫空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾個(gè)需要注意的問題進(jìn)行了闡述,當(dāng)然在實(shí)際運(yùn)行中可能還會(huì)存在某些問題,那么通過對(duì)這些問題的分析研究,相信會(huì)有利于冷庫加工間低溫空調(diào)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
[1]薛殿華.空氣調(diào)節(jié)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1991.
[2]范存養(yǎng).大空間建筑空調(diào)設(shè)計(jì)及工程實(shí)錄[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.
[3]陸亞俊,馬最良,姚楊.空調(diào)工程中的制冷技術(shù)[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社 ,2001.
[4][美]KIRKPATRICK Allan T,ELLESON James S.低溫送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南[M].汪訓(xùn)昌,譯.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.