摘 要:配電室是化工廠常設的車間,本文分析了配電室內各類電氣設備的散熱量,并且根據(jù)地域差異以及配電室內各裝置布置,進行了排除余熱量所需通風量的計算,重點探討了配電室冷卻降溫的幾種方案,為今后的設計工作提供了參考。

  關鍵詞:配電室 散熱量 冷卻降溫 空調 通風 

  一、引言 

  配電室是化工廠常設的車間,在配電室中常含有干式變壓器、電容器、變頻器等在運行過程中散發(fā)出大量熱量的設備,為了保證這些設備在一年中任何季節(jié)均能在額定負荷下安全運行和有正常的使用壽命,就要求其環(huán)境溫度不超過40,為了保證足夠的安全裕量和工作人員進出時的衛(wèi)生要求,一般按其環(huán)境溫度不超過35考慮。 

  一般來說,配電室宜以自然通風為主,夏季室內溫度不宜超過35。當自然通風不能滿足要求時,應設置機械通風或空調。通常設計人員一般采用換氣次數(shù)法來確定其通風量,但是這種估算方法并不科學,易造成通風能力與實際情況不相匹配的問題,這就需要我們根據(jù)地域差異以及配電室內各設備布置及其發(fā)熱量來計算為了消除室內余熱所需具體通風量(配電室的夏季通風量,應按排除余熱量計算確定),然后再確定冷卻降溫的方案,當通風不能滿足要求或通風成本較高時,就需要通過設置空調來達到冷卻降溫的目的。 

  二、電氣設備發(fā)熱量確定 

  一般來說,由于發(fā)熱引起的設備損耗可以由電氣專業(yè)在生產廠家技術資料上查到并提供給暖通專業(yè),在無具體發(fā)熱量時,各設備熱損耗可按下述方法進行估算。 

  除設備散熱外,還應考慮通過圍護結構傳入室內的熱量及距墻范圍內的地面?zhèn)鳠嵝纬傻娘@熱負荷,由于配電室內人員流動較少,并且設備無散濕量,故配電室內冷負荷計算以消除房間余熱為主進行考慮。 

  三、方案分析 

  前面已經提到,配電室的冷卻降溫方案設計需要根據(jù)地域差異以及配電室內散熱量來確定,下面就根據(jù)不同情況進行分析。 

  1.自然通風 

  實踐證明,對于需要排除余熱的場所,自然通風是一種效果良好、經濟可靠的通風方式,是應首先考慮的設計原則。天窗和屋頂通風器是最常見的自然通風裝置。因此當配電室內發(fā)熱量較小,對于最冷月平均溫度0~13,最熱月平均溫度18~25(即進風溫度為25及以下)的溫和地區(qū),利用自然通風就能排除配電室內全部發(fā)熱量。 

  2.機械通風 

  當自然通風不能滿足排除配電室內全部發(fā)熱量的時候,就需要考慮機械通風。配電室的夏季通風量,應按排除余熱量計算確定。現(xiàn)就以某地區(qū)配電室為例,以此說明通過機械通風就能排除室內余熱從而達到冷卻降溫的目的。 

  消除余熱所需要的換氣量: 

  1.式中 ――余熱量,; 

  上圖中配電室所處地區(qū)夏季通風室外計算溫度為30.9,余熱量為27.7,根據(jù)電氣專業(yè)所提條件得到: 

  故在夏季選取風量為2628的風機6臺就可排出室內余熱,而在冬天只需間接開啟其中2臺就可排出室內余熱。 

  3.空調通風相結合 

  根據(jù)《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》(GB50049-2011),當夏季通風室外計算溫度或夏季通風室外計算 

  溫度且最熱月月平均相對濕度大于等于70%時,通風系統(tǒng)宜采取降溫措施。所以當項目所在地滿足以上條件之一或者當配電室內設置變頻器、變壓器等散熱量較大的裝置僅靠通風不能滿足降低其室內溫度時就需要考慮使用空調和通風相結合的方式來滿足降低室內溫度的目的。 

  圖2所示配電室位于夏熱冬暖地區(qū),其夏季通風室外計算溫度為33.1,室內余熱量為155。 

  若采取通風的方式降低室內溫度的時候,按照公式(1)(2)(3)算得所需通風量為 

  當采取空調(上圖配電室采用吊頂式空調)來降低室內溫度的時候,進風為26空調風,則所需通風量為 

  根據(jù)以上計算,當僅采取通風來降低室內溫度時,所需風量相當大,當采取空調和通風相結合的方式來降低室內溫度時,冬季僅需啟動空調的送風機,不需要啟動制冷系統(tǒng),同時開啟邊墻排風機就可利用室外低溫的自然空氣降低室內的溫度;過渡季節(jié)可以根據(jù)不同的室外溫度來調節(jié)制冷系統(tǒng)的送風溫度,并不需要滿負荷開啟制冷系統(tǒng);夏季開啟全部空調制冷系統(tǒng),由送風管道將經過空調機組處理過的空氣送入室內,以滿足室內夏季降溫的要求。排風機兼做火后事故通風機,用以排除火災撲救結束后室內的煙氣及對室內通風換氣。 

  同時,在寒冷和嚴寒地區(qū),配電室需設置采暖系統(tǒng),且維持室內溫度在5以上,并且要求穿過配電室內的采暖管道,宜采用鋼管焊接,不應有法蘭、螺紋接頭和閥門等。為了保證配電室內絕不有水,我們一般采用冷熱兩用型空調來滿足室內溫度的要求。所以,冬季啟動空調和排風機;過渡季節(jié)僅需開啟邊墻排風機;夏季則需要通過設備的散熱量來判斷是否啟動空調,邊墻排風機則需要一直開啟。 

  四、結語 

  通過以上分析,在做配電室詳細工程設計時,我們應該首先了解設備的具體散熱量,然后再通過配電室所處地區(qū)的氣象參數(shù),綜合整個使用季的情況選擇一種合理的方案。 

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