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大型水工構筑物結露問題與轉輪除濕方法
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發布者：admin
瀏覽次數：1872
發布時間：2017-04-29
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本文論述了北方地區大型水工構筑物在高溫高濕季節結露問題的成因及其危害，結合建筑物的特點，提出了冷凍升溫除濕方法，并總結了采用此方法在實際工程中的效果。
1 問題提出
我國是一個貧水國，為了防止長期大規模超采地下水，引起地層壓密產生地面下沉現象，城市在建設水廠時，主要選擇地面水(水庫水)為水源。在處理地面水的工藝設計中多采用：原水－混合－絮凝－沉淀－過濾－碳吸附－消毒－配水流程。在我國南方，這些工藝水處理設施均敞露放置室外，而在北方地區，為了冬季防凍，這些設施一般放置在加蓋的建筑物內。北京市一座日處理量150萬噸超大型自來水水廠，為了減少占地面積，把整個處理工藝及其設施集中布置在一座建筑面積為15000m3大型網架廠房彩板屋頂內。
該水廠為了控制水中的總藻量，使用密云水庫潮白河庫區深層水，水庫的取水點設在深度40米處，原水水溫常年保持在1～10℃。
當該工程正式通水投入運行時，正值夏季高溫高濕天氣，室外的空氣通過門、窗縫隙進入室內，遇到低溫的水面和管道壁面馬上結露并產生大量霧氣迷漫整個室內空間，用“伸手不見五指”來形容一點不過分，廠房內能見度不超過1m，這種現象持續了整個夏季。夏季過后，經檢查發現許多設施表面出現霉變，有些管道及電力線橋架銹蝕等。降低了電氣設備的可靠性，給安全生產造成威脅。
2 設計方案和設備的選定
在工藝水處理池進行處理的過程中，房間內的大面積低溫水面和管壁等像一個大型的輻射供冷地板，水面和管壁表面通過輻射換熱和自然對流換熱的形式將室內空氣的熱量吸附。此時，室內空氣溫度和含濕量較高，空氣露點也較高。水面和管壁降溫較快而室內空氣降溫較慢，且室內空氣露點在無除濕設備時維持不變。當水面、池面和管壁溫度降到室內空氣露點以下時，其表面就會結露，嚴重時產生霧氣。故在外界空氣焓值高于大型綜合池空氣焓值時，必須減少室外空氣的進入量，同時要考慮對室內空氣進行除濕。
除濕方法主要有通風除濕、冷卻除濕、液體除濕機、轉輪除濕機和吸濕劑除濕等。
2.1 設計方案的選擇
當外界空氣焓值低于或等于廠房內空氣焓值時，首先優選通風除濕，該方法簡單易行，但當外界空氣焓值高于廠房內空氣焓值時，必須要減少室內外空氣流通量，采用除濕設備，使廠房內的相對濕度控制在50％左右。
2.2 通風除濕
由于綜合池結露位置在水面、池面和管壁表面，而此時室內空氣的溫度依然較高，空氣濕度也遠遠未達到飽和狀態，如果能對管廊和池面進行置換送風，不斷輸送低露點空氣，使池面附近空氣露點低于池面溫度，則解決了結露問題。因此，將置換通風應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，且置換通風的高換氣效率也使室內環境的空氣品質提高，同時使運行能耗降低。
2.3 除濕設備的選擇
除濕設備的除濕方法從原理上可以概括為兩類，第一類是冷凍除濕，第二類是化學除濕。常用有冷凍除濕機、液體除濕機、轉輪除濕機，它們都可以用來除濕，但又有各自的特點，下面比較這三種除濕機的性能、空氣處理過程、適用場合等。
大型水工構筑物結露問題與消除方法 來自: 免費論文網
3 室內設計濕負荷的確定
房間內的總濕負荷包括：通風換氣帶來濕量、池面散濕、池壁和管壁的產濕等。
3.1 室內設計參數
為防止結露保證設備的使用壽命，夏季池面溫度最好高于16℃，現按來水溫度取值10～12℃，設將設計室內露點控制在14℃。室內設計溫度可參照普通空調設計參數，定為23℃，而相對濕度應根據對應的控制露點確定，約為50％。初始狀態的室內空氣露點，可根據北京城市氣象資料推算的最熱月平均露點取值。
3.2 廠房內設計濕負荷的計算
根據室內設計參數，可以計算出不同條件下廠房內的濕負荷。
廠房內設計濕負荷由兩部分組成：一是房間通過通風換氣和門窗縫隙滲透得到的濕負荷，一是水面、池壁和管壁的散濕量。
通風量一般按夏季最大散濕量計算，其計算公式如下：
Q = 1000W/ρ(dg-ds) ⑴
式中Q為按散濕量計算的通風量，m3/h；
W為廠房內空氣散濕量，可以計算或查有關手冊求得，kg/h；
dg為廠房內空氣含濕量，g/kg；
ds為送風的空氣含濕量，g/kg；
ρ為空氣密度kg/m3。
水面、池壁和管壁的散濕量是按散濕量計算選擇：
W = Sω ⑵
式中S為散濕表面積，m2；ω為單位面積散濕量，g/(m2.h)。
4 除濕機組處理過程的核算
對應于風量7590m3/h的除濕機型號為CF32型，其制冷量為56.9kW。
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