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大型水工构筑物结露问题与转轮除湿方法
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发布者：admin
浏览次数：1861
发布时间：2017-04-29
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本文论述了北方地区大型水工构筑物在高温高湿季节结露问题的成因及其危害，结合建筑物的特点，提出了冷冻升温除湿方法，并总结了采用此方法在实际工程中的效果。
1 问题提出
我国是一个贫水国，为了防止长期大规模超采地下水，引起地层压密产生地面下沉现象，城市在建设水厂时，主要选择地面水(水库水)为水源。在处理地面水的工艺设计中多采用：原水－混合－絮凝－沉淀－过滤－碳吸附－消毒－配水流程。在我国南方，这些工艺水处理设施均敞露放置室外，而在北方地区，为了冬季防冻，这些设施一般放置在加盖的建筑物内。北京市一座日处理量150万吨超大型自来水水厂，为了减少占地面积，把整个处理工艺及其设施集中布置在一座建筑面积为15000m3大型网架厂房彩板屋顶内。
该水厂为了控制水中的总藻量，使用密云水库潮白河库区深层水，水库的取水点设在深度40米处，原水水温常年保持在1～10℃。
当该工程正式通水投入运行时，正值夏季高温高湿天气，室外的空气通过门、窗缝隙进入室内，遇到低温的水面和管道壁面马上结露并产生大量雾气迷漫整个室内空间，用“伸手不见五指”来形容一点不过分，厂房内能见度不超过1m，这种现象持续了整个夏季。夏季过后，经检查发现许多设施表面出现霉变，有些管道及电力线桥架锈蚀等。降低了电气设备的可靠性，给安全生产造成威胁。
2 设计方案和设备的选定
在工艺水处理池进行处理的过程中，房间内的大面积低温水面和管壁等像一个大型的辐射供冷地板，水面和管壁表面通过辐射换热和自然对流换热的形式将室内空气的热量吸附。此时，室内空气温度和含湿量较高，空气露点也较高。水面和管壁降温较快而室内空气降温较慢，且室内空气露点在无除湿设备时维持不变。当水面、池面和管壁温度降到室内空气露点以下时，其表面就会结露，严重时产生雾气。故在外界空气焓值高于大型综合池空气焓值时，必须减少室外空气的进入量，同时要考虑对室内空气进行除湿。
除湿方法主要有通风除湿、冷却除湿、液体除湿机、转轮除湿机和吸湿剂除湿等。
2.1 设计方案的选择
当外界空气焓值低于或等于厂房内空气焓值时，首先优选通风除湿，该方法简单易行，但当外界空气焓值高于厂房内空气焓值时，必须要减少室内外空气流通量，采用除湿设备，使厂房内的相对湿度控制在50％左右。
2.2 通风除湿
由于综合池结露位置在水面、池面和管壁表面，而此时室内空气的温度依然较高，空气湿度也远远未达到饱和状态，如果能对管廊和池面进行置换送风，不断输送低露点空气，使池面附近空气露点低于池面温度，则解决了结露问题。因此，将置换通风应用于有大面积水面的综合池的大型厂房中可以取得较好的除湿效果，且置换通风的高换气效率也使室内环境的空气品质提高，同时使运行能耗降低。
2.3 除湿设备的选择
除湿设备的除湿方法从原理上可以概括为两类，第一类是冷冻除湿，第二类是化学除湿。常用有冷冻除湿机、液体除湿机、转轮除湿机，它们都可以用来除湿，但又有各自的特点，下面比较这三种除湿机的性能、空气处理过程、适用场合等。
大型水工构筑物结露问题与消除方法 来自: 免费论文网
3 室内设计湿负荷的确定
房间内的总湿负荷包括：通风换气带来湿量、池面散湿、池壁和管壁的产湿等。
3.1 室内设计参数
为防止结露保证设备的使用寿命，夏季池面温度最好高于16℃，现按来水温度取值10～12℃，设将设计室内露点控制在14℃。室内设计温度可参照普通空调设计参数，定为23℃，而相对湿度应根据对应的控制露点确定，约为50％。初始状态的室内空气露点，可根据北京城市气象资料推算的最热月平均露点取值。
3.2 厂房内设计湿负荷的计算
根据室内设计参数，可以计算出不同条件下厂房内的湿负荷。
厂房内设计湿负荷由两部分组成：一是房间通过通风换气和门窗缝隙渗透得到的湿负荷，一是水面、池壁和管壁的散湿量。
通风量一般按夏季最大散湿量计算，其计算公式如下：
Q = 1000W/ρ(dg-ds) ⑴
式中Q为按散湿量计算的通风量，m3/h；
W为厂房内空气散湿量，可以计算或查有关手册求得，kg/h；
dg为厂房内空气含湿量，g/kg；
ds为送风的空气含湿量，g/kg；
ρ为空气密度kg/m3。
水面、池壁和管壁的散湿量是按散湿量计算选择：
W = Sω ⑵
式中S为散湿表面积，m2；ω为单位面积散湿量，g/(m2.h)。
4 除湿机组处理过程的核算
对应于风量7590m3/h的除湿机型号为CF32型，其制冷量为56.9kW。
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