大功率短波发射机机房冷凝器室通风除尘降温改造方案及实现

景军合

（国家新闻出版广电总局五九四台，陕西 咸阳 712000）

【摘　要】针对500KW大功率发射机机房大厅、冷凝器室环境温度高、负压大、灰尘多等问题，提出了从降温、除尘、强制进风三方面入手，按照机房实际情况和科学的测算依据，选取正确合适的设备，并结合设备给出改造方案的具体设计和实现方案。

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关键词 环境温度；除尘降温；强制进风

作者简介：景军合，国家新闻出版广电总局五九四台，工程师，。

1　机房通风系统现状分析

我台2005年新建了两个发射机房，安装了8部500KW短波发射机，在开播后近半年的运行中，冷凝器沉降室、机房大厅通风系统运行中存在一些问题，尤其是在夏季发射机运行中明显因为室外温度升高，而使得发射机设备运行稳定性明显下降，严重影响安全播音工作顺利进行。

1）冷凝器室采用自然进风，没有加装增压鼓风设备，进风量无法保证，影响发射机设备冷却系统运行效果，尤其是夏天会对发射机稳定性产生不利影响；进风通路不畅时，进风渠道无法控制，使得大厅因为冷凝器室进风而负压很大。

2）北方地区因为进风灰尘含量较大，进风口容易堵塞严重影响进风，要求检修工作周期短，检修工作量加大；使冷凝器交换效能严重下降，无法满足发射机冷却要求。

3）进风室设计中没有考虑进风降温设施，陕西地区夏季温度特别高，且高温天气持续时间长，由于进风温度高达40度，使得发射机水温较其它季节明显升高，发射机工作稳定性明显下降，严重影响安全播音工作顺利进行。是发射机夏季工作稳定性下降的主要因素。

综合以上因素，要解决我台发射机通风冷却问题，必须从降温、除尘、强制进风三方面入手，才能予以彻底解决；同时要本着节约的原则，在保证有明显效果的前提下，力争达到节约资源、一次性投入少、运行费用低。设计时要考虑系统冗余，进风要有一定的余量，保证在极端情况下系统也能正常工作；同时要考虑系统改造后会有哪些不利影响，加强维护保养；根据季节特点，及时调整通风系统工作方式。

2　改造方案设计

2.1　冷气机设备的选型

“壹比壹”蒸发型冷气机有ZS、ZJ、LJ等几个系列。ZS系列采用塑料外壳，外形美观、结构紧凑，风量大适用范围广，是各个系列中性价比最高的一款；ZJ系列采用金属外壳，经久耐用，强度高，噪声稍大，适用范围广，其风量、性能与ZS系列相当，功率比ZS系列小；LJ系列采用大型离心风机（配三相电机），其风量、压头比轴流式的ZS、ZJ系列要高些，外形大方、压头大、同时噪声较大，适合于大型场所。

2.2　利用焓湿图确定出风口温度

首先根据当地气象条件在焓湿图上确定室外状态点W，从W点沿等焓线于85%（机器的饱和效率）的相对湿度线交于O点，O点对应的温度即为出风口的温度t0。从O点还可以查出出风口空气的含湿量，这可以用于计算蒸发型冷气机的加湿量。

2.3　冷气机设备台数的选择

2.3.1　全面送风

以换气次数为参数来确定一定空间内所需的冷气机台数，这是蒸发型冷气机常用的设计方法。我们实际工程设计一般都采用这种方法。

（1）换气次数的定义：换气次数N（次/小时）=制冷空间总送风量(m3/h)/[室内面积(m2)×送风口以下的高度(m)]；

（2）一般环境要求换气次数25～30次/小时；

（3）人流量密集的公共场所要求换气次数30～40次/小时；

（4）有发热设备的生产车间要求换气次数40～50次/小时以上；

（5）在较潮湿的南方地区换气次数适当增加，而较炎热干燥的北方地区则可适当的减少换气次数。

具体的计算步骤：

（1）计算工程中需要供冷风的面积，确定送风口的高度，进而算出制冷空间的体积V。

（2）根据实际情况确定换气次数N。

（3）将制冷空间的体积V×换气次数N求得该空间所需的总送风量L。

（4）将总送风量L÷单台冷气机的实际风量L即得到所需冷气机台数n。

2.3.2　岗位送风

上面介绍的是全面送风的一般设计计算方法，但在很多时候，一些商用和工业建筑内部某些区域温度很高，如机器发热、加工发热等，往往这种情况下室内的温度比室外的更高，所以要通过机械通风将室外较冷的空气送入室。蒸发型冷气机可将室外的大量空气冷却并送达室内。比如，有一间工厂，其设备发热量很高，室内温度可达45℃，而室外的温度只有38℃。蒸发型冷气机可将室外38℃的空气降温至30℃，比原来室内45℃低了15℃，明显可改善工作环境。这种情况我们一般不进行热负荷的计算，只需设计一套岗位送风系统，出风口不断的将冷空气送至岗位，岗位周围的热空气不断的被驱散。岗位送风系统还用在另外一种情况就是没有围墙的开放空间，可能也没有屋顶的场所。这些场所考虑岗位降温是比较合理的选择。

岗位送风风量的确定：根据岗位的实际情况，首先确定每个岗位的风量，将每个岗位的所需的风量乘以岗位的个数即可求出所需的总送风量，进而可以算出应选用的冷气机的台数。每个风口的风量按照实际而定，但一般情况下每个岗位送风系统（单台冷气机）的风口布置个数不宜超过10个(ZS、ZJ系列)。

2.4　“壹比壹”蒸发型冷气机排风量的确定及排气要求

“壹比壹”蒸发型冷气机是不断往室内注入新鲜的冷空气来更换室内浑浊的空气而达到降温的目的，所以“壹比壹”冷气机制冷系统的基本形式是“一进一出”，而不是封闭的。一般情况下利用室内正压自然排风，在密闭的空间可以采用机械排风。为了达到良好的通风换气降温的效果，“壹比壹”冷气机制冷系统的排风量应为总送风量的85%以上，自然排风的速度应控制在2m/s左右以免引起过大的气流噪声。

为了保持适当的换气次数使冷气机能达到最佳的制冷效果，系统要求有充足的排气面积（排风量）。自然排风排气口的要求是以每3600m3/h的风量必须不少于0.8m2的排气口。所设计的房间必须依照安装的冷气机的总风量所需要的排气口要求设定，如若没有自然排气口，则必须增加机械排气以达到排气要求。

注：普通的门提供的排气口为1.89m2

普通的窗提供的排气口为0.77m2

2.5　通风管道的设计

1）送风管的材料一般采用镀锌板（俗称白铁皮），也可采用玻璃钢、塑料风管等。

2）送风口设置在实际需要降温的地方，风口设计风量即是以其要降温的地方所需的送风量，风口规格可根据风量与出风口速度来确定，送风口材质可采用铝合金制品或木质等其他制品，风口型式可根据实际情况采用多种形式，但推荐选直流型四面吹风单层或双层百叶，风口喉部平均流速控制在3~6m/s，推荐采用4~5m/s的流速；在风口处建议加装风口调节阀以便于调节风量。

3）送风管的规格一般采用假定流速的法进行设计，主风管的风速保持在6~9m/s，支风管4~6m/s，系统末端管内的风速应保持在3~5m/s。

4）所设计的风管系统原则上要求既经济由能达到最低的系统风阻和噪声，使“壹比壹”冷气机送风量尽量达到最大。风管弯管的曲率半径一般不少于管道弯边宽的1.5倍，以减少系统阻力。

5）根据“壹比壹”冷气机风压较低（70Pa~500Pa）的特点，其送风系统的管道不宜设计过长，平面布置上，能不用风管的场所就不用风管，必须使用风管的地方，尽量把风管设计短些，一般控制在25m~60m（根据各机型风压确定）左右比较理想。

6）所设计的管道应尽量走直线，避免不必要的拐弯和分支，以减少系统管道局部阻力损失。

7）室外送风管需考虑防水防漏措施，侧墙安装机组的室外送风管须设置一定的坡度，屋顶安装机组的室外送风管也必须做好防水措施。

8）较长管道根据风量的不同设计成多段不同规格的风管，采用变径管连接，变径管设置不宜过多，一般整个系统不超过四个，变径管长度≥2（D-d）来确定。

9）送风管道与冷气机的连接处应用软接管，室外的送风管宜设计保温，室内的一般无须保温。

10）若在设计中存在支风管，则需在分支管上装设阀门或分风挡板以调节风量，使支管的风量达到设计要求。

2.6　气流组织

气流组织的形式有多种多样，应根据使用空间的要求，结合建筑结构的特点及工艺设备布置等条件合理选择。按照送、回风口位置的相互关系和气流方向，可分为：侧送侧回、上送下回、中送上下回、下送上回及上送上回。

2.7　供水、供电

1）使用干净的水源（一般可用市政自来水）并保证水源的压力足够大≥1.0kgf/cm2。

2）在冷气机的进水管（DN15）附近应该设截止阀，并预留供清洗用的水管接头。

3）为了防止冬季供水管道的涨裂，冷气机室外供水管须设置保温及泄水阀。冬季不使用冷气机制冷功能时须排净机组内水箱的储水。

4）保证电源电压稳定单相在220～240V之间，三相在380～400V之间，电流达到该台机器铭牌标定的额定电流。

5）在主电路上应安装空气开关以避免短路、过载等引起的故障。

3　图纸设计

冷凝器室示意图和空调安装设计图如图1、图2。

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参考文献

［1］GB50174-2008 电子计算机机房设计规范[S].

［2］GB/T2887-2000 电子计算机场地通用规范[S].

［3］TIA942标准(Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers)[S].

［4］GB/T 19413-2010 计算机和数据处理机房用单元式空气调节机设计标准[S].

［责任编辑：刘展］