大型水工構(gòu)筑物結(jié)露問題與消除方法

大型水工構(gòu)筑物結(jié)露問題與消除方法摘要：本文論述了北方地區(qū)大型水工構(gòu)筑物在高溫高濕季節(jié)結(jié)露問題的成因及其危害，結(jié)合建筑物的特點(diǎn)，提出了冷凍升溫除濕方法，并總結(jié)了采用此方法在實(shí)際工程中的效果。關(guān)鍵字：水工構(gòu)筑物結(jié)露除濕1問題提出我國是一個(gè)貧水國，為了防止長期大規(guī)模超采地下水，引起地層壓密產(chǎn)生地面下沉現(xiàn)象，城市在建設(shè)水廠時(shí)，主要選擇地面水(水庫水)為水源。在處理地面水的工藝設(shè)計(jì)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(shè)施均敞露放置室外，而在北方地區(qū)，為了冬季防凍，這些設(shè)施一般放置在加蓋的建筑物內(nèi)。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(gè)處理工藝及其設(shè)施集中布置在一座建筑面積為15000m3大型網(wǎng)架廠房彩板屋頂內(nèi)。該水廠為了控制水中的總藻量，使用密云水庫潮白河庫區(qū)深層水，水庫的取水點(diǎn)設(shè)在深度40米處，原水水溫常年保持在1～10℃。當(dāng)該工程正式通水投入運(yùn)行時(shí)，正值夏季高溫高濕天氣，室外的空氣通過門、窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)，遇到低溫的水面和管道壁面馬上結(jié)露并產(chǎn)生大量霧氣迷漫整個(gè)室內(nèi)空間，用“伸手不見五指”來形容一點(diǎn)不過分，廠房?jī)?nèi)能見度不超過1m，這種現(xiàn)象持續(xù)了整個(gè)夏季。夏季過后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)許多設(shè)施表面出現(xiàn)霉變，有些管道及電力線橋架銹蝕等。降低了電氣設(shè)備的可靠性，給安全生產(chǎn)造成威脅。2設(shè)計(jì)方案和設(shè)備的選定在工藝水處理池進(jìn)行處理的過程中，房間內(nèi)的大面積低溫水面和管壁等像一個(gè)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(duì)流換熱的形式將室內(nèi)空氣的熱量吸附。此時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和含濕量較高，空氣露點(diǎn)也較高。水面和管壁降溫較快而室內(nèi)空氣降溫較慢，且室內(nèi)空氣露點(diǎn)在無除濕設(shè)備時(shí)維持不變。當(dāng)水面、池面和管壁溫度降到室內(nèi)空氣露點(diǎn)以下時(shí)，其表面就會(huì)結(jié)露，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生霧氣。故在外界空氣焓值高于大型綜合池空氣焓值時(shí)，必須減少室外空氣的進(jìn)入量，同時(shí)要考慮對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行除濕。除濕方法主要有通風(fēng)除濕、冷卻除濕、液體除濕機(jī)、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和吸濕劑除濕等。2.1設(shè)計(jì)方案的選擇當(dāng)外界空氣焓值低于或等于廠房?jī)?nèi)空氣焓值時(shí)，首先優(yōu)選通風(fēng)除濕，該方法簡(jiǎn)單易行，但當(dāng)外界空氣焓值高于廠房?jī)?nèi)空氣焓值時(shí)，必須要減少室內(nèi)外空氣流通量，采用除濕設(shè)備，使廠房?jī)?nèi)的相對(duì)濕度控制在50％左右。2.2通風(fēng)除濕由于綜合池結(jié)露位置在水面、池面和管壁表面，而此時(shí)室內(nèi)空氣的溫度依然較高，空氣濕度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到飽和狀態(tài)，如果能對(duì)管廊和池面進(jìn)行置換送風(fēng)，不斷輸送低露點(diǎn)空氣，使池面附近空氣露點(diǎn)低于池面溫度，則解決了結(jié)露問題。因此，將置換通風(fēng)應(yīng)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(fēng)的高換氣效率也使室內(nèi)環(huán)境的空氣品質(zhì)提高，同時(shí)使運(yùn)行能耗降低。2.3除濕設(shè)備的選擇除濕設(shè)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(xué)除濕。常用有冷凍除濕機(jī)、液體除濕機(jī)、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，它們都可以用來除濕，但又有各自的特點(diǎn)，下面比較這三種除濕機(jī)的性能、空氣處理過程、適用場(chǎng)合等。具體比較見下表。除濕機(jī)綜合性能比較表潔撞三甘醇液體除樹濕機(jī)衛(wèi)冷凍除濕機(jī)浩轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)黨除濕機(jī)型號(hào)拔SC-0.5賭CF20尖HDC-50迎00取生產(chǎn)廠家號(hào)江西長林黑南京五洲網(wǎng)廣州華工泰巾機(jī)組估辰價(jià)木背（萬元）碌17.0虜4.5灰10.0掌處理風(fēng)侵量世狹（覆m嬸3傘/鍋h嫌）敗5000樂5500跟5000快再生風(fēng)新量遣鵲（臨m沒3廣/輸h荒）諷1650驕--杏1700當(dāng)進(jìn)風(fēng)工況涂3艦2傘℃皆、酒65服%虧（訴19.4g礙/kg妹干社）估處理空氣出風(fēng)葬參數(shù)標(biāo)1間5些℃巡、李60蔥%咱（遲6.2g串/kg禾干窄）梳4筆5滴℃噸、犁25隔%柿（翼15.2g歲/kg堤干旋）狠6咐0圍℃冶、瀉10墊%籃（紫7.0紀(jì)g/kg纖干田）異再生空氣出風(fēng)技參數(shù)演6霸5植℃崇、燥58g瓶/kg裂干撒--乞7窄0還℃極、繞35g泥/kg當(dāng)干菌除甩介濕萬顏量畜割（油kg/嘉h抱）賭80.0殖28景42.0戲輸入功暴率怠劫（印k牛W世）勤10.3+5筋0土11耍9+54望單位功率除濕壘量料最（慢kg/kW慣·絹h漏）棉1.33鄭2.5囑0.67晃冷凍水耗棵量蘇撈（陶t/震h杯）意17.0豐--辨--從上表中比較可以看出，三甘醇液體除濕機(jī)的除濕量最大，但是單位功率除濕量最小，價(jià)格最高，還需要另外配置冷源和熱源。冷凍除濕機(jī)的價(jià)格最低，單位功率除濕量最大，使用最方便，不需另外配置冷源和熱源。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的價(jià)格比較高，單位功率除濕量居中。如果改用蒸汽加熱再生空氣，同規(guī)格除濕機(jī)需蒸汽（0.4Mpa）90kg/h。由于以上三種方法的除濕原理不同，對(duì)空氣的處理過程和適用場(chǎng)合也不一樣?，F(xiàn)在假設(shè)把空氣從32℃、65%處理到某一范圍，三種方法的空氣處理過程如圖1所示。液體除濕機(jī)直接把空氣處理到所需要的人體舒適區(qū)，濕度處理、溫度處理在同一個(gè)過程由同一個(gè)設(shè)備同時(shí)完成。液體除濕機(jī)以濕度處理為主，溫度處理為輔。冷凍除濕機(jī)先把空氣溫度降低到露點(diǎn)溫度以下，處理空氣中的水汽在蒸發(fā)器表面凝結(jié)成小水滴，從處理空氣中分離出來，含濕量隨著露點(diǎn)溫度的降低而減小，直至含濕量達(dá)到要求。然后再對(duì)所處理的空氣進(jìn)行等濕加熱，直至溫度也達(dá)到要求。處理過程分步完成，降溫之后再升溫。升溫靠制冷系統(tǒng)的冷凝熱，不再增加耗電。毒轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)先構(gòu)吸收處理空氣駐的水汽，降低竟處理空氣的含里濕量，使其達(dá)爐到要求，但是壤經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理鵝后的空氣溫度身升高較多，需午再加一個(gè)后冷報(bào)卻裝置，對(duì)轉(zhuǎn)千輪處理后的空竿氣進(jìn)行降溫。面處理過程也分修步完成，除濕怎、降溫由不同括的裝置來完成杠。丸圖甚1泄孩空氣處理過程伍比迷較遵喘通過以上綜合梯比較，冷凍除筐濕機(jī)價(jià)格低、襯能耗低，適合董處理出風(fēng)含濕彎量大于哭6.5g糠/kg夢(mèng)干妨的空氣。轉(zhuǎn)輪孟除濕機(jī)用電加持熱再生空氣時(shí)攏能耗大，在能改使用冷凍除濕耽機(jī)的情況下，窄盡量不使用轉(zhuǎn)欄輪除濕機(jī)，如姿果轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)帥改用蒸汽來加傻熱再生空氣，男將節(jié)荒約男80雅%陰左右的電能；貼轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)不仇但可以用于處牛理出風(fēng)含濕量描大于念6.5g娃/kg源干溪的空氣，而且掘也可以用來處醒理出風(fēng)含濕量擊小于新6.5g編/kg求干竭的低濕空氣，鑄但是出風(fēng)溫度絞較高，適合于耐對(duì)出風(fēng)含濕量抗有要求而對(duì)出穿風(fēng)溫度沒有要灌求的場(chǎng)合。對(duì)鄉(xiāng)于有低溫低濕壓要求的空氣應(yīng)休采用聯(lián)合式除檔濕機(jī)來處理。趣液體除濕機(jī)使畏用在地下場(chǎng)所湊較為經(jīng)濟(jì)，對(duì)的所處理的空氣雅有一定的潔凈攪度要求；除濕騎量大，但液體野除濕機(jī)價(jià)格較返高。凝大型綜合池的棒廠房雖然因來蛇水溫度低，使首得室內(nèi)出現(xiàn)低春溫高濕的環(huán)境菜，比較適合使蘿用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)男，但考慮其初冒投資較大，需研要再生熱源，季且廠房?jī)?nèi)部高展低錯(cuò)落，池面鐘大，走道板窄村，又有大量管魚廊，布置設(shè)備笨和管道比較困塘難。我們選擇遭使用了價(jià)格便責(zé)宜；體積?。幻闯凉裥矢?；蹄不需要另外配宿置冷源和熱源喂，也不需要再洽生裝置，只要代接上相應(yīng)的電寺源和處理風(fēng)管慎道即可運(yùn)行的絡(luò)冷凍除濕機(jī)，蜘并且把它分布濕在需要降低濕貴度的不同地點(diǎn)蘭。隸在選型時(shí)考慮斯到冷凍除濕機(jī)馬對(duì)進(jìn)風(fēng)溫度有蠻一定的要求，統(tǒng)普通型除濕機(jī)掠的進(jìn)風(fēng)溫度壞在睛1能8忠～尸3癢2臣℃遠(yuǎn)左右，低溫型莫除濕機(jī)的進(jìn)風(fēng)太溫度玉在寬5培～娛3捷2范℃陵左右；對(duì)于低疾溫型除濕機(jī)，椒當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度低壞于柳1嬸8漠℃緊時(shí)，還要間斷圍性地融霜，影沸響除濕效率的吐缺點(diǎn)，選用了澇升溫型除濕機(jī)孩。待升溫型除濕機(jī)抽即讓制冷系統(tǒng)摧的冷凝熱全部漠經(jīng)過風(fēng)冷冷凝倒器傳給經(jīng)蒸發(fā)蹤器除濕后的空燭氣，處理空氣攪被加熱升溫，誘出風(fēng)溫度比進(jìn)太風(fēng)高蠅1催5廟℃澤左右?？諝馓幰衾磉^程賣為放C謀→拳L零→驚A也。升溫除濕適億合模于幅ε猾＜哥0欄的場(chǎng)合。把尤圖冒3適中的風(fēng)冷冷凝矛器和蒸發(fā)器串造聯(lián)在同一個(gè)風(fēng)食系統(tǒng)中，就是傘升溫型除濕機(jī)巖原理圖。播kJ/kg氏干齊，巡根據(jù)文腦獻(xiàn)程[1禿]鼻推薦，取蒸發(fā)耐器出口處（迅即鴿L民點(diǎn)）相對(duì)濕度嬸為遍95旦%佩，余則充L梅2精點(diǎn)參數(shù)為迅：想tL2=續(xù)13.柔9軍℃曲，劇dL2=衣9.7g它/kg洲干閣根據(jù)文虎獻(xiàn)聯(lián)[2暴]愉推薦，取冷凝腎器負(fù)荷系似數(shù)份ψ其=1.2約5返，則冷凝負(fù)瑞荷華Q2=1.良25×56.抓9=71.1襲k街W捏，送風(fēng)蝕點(diǎn)黃O丈2謹(jǐn)?shù)膮?shù)為：淘kJ/kg思干焰霞tO2=獎(jiǎng)39.獻(xiàn)8鍛℃交,dO2丙=寄9.8g攔/kg扔干嶺kJ/k掩g危＜屠0浮，視計(jì)算表明升溫哲型除濕機(jī)只能即消除室內(nèi)余濕切量，另外不但店不能消除余熱嫁，反而增加了種室內(nèi)的余熱量鞭，會(huì)使室內(nèi)的遭溫度升高，只號(hào)能滿足濕度的氏要求，不能達(dá)哈到溫度的要求路。5結(jié)論曲該水廠有大型增綜合池的廠房科在設(shè)備安裝好待后，經(jīng)過一年揭的跟蹤調(diào)查，壇實(shí)踐證明，這各種綜合除濕方金法在廠房?jī)?nèi)低攜溫高濕的環(huán)境搖下應(yīng)用是完全攤成功的。崗5.1鑰在低溫高濕的慕環(huán)境下選擇使撓用冷凍除濕機(jī)際時(shí)，必須考慮良該機(jī)組的特點(diǎn)帥，選用了升溫映型冷凍除濕機(jī)屑是一種最佳方鷹案。具有其它河機(jī)組所無以倫能比的優(yōu)勢(shì)，既投達(dá)到節(jié)能，又慘降低了設(shè)備的燥一次性投資和還運(yùn)行管理費(fèi)用皮。采5.2蒸置換通風(fēng)應(yīng)用摘于大型綜合池篇的廠房除濕在桂原理上是可行條的，而且能夠協(xié)減少除濕負(fù)荷宴，改善室內(nèi)空大氣環(huán)境，同時(shí)逃可以與除濕技圓術(shù)結(jié)合，成為摟一套完整的系偷統(tǒng)體系，值