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CN111426003B - 一种抗爆控制室空调系统及抗爆控制室空气调节方法 - Google Patents

一种抗爆控制室空调系统及抗爆控制室空气调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种抗爆控制室空调系统及抗爆控制室空气调节方法。所述方法包括：将经过空气质量检测合格的新风进行净化处理，然后引入空调机组中进行调温调湿后送入抗爆控制室中；同时，通过抗爆控制室的入室门禁系统统计的人员变化情况调节新风的进风量和空调机组的负荷。本发明利用自动负荷统计系统采用入室门禁系统统计的室内人员的变化情况与新风净化机组与空调机组进行连锁，自动调节新风净化机组的进风量与空调机组的负荷，自动化控制程度高，控制精确，实现了新风净化机组和空调机组能耗的最优化，有效降低了整个抗爆控制室空调系统的能耗成本；且通过根据需要调节新风净化机组进风量能够延长过滤部件的使用寿命。

Description

一种抗爆控制室空调系统及抗爆控制室空气调节方法
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，尤其涉及一种抗爆控制室空调系统及抗爆控制室空气调节方法。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
石油化工装置的易燃易爆特点和控制室的操作控制中心性质，要求发生爆炸事故时，控制室结构必须具有足够的抗爆能力，保证控制室结构和操作人员的生命安全。随着石油化工园区的规模化及相关法律法规的要求，石油化工企业中心控制室需建成全封闭的抗爆控制室，抗爆控制室是没有外窗、采用常闭式抗爆门的现浇混凝土结构的建筑，正常工作状态无法通过门窗渗透风进行室内空气调节，如果没有新风及空调系统，室内工作人员的工作环境较为恶劣。
为此，人们针对抗爆控制室的通风系统进行了研究，例如，邓臻等在文章《抗爆控制室空调系统设计》中对空调系统划分方法、房间送风量的确定、气流组织及压力平衡、抗爆措施和控制联锁等方面进行深入探讨和研究的基础上，对常规抗爆控制室空调系统的优缺点进行归纳。刘国丰在文章《大型抗爆中心控制室暖通设计探讨》中探讨了无外窗的抗爆结构内的大发热量机柜室、高大空间的操作大厅的通风空调系统、防排烟系统的设计特点。
发明内容
本发明人进一步研究发现：现有的一些抗爆控制室的通风系统普遍存在无法根据室内人员的变化自动调整新风量及空调系统冷负荷的目的，导致现有的抗爆控制室的通风系统在能耗方面无法实现最优化，如果仅仅是通过人工控制既不方便，也无法做到精准控制。针对上述的问题，本发明提出了一种抗爆控制室空调系统及抗爆控制室空气调节方法，该系统利用自动负荷统计系统采用入室门禁系统与新风机组及空调系统进行连锁，自动调节新风风量及空调负荷。为实现上述发明目的，本发明公开下述的技术方案。
本发明的第一方面，公开一种抗爆控制室空气调节方法，包括如下步骤：
将经过空气质量检测合格的新风进行净化处理，然后引入空调机组中进行调温调湿后送入抗爆控制室中；
同时，通过抗爆控制室的入室门禁系统统计的人员变化情况调节新风的进风量和/或空调机组的负荷。
进一步地，如果新风的空气质量检测结果为不合格，则将进风口切换为备用进风口，所述备用新风口从区界外取风。
进一步地，将所述抗爆控制室中的回风与经过净化的新风混合后再引入空调机组，有助于保持进入抗爆控制室中的温度的稳定，同时有助于节约空调机组的能耗。
本发明的第二方面，公开一种抗爆控制室空调系统，包括：新风进风口、空气检测装置、新风净化机组、空调机组、温度-湿度在线检测系统、自动负荷统计系统，所述新风进风口处设置有空气检测装置，所述新风进风口、新风净化机组、空调机组依次连接，所述空调机组的出风口与抗爆控制室的进风口连接，所述温度-湿度在线检测系统设置在抗爆控制室室内，且温度-湿度在线检测系统与空调机组电性连接；所述新风净化机组、空调机组均与自动负荷统计系统电性连接；所述自动负荷统计系统与抗爆控制室的入室门禁系统电性连接，所述自动负荷统计系统能够根据入室门禁系统统计的人员变化调节新风净化机组的风量和/或空调机组的负荷。
进一步地，所述抗爆控制室的出风口与空调机组的进风口连接。一是可以降低系统能耗，二是有助于保证进风温度平稳。
进一步地，还包括设置静压箱，所述新风净化机组的出风口、静压箱、空调机组的进风口依次连接，所述抗爆控制室的出风口与所述静压箱连接。新风先在静压箱中与室内回风混合后再进入空调机组，有助于保证进风温度平稳。
进一步地，所述新风进风口为并列的两支管路，其中一支管路的进风口位于控制室空调设备间外墙处，另一支管路的进风口位于界区全年最大风频的上风向厂界处,即界区外取风，其可以发生爆炸导致周围空气污染时，尽可能获得质量较好的新风。两个进风口互为备用，当进空气检测装置检测到某一进风口处的空气质量无法达到要求时，进风口自动切换为另一个进风口。
进一步地，所述进风口自动切换通过电动气密阀实现；如果有毒有害或者易燃易爆气体检测报警仪发出报警信号，在抗爆控制室空调设备间外墙取风的风口处的电动气密阀门自动关闭，同时开启厂界处原处新风送风机及原处新风电动气密阀门向新风机组送新风，尽可能确保进入控制室内的空气质量。
进一步地，所述空气检测装置可以采用市售的空气质量检测仪或者其类似产品，其主要用于检测新风中的有毒有害气体以及可吸入颗粒物等，保证进入抗爆控制室的空气质量。
进一步地，所述新风净化机组包括依次连接的初效过滤器、中效过滤器、化学过滤器，所述初效过滤器与新风进风口连接，化学过滤器与空调机组连接。
进一步地，所述温度-湿度在线检测系统安装在抗爆控制室的进风口处，空调机组可以根据室内安装的温度-湿度在线检测系统自动调整空调机组的运行工况，保持室内维持在设定的温度、湿度。
进一步地，所述温度-湿度在线检测系统包括温度检测仪和湿度检测仪。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明利用自动负荷统计系统采用入室门禁系统统计的室内人员的变化情况与新风净化机组与空调机组进行连锁，自动调节新风净化机组的进风量与空调机组的负荷，不仅自动化控制程度高，控制精确，而且实现了新风净化机组和空调机组能耗的最优化，将整个抗爆控制室空调系统的能耗成本降低了27％以上。另外，通过根据实际需求量调节新风净化机组的进风量有助于延长新风净化机组内过滤部件的使用寿命。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例中抗爆控制室空调系统的结构示意图。
上述附图中标记分别代表：1-新风进风口、2-空气检测装置、3-新风净化机组、4-空调机组、5-温度-湿度在线检测系统、6-自动负荷统计系统、7-入室门禁系统、8-抗爆控制室。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如前文所述，现有的一些抗爆控制室的通风系统普遍存在无法根据室内人员的变化自动调整新风量及空调系统冷负荷的目的，导致现有的抗爆控制室的通风系统在能耗方面无法实现最优化。因此，本发明提出了一种抗爆控制室空调系统及抗爆控制室空气调节方法；现结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参考图1，示例一种本发明设计的抗爆控制室恒温恒湿空调系统，包括：新风进风口1、空气检测装置2、新风净化机组3、空调机组4、温度-湿度在线检测系统5、自动负荷统计系统6、入室门禁系统7和抗爆控制室8。
所述新风进风口1处设置有空气检测装置2，所述空气检测装置2可以采用市售的空气质量检测仪或者其类似产品，其主要用于检测新风中的有毒有害气体以及可吸入颗粒物等，保证进入抗爆控制室的空气质量。新风在进入系统前经过有毒有害检测，对其中的有毒有害危险特征物进行危险辨识，新风质量合格时进入新风净化机组3进行净化处理。
所述新风进风口1、新风净化机组3、空调机组4依次连接，所述空调机组4的出风口与抗爆控制室8的进风口连接。所述新风净化机组3包括依次连接的初效过滤器、中效过滤器、化学过滤器，其中所述初效过滤器与新风进风口1连接，化学过滤器与空调机组4连接。通过三部过滤器的综合过滤可有效降低新风中的颗粒物、异味，有毒有害、腐蚀性气体等。
所述温度-湿度在线检测系统5包括安装在抗爆控制室的进风口处的温度检测仪和湿度检测仪，且温度-湿度在线检测系统5与空调机组4电性连接。通过在线的温度检测仪和湿度检测仪自动分析抗爆控制室的进风口处温度、湿度的变化，把检测信号反馈给空调机组4使之进行自动调整运行状态，保证抗爆控制室内恒温恒湿的。
所述新风净化机组3、空调机组4均与自动负荷统计系统6电性连接；所述自动负荷统计系统6与抗爆控制室的入室门禁系统电性连接，所述自动负荷统计系统6能够根据入室门禁系统统计的人员变化实时调节新风净化机组3的风量以及空调机组4的负荷。电子门禁系统对进入人员有一个自动统计，自动统计的数据与新风机组进行联锁，例如，按照人均50m3/h的新风量，人均230w/人散热量的空调机组负荷量，所述自动负荷统计系统6中设置计算程序，对新风量、空调机组负荷以及对应的室内人员进行核算，进而调节新风进风量和空调机组负荷。另外，还能够根据室内温度、湿度变化对空调机组进行精细调节。
进一步地，参考图1，在一些实施例中，还包括设置静压箱，所述新风净化机组3的出风口、静压箱、空调机组4的进风口依次连接，所述抗爆控制室的出风口与所述静压箱连接。新风先在静压箱中与室内回风混合后再进入空调机组4，一是可以降低系统能耗，二是有助于保证进风温度平稳。
进一步地，在另一些实施例中，所述新风进风口1是由并列的两支管路组成，其中一支管路的进风口位于控制室空调设备间外墙处，另一支管路的进风口位于界区全年最大风频的上风向厂界处。两个进风口互为备用，当进空气检测装置2检测到某一进风口处的新风中的主要特征物达到有害上限时，进风口自动切换为另一个进风口，以保证室内空气环境安全；所述进风口自动切换通过电动气密阀实现，如果有毒有害或者易燃易爆气体检测报警仪发出报警信号，在抗爆控制室空调设备间外墙取风的风口处的电动气密阀门立即关闭，同时开启厂界处原处新风送风机及原处新风电动气密阀门向新风机组送新风。
进一步地，在一些实施例中，所述抗爆控制室8的室内体积为23760m3，室内作业人员400人，室外主要有毒有害特征气体为一氧化碳、氨气、硫化氢气体。室内温度控制为夏季26±2℃、冬季20±2℃，湿度50％±5％。根据相关规范核算最大新风量为10000m3/h、空调系统制冷量560kw、电加热量348kw、电极加湿量105Kg/h，空调循环风量为100000m3/h，室内风循环量为10000m3/h，渗透排风为10000m3/h，达到室内外新风的动态平衡。新风经过监测合格后进入新风净化机组对新风进行初效、中效及化学过滤净化后进入空调机组，新风风量及空调运行参数与自动负荷统计系统连锁，自动负荷统计系统与入室门禁系统7连锁，从而根据室内人员变化自动调整新风量及空调机组的冷负荷，达到节能的目的。同时，室内温度、湿度检测仪能够及时纠正空调机组运行参数，使室内温度、湿度控制在上述范围内，保证室内人员处于舒适的办公环境中。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗爆控制室空调系统，其特征在于，包括：
新风进风口，设置于新风进风口处的空气检测装置；所述新风进风口为并列的两支管路，其中一支管路的进风口位于控制室空调设备间外墙处，另一支管路的进风口位于界区全年最大风频的上风向厂界处；两个进风口互为备用，当进空气检测装置检测到某一进风口处的空气质量无法达到要求时，进风口自动切换为另一个进风口；
新风进风口、新风净化机组、空调机组依次连接；
所述空调机组的出风口与抗爆控制室的进风口连接；
所述抗爆控制室内设置温度-湿度在线检测系统，且温度-湿度在线检测系统与空调机组电性连接；以及
自动负荷统计系统，所述自动负荷统计系统与抗爆控制室的入室门禁系统电性连接，所述自动负荷统计系统能够根据入室门禁系统统计的人员变化调节新风净化机组的风量和/或空调机组的负荷；
所述抗爆控制室的出风口与空调机组的进风口连接。
2.如权利要求1所述的抗爆控制室空调系统，其特征在于，还包括设置静压箱，所述新风净化机组的出风口、静压箱、空调机组的进风口依次连接，所述抗爆控制室的出风口与所述静压箱连接。
3.如权利要求1所述的抗爆控制室空调系统，其特征在于，所述两支管路之间通过电动气密阀实现自动切换。
4.如权利要求1-3任一项所述的抗爆控制室空调系统，其特征在于，所述空气检测装置为空气质量检测仪；或者所述新风净化机组包括依次连接的初效过滤器、中效过滤器、化学过滤器，其中所述初效过滤器与新风进风口连接，化学过滤器与空调机组连接。
5.如权利要求1-3任一项所述的抗爆控制室空调系统，其特征在于，所述温度-湿度在线检测系统安装在抗爆控制室的进风口处。
6.如权利要求5所述的抗爆控制室空调系统，其特征在于，所述温度-湿度在线检测系统包括温度检测仪和湿度检测仪。
7.一种利用权利要求1-6任一项抗爆控制室空调系统的抗爆控制室空气调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
将经过空气质量检测合格的新风进行净化处理，然后引入空调机组中调温调湿后送入抗爆控制室中；
同时，通过抗爆控制室的入室门禁系统统计的人员变化情况调节新风的进风量和/或空调机组的负荷。
8.如权利要求7所述的抗爆控制室空气调节方法，其特征在于，所述备用新风口从区界外取风。
9.如权利要求7-8任一项所述的抗爆控制室空气调节方法，其特征在于，将所述抗爆控制室中的回风与经过净化的新风混合后再引入空调机组。
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