控制通风的需求

控制通风的需求（精选11篇）

控制通风的需求 篇1

0 引言

住宅通风的主要目的之一是去除含湿量,并保持一个舒适健康的室内环境。在许多国家,恒定的通风量在建筑物法规中必须含有,例如在丹麦最低通风量为0.35 L/m2建筑物面积[1],为了提高能源效率,住宅在建造时必须考虑住宅的气密性和机械通风的热回收。如果平均通风速率可以减少到低于当日的恒定流量,机械通风可以使空气流动控制和能源节约变为能。

通风的控制需求(Demand controlled ventilation,DCV)指的是在办公场所,学校和其它一些建筑为保持一定的空气量而控制通风量。由于法律和运行成本的原因,DCV在丹麦的建筑中时不常见的。在住宅,一天中人的污染量也不是时刻相同的,另外,在许多情况下住宅每天有几个小时是没有人的。因此,应选择DCV,用以改善空气质量,降低能源消耗。

丹麦建筑研究所已在有排气通风的家庭就湿度控制的通风进行了若干项目调查。结果表明,在一个典型的公寓内,不降低室内空气质量的情况下,基本的的通风量可减少20%~30%。在瑞典,建筑法规允许无人的情况下,通风量减少0.1 L/m2住宅面积。

本研究探讨住宅DCV策略。相对于基本恒定的通风量,在空气质量和湿度浓度无显著变化的前提下,目的是为了减少能源消耗。通风量可以是住宅被使用时的高换气率,也可是无人时的低换气率。依据测量排风和室外空气之间CO2的浓度差来判断人的数量。排出的空气和室外空气之间绝度湿度的差值是对CO2控制的补充。

1 控制通风需求的策略

通风需求控制策略是在高换气率和低换气率之间切换空气流通量。高换气率是依据丹麦的建筑法规所规定的,低换气率是基于对室内空气质量标准的最低要求。

丹麦建筑法规中的空气流量的最低要求是0.35L/m2及厨房、浴室等对排气特殊要求场合要求的通风量总和之中的最大值。相对于恒定的通风,在入住期间,法规所允许的高换气率,DCV系统可维持几乎不变的空气质量。在无人居住的时候,低换气率能维持空气质量。在办公楼无人的情况下,EN15251要求的最低室内环境标准为0.1L/m2。此外,瑞典的建筑法规要求在空置的住宅内最低的通风量为0.1L/m2。

高低换气率之间的切换依据是CO2及排风和送风的绝对湿度的测量的数值。如果排出的空气和室外空气之间的CO2和绝对湿度的差值都低于各自的阈值,通风系统将以低的通风量运行。

绝对湿度的阈值是根据一个采暖季节的大部分时段保持相对湿度低于50%。在丹麦,一年中有3000h室外空气温度低于5℃。相对湿度为100%时空气的绝对湿度是5.4g/kg。室内空气中加热至20℃,其相对湿度50%,绝对湿度为7.3g/kg。因此,排气和室外空气在绝对湿度上的差值阈值是2g/kg,这是作为高速通风和低速通风湿度控制的切换点。

当人在建筑中时应确保高换气率。排风和室外空气之间CO2浓度的差值用来确定入住率。假设在0时刻,室内外CO2浓度一致,这时一个或四个人进入120m2建筑物,通风量是0.1L/m2,图1显示了这个住宅排风和室外空气CO2浓度差值的发展。据此,在人入住后,CO2浓度差值最好在100×10-6和200×10-6之间,以确保系统切换到最大通风量时不需要花费太多时间。

注:在时间为0时一个人或四个人进入120m2的房间的CO2浓度的变换,其通风率每平米0.1l/s。图中实线为一个人,虚线为四个人。

2 测试房间

测试工作是在2002年对140m2一套新的家庭住宅进行测量的。该建筑有两个大人和两个孩子居住。两个大人白天在外工作,此时孩子在托儿所或是学校。由丹麦建筑规范所要求的通风量为216m3/h(每平方米建筑面积0.43L/S),见表1。

测试结果表明,房间内的CO2浓度和空气含湿量一般都在需要的限度内。1000×10-6通常用作可接受空气质量的CO2浓度的限制,大部分房间的二氧化碳浓度都低于此值。晚上1000×10-6以上的CO2浓度都出现在卧室。这就是晚上两个熟睡的成年人和两个小孩在卧室休息造成的结果。白天房间无人,CO2浓度下降到和室外浓度一致。

3 需求通风控制的性能

根据通风控制策略对建筑的现有通风系统进行了改造,以符合通风控制策略的控制要求。216m3/h或者80m3/h的通风量是依据空气处理机组中CO2浓度的差值及排风和室外空气之间绝对湿度差值。风扇转速改变以达到控制流量,低流量下风扇的转速只有高流量下转速的40%。

实验结果通风系统的流量减少大部分发生在白天室内无人的时候。绝对湿度的差值总是低于2g/kg,这表明含湿量能够保持在所需范围内。图2显示了相对风扇速度和排风和室外空气之间CO2浓度的差值。

在卧室内检测到了过高的CO2浓度值,这是由通风速率不能超过建筑物规例规定的基本速率这个事实造成的。在监控系统仍处于活动状态时CO2浓度不发生明显变化。

在CO2浓度和湿度的基础上进行评价,相比于恒定的通风量,实施通风控制策略不会导致室内空气质量和湿度的显著变化和降低。通风量减少了37%的时间,这为通风显著节省了电能。

这就意味着,流量从216m3/h减少到80m3/h,从理论上来说减少了95%的电力消耗。相对于经常通风,在低流速下能节省37%的时间和35%的电能。减少空气流量也能影响采暖能耗。流量从216m3/h减少到80m3/h的过程占整个通风时间的37%,结果是通风热损失比恒定通风减少23%。因此,可以假定,在低流速情况下,通风系统可以减少运行37%的时间,通风热损失率可以减少23%。

4 结语

该文把需求通风控制策略应用到一个有两成人和两孩子组成的家庭的住房中。该策略是基于感应室外空气和排风中的CO2浓度和含湿量。所选择的通风量是根据丹麦建设法规和室内空气质量标准规定的。通风量可以在高换气率和低换气率之间切换。实验测量数据表明,房间内部CO2浓度和湿度没有显著变化和降低时,通风时间最少可以减少37%。从理论上说,用于风扇的电能节省了35%。从而可以得到结论,在空气质量和含湿量无明显负面影响时,住宅的平均通风系统流量有可能减少,并能达到节能的目的。

摘要：提出了基于传感器和空气处理机组的一个控制住宅通风系统策略。该策略是基于传感室外空气和排风中的二氧化碳浓度和含湿量。通风换气率可切换为两个状态:高换气率和低换气率。对现有安装机械通风系统控件的住宅进行了测量。结果表明,通风时间可以最少减少房间里CO2浓度和湿度水平没有显著变化时间的37%,相应的风扇节能可以达到35%。

关键词：控制通风的需求,能源消耗,空气质量,住宅

参考文献

[1]Toke Rammer Nielsena,Christian Drivsholmb.Energy efficient demand controlled ventilation in single familyhouses[J].Energy and Buildings,2010(42):1995-1998.

控制通风的需求 篇2

煤矿事故的发生是地质因素、管理、作业方式等多种因素相互作用的产物。

地质因素是不可抗拒的，是我们难以避免的。

但是，作业方式方法、配套管理措施、人的不安全行为等却是我们可以控制的，其核心是人的因素。

在矿井通风控制和隐患排查治理过程中，我们很难把握人的行为状况是否符合安全生产的要求。

矿井安全生产归根到底是人的管理，人是矿井通风控制的最为重要的因素，矿井通风的过程控制必须从人开始，到人结束。

多少次惨痛的教训让我们不得不反思，矿井通风控制问题必须注重人的因素。

人的因素包括安全意识、通风安全操作能力等，它是矿井通风控制的主导。

我们要确保安全生产，降低人的犯错误几率，尽可能消除人的不安全行为具有重要意义。

这就要求我们必须创建学习型企业，加强对从业者的培训，提高从业者的技术水平。

1.2 物的因素

矿井通风控制贯穿于煤矿生产系统运动的始终，而物是过程控制管理的依据，煤矿生产系统凭借控制的动能，调整系统各环节的活动，使生产系统按计划运行，并能不断适应环境的变化，从而达到系统预定的目标。

通防隐患的存在和事故的发生与矿井中过量能量和危险物质，如:一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、甲烷等有着重大关系。

可燃气体达到爆炸极限如甲烷、一氧化碳等，在空气中，甲烷在空气中爆炸范围为5%～15%,氢气的爆炸极限4%～70%左右，一氧化碳的爆炸极限为12.5%～74%。

;窒息或有毒气体的浓度都有标准，如人体耐受二氧化碳浓度的极限为6.55%。

正常空气中二氧化碳浓度为0.03%～0.04%,国家规定公共场所二氧化碳浓度的卫生标准是0.1%;CO毒性很大，正常人接触1h为35ppm，不会有明显中毒症状，但超过就会中毒，严重会死亡。

因此，在矿井通风控制中对这些危险物的状态进行监测和控制，是过程控制管理的依据。

自动化控制在煤矿通风中的应用 篇3

关键词：自动化控制；煤矿；通风；

一、基于IP协议的控制系统在煤矿通风中的应用

1.1系统主要功能

一是现场手动操控功能，即可以不经过分站控制器，完全通过人工操控系统外部硬件，实现风机的启动、暂停和停止；二是半自动操控功能，即人工现场操控远程系统的主分站，有针对性的选择风机的启动、暂停和停止；三是自控功能，即系统通过现场采集对风机的状态信息实施分站，以决定风机的自动化控制启动、暂停、停止，达到矿井生产的需求；四是“三遥”功能，即遥测和遥信以及遥控功能。遥测功能主要是对现场通风系统风机的风量、风压和瓦斯浓度以及电机的速度、温度、电压、电流和功率等数值进程远程测量，并传递给系统主机，遥信功能则是远程采集风机、风门和电机现场开关的状态量，并传递给系统主机；遥控功能则是负责实施远方系统主机的操控命令；五是数据显示功能，即能对监测到的远方和本地的信号数据实时显示；六是故障记忆功能，即故障自动发生之后自动记录故障发生的相关数据信息；七是自动报警功能，即只要系统监测值超过预设的极限值，不管是在远方还是本地系统都能自动报警；八是冗余功能，即在系统局部出现故障之后，尽可能的维护整个系统安全有效的工作；九是拓展功能，即能在需要增加監控分站时，确保能随时与系统相连接。

1.2煤矿通风系统实现自动化控制的运转

应用这一系统之后的煤矿自动化控制通风系统主要由地面集控中心和工业以太环形网络与监控及信息集成分站三部分构成。主站借助以太网实现系统分站数据的实时交换，自动化控制系统分站则负责接收和执行系统主站的指令。

二、通风变频自动化控制系统在煤矿通风中的应用分析

2.1实现煤矿通风系统变频自动化控制的基本前提和原理

实现煤矿通风系统变频自动化控制，必须基于改造原有设备的前提之下。其原理是：将原控制柜与变频控制柜相并联，借助变频器操控风机，以实现变频与工频双回路操作系统的控制，并采取“一拖二”、“一用一备”的操作系统方式用于操控主通风机，最终实现变频与工频之间的自动切换。该系统主要是运用2台自动化控制的变频器，并分别由一台自动化控制的变频器操控，再将原有的风门控制阀箱撤销，可编程系统控制器由变频自动化控制系统控制柜直接操控，达到煤矿通风的需要。

2.2煤矿通风系统变频自动化控制的改造技术

煤矿通风系统变频自动化控制的改造，首先应将监视并控制分布式集控系统和远程通信系统的接口联网，达到远程监视与控制的目的，并能在微机监控上实现启动和监控主通风机的任意一台电机及运行实况；其次，在改造过程中，应在自动化控制的变频柜上设置能自动和手动的两种风量调控方式，并能在电机风量自动调节的情况下，能根据指定风量，实现自动化控制的调控变频器，并输出变频器运行的频率，实现频率与风量的自动化控制闭环操控；最后，经改造的煤矿通风系统，既要具备过流、过压、电源缺、过载和欠压的声光报警功能，又要实现自动性的保护功能以及频率的显示、运行状态的指示和电源显示的功能，更能在故障发生第一时间自动发出报警信号以及各种参数在各控制系统内得到即时显示的功能。

2.3煤矿通风系统变频自动化控制改造效果

煤矿通风系统的变频自动化控制改造，其效果主要有：一是实现原工频和变频相互闭锁的控制，借助PIE变频控制技术进行全程控制，控制通风机的方式主要有自动、微机和就地控制方式，但大都选用自动化控制的方式运行，这样变频器一旦出现故障就能立即切换至主通风机；二是通风机实现柔性启动，能从0～50Hz就系统电网进行适时、合理的调整，在减少机械之间相互掌机的同时降低电动机的运转温度和噪音，进而延长电动机的使用年限；三是具有较好的节电效果，节电率高达37%，这些节约的电费为企业实现经济效益最大化的同时也保证了煤矿安全高效的生产。

三、煤矿自动化控制的发展方向

3.1煤矿自动化控制实现由过程控制系统到现场信息集成的发展方向

自动化控制技术的高速发展为完成过程控制系统的自动化控制奠定了坚实的基础，高度的现场信息集成是实现过程控制中集控远控的基本要求。以往的过程控制自动化控制系统虽然可以满足现场设备的自动化控制控制的需求，但是却不能够为远程的监控提供充足的现场设备的各类信息，也就是说，传统的过程控制自动化控制系统远程监测现场设备的能力相对较弱。智能化仪表、工业以太网与现场总线等技术的不断发展成为了实现过程控制系统的现场信息高度集成的有力基础。过程控制自动化控制的思路就是以各类设备自动化控制为基础，实现煤矿安全生产的自动化控制、信息化、网络化、数字化、机械化，并且形成远程、本地、移动、固定的立体性数字信息的网络管理系统。

3.2建立基于企业级的中央集控的系统是煤矿自动化控制控制的必然趋势

在矿井一级的自动化控制集中过程控制中心引进高新的矿下采煤操作的过程控制系统，建设高效和先进的自动化控制过程控制系统，使用最新的自动化控制采煤机器和工业以太网等先进技术，并且以建设煤矿集中控制中心为基础，实现了在企业的集控中心来完成对煤矿设备的远程监测、远程控制以及远程管理。在集中控制中心使用统一的、标准的组态软件实施编程，在地面上进行各种设备或系统的现场参数化，并且经过地面的支援中心实施远程诊断，然后下达故障指令以及通知矿井工作人员及时进行处理和维护，实现集中统一企业的各类资源。

3.3未来的企业级远程集中控制中心主要功能

a） 通过快速的通讯输送网和高效的自动管理网，实现了远程在线监测、控制和操作对企业所有煤矿的采煤、挖掘、运送、提升等各类系统的全部生产过程；

b）利用中心集控的软件，监测矿井内部各种设备的运行状况，远程诊断而且对煤矿设备参数进行适宜调整，做出设备的检查、维护等计划，再依据设备或系统的不同故障类型下达不同的维修指令，通知煤矿人员迅速处理现场问题；

c） 在企业的集控中心内建立成企业级数据库，利用煤矿生产执行系统，综合分析生产各环节的数据，优化煤矿生产过程，合理安排关键设备的检修时间。在集控中，实施煤矿生产计划的安排、下达、检测和反馈，达到对各种设备、备件、备品的优化调度和合理配置的目标。

四、结语

总之，将自动化控制技术在煤矿通风中的应用具有十分重要的意义。但也是一份十分系统、复杂的工作。为确实提高煤矿通风系统的自动化控制水平，我们在注重提升专业技能的同时还应坚持节能环保、以人为本的基本原则，确保煤矿安全、有效、高效地运行。

参考文献：

[1]尤德玲，王磊。 基于CDT通信规约的煤矿供电自动化控制分站[J]。 煤矿机械，2012，（10）。

[2]王水林，孟凡平。 煤矿井下排水自动化控制系统研究[J]。 煤矿机械，2012，（10）。

[3]张昊。 城郊煤矿综采工作面自动化控制监控系统[J]。 煤炭科技，2012，（3）。

[4]李宗明。 煤矿自动化控制与矿山物联网的探讨[J]。 煤炭技术，2012，（8）。

控制通风的需求 篇4

1煤矿主通风机通风失稳的危害以及影响因素

煤矿中通风系统属于动态系统, 具有复杂性和随机性。煤矿通风系统基本在地面下进行工作, 需要将空气不断引入到煤矿中, 如果风流流动的波动范围超过了允许值, 此类情况便被称为不稳定现象。通风系统不稳定会导致分支中风流出现不稳定, 进而产生了风量的剧烈跳动, 一些分支中甚至会产生风流大幅度增减等现象, 针对这种不稳定进行讨论, 可以发现风量的不稳定便会造成瓦斯异常, 造成安全事故。

想要治理瓦斯异常问题, 需要将煤矿中的通风系统进行稳定, 对于煤矿工作进行总结, 可以发现很多因素都会影响通风失稳。例如通风动力装置、网格结构、自然风压等, 便会影响系统稳定性。如通风系统出现不稳定现象, 可以分为正常时期和灾变时期, 将正常时期进行划分, 可以分为通风动力不稳定和通风网格结构不合理两方面的原因。 对通风动力不稳定进行分析, 具体表现为: ( 1) 一些循环风现象造成风流不稳定现象, 影响因素主要为喘振现象和多风机干扰等。 ( 2) 自然风压很多时候会导致分支风流出现反向。对于影响因素进行分析, 可以发现主通风机运转不稳定是最重大影响, 很容易造成通风系统失稳, 影响了通风系统整体的通风安全。

2煤矿主通风机通风失稳出现的原因

煤矿进行生产时, 主通风机提供通风动力, 实现矿井内空气和外界进行流通, 将外界新鲜空气不断的输送至矿井内, 此过程同时将矿井内生产产生的有害气体排出去, 此类方式维护了狂进内部的空气, 保证了生产人员的安全。在进行煤矿生产过程中, 主通风机需要连续工作, 以保证通风换气的稳定与连续。实际生产中, 主通风机并不是一成不变的, 很容易出现失稳的情况, 对于失稳的原因进行总结, 主要为以下原因: ( 1) 故障停机。煤矿生产过程中, 空气中杂质较多, 此现象是由于煤炭行业的特殊性决定的, 主通风在工作中属于一种持续高负荷的状态, 高负荷的状态是容易出现通风机自身故障的。通常情况下, 高负荷状况便代表了通风机处于一种高电压、高电流的状态, 而且空气中的杂质不断进入通风机中, 此类很容易出现运行故障。故障停机造成了通风机停止运转, 进而造成了主通风机出现失稳。实际工作中, 为了保证主通风机稳定运行, 需要增加监控系统, 可以及时发现通风机的故障并及时处理。监控系统在工作中由于环境较差, 同样容易出现故障, 该状况变会导致及时出现故障监控系统也不能报警, 为安全生产带来安全隐患。如果故障停机不能及时处理, 便可能在煤炭生产中引发瓦斯超限、人员窒息等恶性结果, 这也是故障停机的危害。 ( 2) 倒机时期出现故障。主通风机之中含有轴流风机, 其自身功率较大, 而且启动时多数在负载状态, 并且旋转部件体积质量较大, 使得工作过程中自身带有较大的惯性, 此类状况会导致主通风机启动困难。在主通风机故障管理工作中, 此类状况是需要进行严密控制的, 控制工作应作为重点工作。 在进行失稳现象讨论过程中, 备用风机不能正常启动也是失稳工作发生的主要诱因之一。为了防止倒机过程中, 由于备用风机带来的失稳情况出现, 规定了倒机的转换时间, 如果倒机情况时间超过此时间, 便容易造成安全事故。 ( 3) 井下风阻发生变化。井下风阻一旦发生变化, 便会造成通风机长时间工作在喘振区, 进而出现风流波动。轴流风机的特性曲线属于驼峰式, 很多时候会产生非稳定工况, 例如旋转时速振喘等, 如在此期间内产生脉动加剧等现象, 都可能导致出现部件的损坏。如果通风机在喘振区工作时间过长, 很有可能出现叶片断裂现象, 如不能对这类损坏现象进行及时处理, 便容易造成机械毁坏的情况, 很容易导致房间塌陷, 威胁了整个通风系统的安全和生产安全。

3煤矿主通风机失稳控制研究

煤矿主通风机安全稳定的运行, 对于煤矿安全生产有着重要的意义。煤矿生产中, 需要严密控制主通风机失稳现象, 做好通风机的维护管理工作, 以预警的方式进行失稳控制工作, 有效控制失稳情况, 通过结合笔者的工作经验, 提出具体的控制措施: ( 1) 主通风机异常通风失稳控制。目前而言, 对主通风机异常通风失稳的控制的方式为增加监控系统, 如果主通风机出现问题, 便由备用风机来进行替代, 备用风机需要自动开启, 进而维持通风系统的有效性。经过实践工作中的统计, 此类监控方法并非无懈可击, 如果监控系统出现问题, 便导致此类通风失稳控制出现问题漏洞。此类控制需要达成无懈可击, 需要将现有的生产技术进行改进, 提高系统自身运行质量。我国现阶段对此类故障诊断技术仍刚刚起步, 仍需要将生产技术进行总结, 并且得出有效的自身经验。将技术进行有效提升, 有效的得出应用效果, 并且在实际中加强进一步研究, 提高诊断技术和预警水平。 ( 2) 主通风机倒机通风失稳控制。倒机过程中, 备用风机的启动是重要一环, 需要保证备用风机可以自动启动。因为备用风机启动存在不确定性, 为了解决此类不确定性, 现代产生了通风机热备用的方法, 此方法也就是在主通风机尚未停止时, 对备用风机进行预热, 进而保证风机由冷备用转换成为热备用, 减少了出现失败的可能性。倒机时, 井下停风等容易造成瓦斯累积, 容易造成安全事故。将倒机方式转换, 转换成为“不停机倒机”模式, 将旁路风门引入至倒机之中, 以此为倒机基础, 实现风路的切换, 减小倒机中的风力波动。该方法较为合理, 提高了倒机工序的成功率, 并且缩短了风路转换造成的对于通风系统的影响时间, 也就解决了相应的瓦斯超限问题。解决了瓦斯超限问题, 一方面防止因为瓦斯超限造成工作人员出现的呼吸困难, 另外一方面也减少了火灾等事故发生的可能。煤炭生产中, 不断的将新鲜空气导入矿井中, 也帮助矿井安全系数进行了提升, 对我国煤炭行业有着重要的意义。 ( 3) 主通风机喘振系统失稳控制。主通风机需要有系统调风行为, 此类行为造成风阻的变化, 同样巷道变形也是风阻变化的因素, 该情况便导致工作点出现喘振区, 风机的工作点也进入喘振区内; 而且流风机自身具有喘振隐患, 都容易导致矿井主通风机出现喘振。为解决这一问题, 可以增加分流器, 分流器可以增加风机安全范围, 控制喘振现象。同时也可以增加旁通管来控制喘振, 同样有一种理念认为可以通过改善管网特性来降低风阻消除喘振。减少主通风机因为喘振现象发生的故障, 进而帮助系统在安全方面稳步提升, 有效的帮助安全性提升。

4总结

主通风机是煤炭开采通风系统中的重要设备, 其平稳运行工作, 有效的保证了煤炭生产过程安全, 也可以保证煤炭开采工作人员的人身安全。本文对于通风失稳进行了研究, 提出了相应措施, 望为煤炭安全生产带来帮助。

摘要：我国的工业生产中, 煤炭是较为重要的燃料, 保障了工业产出和工业发展。因此, 煤炭行业是我国的重要产业, 但是在煤炭开采过程中, 存在安全隐患, 如瓦斯失衡等, 发生该情况的原因存在较多种, 例如主通风机失稳便是其中一种, 文中通过主通风机异常通风失稳控制、主通风机倒机通风失稳控制、主通风机喘振系统失稳控制三个方向对主通风机失稳控制进行了控制研究, 望为煤炭企业带来帮助。

关键词：煤矿主通风机,通风失稳,控制研究

参考文献

[1]田星.煤矿主通风机通风失稳控制的研究与应用[J].黑龙江科技信息, 2013 (23) :99-99.

[2]陈达, 王红强, 叶淑娟, 等.煤矿主通风机自动化控制技术研究与应用[J].中国高新技术企业, 2013 (30) :98-99.

[3]刘辉, 边兵.矿井主通风机自动控制应用研究[J].科技风, 2013 (08) :76-76.

[4]李剑峰.矿井主通风机变频控制技术的研究与实践[J].变频器世界, 2015 (6) :33-38.

控制通风的需求 篇5

目前我国的主要能源来源之一就是煤炭，而伴随着经济的不断发展，科技的不断进步，人们对于煤炭的需求量也在不断增加，促使煤炭的开采量也逐年呈现出上升趋势。由于我国煤炭开采技术的局限性，目前所投入的人力资源相对较大，所以在开采过程中发生的事故也比较多。在这一方面我国相关部委给予了足够重视，并且针对相关问题出台了相应的管理规章制度。然而导致煤矿出现突发事故的原因是多种多样的，而导致众多突发事故的原因中比较严峻的就是通风问题。要想使煤炭开采过程中安全问题得到基本的保障，首先需要确保煤矿通风系统良好有效地运行。由于在煤矿企业生产过程中，一般煤炭开采的地理位置是十分特殊的，所以说对配套的通风系统的要求也会比较高[1]。煤矿不断地开采，其深度也在不断地增加，而空气质量则越来越差，所产生的有毒气体也会越来越多。特别对于开采深度较深的煤矿，矿井有害气体的浓度会更大，O2含量会更少，很容易出现工作人员中毒现象，严重威胁着工作人员的生命安全。良好的煤矿通风系统不仅可以保证工作人员的自身安全，也是开采工作顺利进行的前提保证。科学合理的煤矿通风系统可以保证不断有新鲜的空气输送到煤矿深处，既减少了有毒气体的含量，同时也可以将煤矿矿井深处的热量和水蒸气排出，有效地改善煤矿矿井中的环境，保障煤矿工作人员的安全。

1.2降低瓦斯事故的发生

控制通风的需求 篇6

关键词：通风空调 施工质量 技术要点 控制措施

1 通风空调工程施工质量控制要点

1.1 回风口一定要安装过滤器

由于工程中通风空调系统的风机盘管系统多数设计为湿工况运行，这样空调中的灰尘遇到潮湿的盘管表面就粘在上面，很难清理掉。因此，在对回风口安装时，不管设计有没有标注，均应加装空气过滤器或过滤网，以提高通风空调系统质量水平，并在每年换季过程中对回风滤网进行清洗，以确保空调出风质量。

1.2 保证进风、排风百叶净尺寸

通风系统中进风、排风百叶净尺寸如果不够，就会产生较大的附加风噪声，加上工程装修后，送、回风口和排风百叶的通风净面积将会更小。因此，在施工过程中，应保证百叶的净空尺寸，保证通风空调系统具有较好的运行性能水平，在系统联调中对每个出风口的风速、出风温度、风噪进行检测。

1.3 应避免各类管道打架

由于工程项目施工专业较多，各专业施工不可能同步进行，因此，为了避免通风管道与其它管道间发生打架情况，确定好每种管道的施工标高范围，保证通风管道应有的净空范围，确保其施工质量水平，由于现代技术的发展，BIM技术的运用，在机电暖通、消防排烟、送风设计中，把各专业的施工通过3D建模，在施工前解决过程中的相互碰撞。

1.4 注意风机吸入口的气流均匀

吸入口气流均匀是通风空调系统高效稳定运行的重要保障条件，从通风管道的连接部位应极力避免气流不均匀导致偏流、涡流等不利现象发生。为了克服通风管道在连接部位容易出现气流不均匀现象，在安装过程中应该采取以下几种质量控制措施：

（1） 在通风管道吸入口安装时，应该在吸入口前的直角弯头内加设导流叶片， 这样可以使气流在连接处容量损失减少20%，从而确保气流的均匀性。

（2） 为了保持气流的均匀，通风管道的通流截面尺寸应选取为吸入口截面的 1.25 倍左右。

（3）在通风管道吸入管中线上应装一长度为 C=D/3 的导流板，确保通风管道中的气流的均匀稳定性。

1.5 通风管道应尽量保持均匀

通风管道在安装时应尽量保持均匀，避免突然扩大缩小情况发生。在工程实际安装过程中，对于风管变径处，顺气流方向可以分为扩大与缩小两种情况，其扩大和缩小斜度必须严格满足相关技术规范标准，确保通风管道气流具有较好流动特性，避免出现气流严重损失达不到设计标准要求等不利现象发生。

2 通风空调系统其它辅助元器件安装技术要点

2.1 通风空调机电设备

由于通风空调机电设备较为复杂，其规格种类通常也不唯一，其在安装过程中不仅会涉及到建筑电气、建筑结构、BA智能化等专业，而且对于运转设备、空气处理机组等重要设备，其安装位置应尽量选择便于维修的地方。对于向空气处理机组因过滤网等需要日常检修维护的机构，其安装过程中还应考虑预留足够的操作空间。同时在各专业管线综合规划布设时，还要密切关注其他专业的管线是否有阻碍设备检修维护等不利情况存在。

2.2 调节风阀

对于通风空调系统中单边尺寸较大，即：长边尺寸大于1600mm 以上的单体风阀，为了确保其在运行过程中具有较好的操作稳定性，需要设置两台操作执行器，因此，在对单边尺寸较大的单体风阀进行安装施工时，要充分考虑单体风阀两侧执行器的操作和检修维护空间；与风机连锁运行操作的电动风量调节阀宜安装在风机旁边电源接入较为容易的风道一侧，对有BA智能化中DDC控制的电动调节风阀，应按设计对其逻辑关联传感器进行联动调节，并与消防联动的防火风阀进行系统联动确保各系统的规范功能。

2.3 风管空洞布设

通风空调系统中通风管道穿中层板的孔洞，应结合现场施工建筑结构，尽量避开电气设备用房；对于布设空调系统建筑空调太窄小的条件下，风管孔洞应避免直接从机电设备上方穿过。风管穿中层楼板孔洞的四周均应做完善的围堰处理，通过建构板墙或防火分区需要进行防火封堵。

2.4 外壳接地处理

通风空调系统中的金属风管、水管、以及通风集中等机电设备金属外壳均应与建筑电气专业所设置的对应等电位端子箱进行可靠连接。

2.5 设置清晰明了标识

为了便于通风空调系统后期检修维护管理，通风空调系统中的风管、冷冻水管、冷却水管、风阀、以及机电设备均应设置明确清晰的说明，并标明气流流向等信息。通风空调系统中的风口、管道等型号规格应尽量选择统一规格，不宜出现规格种类过多等不利情况发生，这样一方面可以便于业主进行设备采购，另外一方面可以提高设备间相互匹配性能水平，有效提高工程安装调试施工水平。

3 通风空调工程存在的施工问题及控制措施

3.1 通风管道制作及连接严密性问题

通风管道连接处严密性是通风空调系统发挥其功能水平的重要保证，但由于现场施工过程中，施工人员没有意识到通风管道连接部位严密性的重要性，加上通风管道制作过程中没有严格把关等因素存在，经常出现通风管道连接部位严密性不好，出现漏风等施工通病。为了防止连接部位出现漏风等施工通病出现，应加强施工现场质量监察力度，通过做漏光试验来检验通风管道的严密性。对于消防排烟风管的法兰连接处，为了满足风管防火性能水平，应采用阻燃性密封填料对风管连接部位进行密封性能加强；对于空调水管必须按照相关技术规范要求进行强度和严密性试验检测，在所有指标均满足要求后，方能通过施工验收。

3.2 通风管道支架的牢固性问题

在施工过程中，支架牢固性也是通风空调工程施工中常见的通病。通风管道支架必须按照设计要求选用对应的支架制作原材料，并严格把握好施工原材料进场质量关，杜绝不合格施工材料进行施工现场。对于大型通风机电设备和大口径管道的支撑支架布设位置，架空安装方式最好能穿过楼板进行固定，或直接采用落地式支架；对于竖向通风管道安装应设置防滑支架；对于直接长度较长的风管应设置防晃固定支架；工程中所有支架在安装过程中必须采取符合相关规范或设计特殊要求的防腐处理。

3.3 通风管道保温层的完好性问题

保温层施工完好性较差、破损缺漏等是通风空调系统施工过程中常见的通病问题，保温层被破坏后，将会在破缺处产生结露及滴水等不利现象，既浪费了通风系统资源，又会影响到整个通风空调系统功能的正常发挥。在实际施工过程中，要严格把握好通风管道保温层、阀门处保温层的完好性和严密性质量关。通风管道垫木与管径间的尺寸要注意匹配，防止出现间隙过大管道自沉降破坏保温层；通风管道保温材料与支架间的粘接要严密不能留有缝隙；对于露天管路或机电设备外保温层的施工不得在雨天进行，且保温层包裹应具有非常良好的严密性。

4 结语

综上所述，在实际施工过程中只要现场相关专业人员加强其责任心，严把各种施工分項的工程质量关，并采取完善的防治措施避免或减少施工质量通病发生，通过合理高效的施工建设出一个功能发挥良好的通风空调系统是完全能够实现的。

参考文献：

[1] 徐勇.通风与空气调节工程[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

井下通风机控制系统的研究 篇7

在煤矿开采中, 矿用通风机运行状态监测系统起着重要的作用, 为煤矿的安全生产提供了很多重要的安全参数。因此, 对于井下通风机的运行状态进行监测和控制在矿井安全生产中有着重要的意义。由于井下通风机成管网状布局, 牵一发而动全身, 因此要从一个完整系统综合考虑, 而不能只考虑其本身, 设计的目的也包含了整个通风系统的优化以及通风系统运行的高可靠性和可控制性[1]。

1 总体方案设计

根据矿用通风机运行状态监测系统在监测通风机运行状态时所需要收集的相关信息进行系统的总体设计。监测系统的传感器把故障信息进行收集, 通过信号放大器放大后把故障信息传送到计算机中进行分析, 然后对相关故障通过PLC进行处理和报警, 并在监测界面显示相关信息以及对通风机进行控制。该监测系统所监测的风机状态物理量有轴承温度和振动、风量、风压、瓦斯浓度、一氧化碳浓度, 电机电流电压和功率等[2]。图1是整个系统设计的框图。

2 硬件设计

矿用通风机运行状态监测系统主要由工业控制计算机、各类传感器、控制柜 (包括PLC、模块等) 、操作台、监控软件、通讯接口等组成[3,4]。矿井通风机运行状态监测系统的硬件结构如图2所示。

2.1 PLC的地址分配

本设计选选用FX2N-48MR-001基本单元的PLC, FX2N-8AD的模拟量输入模块。PLC的输入地址分配如表1所示。PLC的输出地址分配如表2所示。

注:1#风机的左轴承温度传感器为SQ11, 右轴承温度传感器为SQ12。2#风机的左轴承温度传感器为SQ13, 右轴承温度传感器为SQ14。1#风机的左轴承振动传感器为SQ22, 右轴承振动传感器为SQ23。2#风机的左轴承振动传感器为SQ24, 右轴承振动传感器为SQ25。

2.2 PLC外部接线图

图3是FR-A740-75K-CHT变频器与PLC接线图, PLC的输出端口Y012和Y014与变频器的数字输入端RH和RL连接, 用于变频器调速控制。当瓦斯浓度和一氧化碳浓度高于报警浓度时, PLC控制变频器调速[5]。

2.3 传感器数量与安装位置的设计

利用传感器对通风机监测参数进行测量, 而对这些监测参数在风机上的具体布置如表3所示。示意图如图4所示。风机安装在巷道进风口位置, 其安装时相关参数按照国家标准实行。

3 控制程序设计及仿真调试

控制程序是把采集到的风机轴承温度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、进口温度以及轴承的振动情况与预先设置的报警以及断电值进行比较处理, 并且通过各种输入信号进行综合分析, 对变频器进行控制。然后再通过通信模块, 把监测的各种信息传送到监测界面中显示出来。其中各种信号的报警和断电值如表4所示。

图5所示为控制程序S20步到S21和S24步的仿真调试。当按下X000、X003、X011时, 置S20为1, S20步被启动。当按下X004之后, 置S21为1和置S24为1, S21和S24步启动。程序之后的每一步, 当满足条件时, 所对应的步置1被启动, 执行相关的动作。

3.1 程序设计

串口初始化使用了VISA串口配置函数, 将串口设置为波特率9 600 bit/s, 7位数据位, 偶校验, 1位停止位。程序框图如图6所示。

3.2 井下通风机运行状态监测主界面设计

监测系统主界面利用数制转换函数, 把串行通信过来的信息转换为可显示的信息。在前面板上通过数值输出控件显示出来。前面板设计如图7所示, 程序框图如图8所示。

监测主界面上显示风机的风压、流量、轴承温度和风机电压、电流、功率参数, 还有瓦斯报警、一氧化碳报警、进口温度报警等信号灯。通过选择按钮进行选择监测1#或者2#风机的参数。监测主界面里面显示的参数都是经过相关函数把串口通信传输来的信息转化为显示控件能显示的数据。其中报警信号灯是布尔控件, 控制信号只有0和1两个值, PLC报警端输出的信号也是0和1两个值, 因此报警信号等直接与PLC报警端输出相连接。当PLC报警端输出为1时, 表示该输出端所监测的信号达到相应的报警值, 此时报警信号灯在主监测界面变亮发出警报。当PLC报警端输出为0时, 报警灯不亮或者由亮变灭, 表示没有警报或者警报消除。

3.3 模拟监测1#风机和2#风机监测显示

由于做好监测界面之后, 没有数据库进行模拟监测, 本次模拟监测是直接把数据输入到数值输入控件, 用数值输入控件与数值显示控件相连, 把数值输入控件中输入的数值显示出来。模拟监测显示如图9和图10所示。

4 结论

应用组态软件模拟输人测试, 与理论研究对比, 证明了该监测系统的可靠性。本设计的井下矿用通风机运行状态监测系统, 运行稳定可靠, 能够实时监测通风机运行工况, 达到了预期的要求。

井下工作环境相对复杂, 自然科学应用数学关系研究自然现象本身就是一个近似, 抓住主要因素, 忽略次要因素的影响是必要的研究方法, 相信随着人们对自然环境的了解, 以后的监控系统会更准确更全面地反映客观事实, 为生产生活提供更可靠地服务。

参考文献

[1]廖丽, 李翠华.我国矿井主通风机设备的现状及发展[J].煤矿工程, 2004 (9) :54-55.

[2]陈伟, 李光.矿井通风机监控系统设计[J].煤矿现代化, 2006, (4) :18-19.

[3]Johnson, G.W., Jennings, R.LabVIEW图形编程[M].北京:北京大学出版社, 2002.

[4]冯清秀, 邓星钟.机电传动控制:第5版[M].武汉:华中科技大学出版社, 2011.

控制通风的需求 篇8

关键词：煤矿,通风,安全,控制

0 引言

在当今社会, 煤矿企业迅速发展的同时, 煤矿事故的发生频率以及事故的危害程度也在不断地增加, 这些事故的发生给矿井工作人员的生命安全造成了巨大的威胁。针对这些事故的发生原因不难发现, 杀伤力最大, 同时也是最常发生的原因就是粉尘爆炸, 而造成这种爆炸的主要原因就是矿井的通风不畅, 因而做好矿井的通风安全工作是确保安全生产的前提。

1 矿井通风的要求

矿井的通风要满足以下几点要求: (1) 通风系统的安全。 (2) 通风系统的稳定。 (3) 通风系统的可靠性。

1.1 通风系统的安全

矿井的通风系统是经过专业设计人员设计而来的, 通风系统在设计时就已经充分考虑到了矿井的自然条件和社会因素, 因而矿井的通风系统并不是固定的系统而是一个复杂的, 非稳定的系统。保证通风系统的安全性就是指保证井下的空气质量良好, 使井下的工作人员可以正常地呼吸, 同时使井内的瓦斯等有害物质的浓度降低。同时, 当井下发生灾害时, 安全的通风系统可以有效地控制风向和风量, 从而使灾害造成的损失降到最低。由于矿井通风系统的安全性对于安全生产和灾难防止有着重要的意义, 因而通风系统最主要的要求就是通风系统的安全。

1.2 通风系统的稳定

通风系统的稳定, 是保证连续有效的进行通风工作的条件。矿井通风系统的稳定性不仅仅取决于通风机的台数还取决于主要通风机的位置和通风网路的结构。满足通风的稳定性就要满足以下几方面要求:第一方面, 风路的稳定性;第二方面, 系统风流的稳定。

风路的稳定性包括风路风流大小的变化以及风流方向的变化两部分。一般来说, 普通的风路不会发生风流方向的变化, 只会发生风流大小的变化而只有当出现大量的角联分支时才会发生方向的改变, 并且这种改变是十分有害的。保证系统风流的稳定性就要通过通风网中的风道风量的最优回归方程求解得出影响稳定性的主要风路, 在生产过程中保持主要风路和风机的稳定性, 从而保证系统的稳定性。

1.3 通风系统的可靠性

通风的可靠性是指, 在运行过程中提供足够的清洁风量。满足通风系统的可靠性就要满足以下几点要求: (1) 保证以最经济的方式向井下输送新鲜风流。 (2) 保证工作人员的作业面气候条件良好。 (3) 使矿井内的有害气体的浓度降低到安全标准。 (4) 及时控制风向和风量, 防止灾害的发生、扩大。

2 加强煤矿通风安全控制的有效方法

加强煤矿的通风安全控制可以从以下几方面做起:第一方面, 建立一个实用、高效的通风安全控制体系;第二方面, 建立健全的通风安全控制制度。

2.1 建立一个实用、高效的通风安全控制体系

在煤矿企业的实际井下作业当中, 对于通风的要求无处不在。因而为了使矿井的通风系统更好地为矿山的生产服务, 就必须要建立一个实用、高效的通风安全控制体系。建立实用、高效的通风安全控制系统就要做好以下两方面工作: (1) 健全通风安全控制部门以及明确各部门的职责。 (2) 严格遵循五项基本原则制定通风安全管理体系。

2.1.1 健全通风安全控制部门以及明确各部门的职责

为了保证煤矿的通风安全就要建立完善的通风安全控制部门。在煤矿企业的通风安全控制过程中, 由于工作内容的复杂多变, 因而要实现有效控制煤矿的通风安全, 健全煤矿通风安全控制的组织部门的职能就显得至关重要。具体来说, 煤矿企业的领导阶层要直接参与到通风安全控制管理过程当中。各级领导要通过直线的形式将目前通风安全控制过程中的主要内容以及出现的问题等进行逐级传递, 并根据上级领导的指示进行下一步的工作安排和工作计划。除此以外, 各级管理阶层的职责要做到明确, 要将观测和控制可能影响煤矿通风安全的各种因素的责任具体落实到人, 到班组, 从而确保煤矿通风安全控制中的各类信息及时传递, 不折不扣地执行相关的控制工作, 从而确保煤矿的通风安全。

2.1.2 严格遵循五项基本原则来制定通风安全管理体系

建立通风安全管理体系要严格遵循以下五点原则, 保证通风安全管理体系的科学有效。这五点原则为: (1) 层级原则。煤矿的通风安全控制体系要按照层级的原则, 针对不同的部门责任和不同的岗位要求确定不同的管理层次, 保证责任的分工明确和具体。 (2) 统一指挥原则。各个部门不能根据自身的意愿进行通风控制, 在接到不同的通风安全控制制度之时, 各个不同的管理阶层要充分沟通, 及时协调, 确保通风安全控制方法全面、有效。 (3) 授权原则。在很多大型的煤矿当中, 由于管理制度的严格, 在很多灾害事故发生时, 下级工作人员不能随机应变, 因而造成事故的救援不及时或者处理不当。针对这种情况, 就要根据授权原则来制定相应的通风控制体系, 从而保证在出现灾害时可以灵活地转变工作方式, 及时对灾害事故进行处理。 (4) 分工协作原则。明确各部门的职责, 有助于形成专人专岗的工作状态, 使工作人员的工作效率得到提高。同时, 煤矿的通风安全管理不能依靠某一个某几个部门, 需要大家共同完成, 因而在制定通风安全控制体系时要循序分工协作的原则。 (5) 动态原则。煤矿通风安全控制体系应该是动态的, 不能一成不变。因为矿井内部的条件是复杂多变的, 在建立煤矿通风安全控制体系时要遵循动态的原则, 保证通风安全控制工作符合生产的需要。

2.2 建立健全通风安全控制制度

保证煤矿企业的通风安全和顺利生产就要建立健全煤矿的通风安全控制制度。建立健全通风安全控制制度的具体措施是:第一方面, 建立完善的煤矿通风安全控制检测制度。只有有效地掌握煤矿井下的具体情况, 才可以有针对性地开展下一步的控制工作。因而为了及时掌握井下的情况, 就要完善煤矿内部的监督检测制度。具体的检查方案可以包括:定期检查、不定期抽查两部分。定期检查就是根据实际工作中的经验制定检查日期, 保证可以定期掌握井下的情况, 对隐患进行排查;不定期抽查就是对井下的通风质量井内的空气质量进行监测, 掌握井下的具体情况。第二方面, 完善煤矿事故的分析体系。总结经验教训, 完善相应的管理制度对于减少煤矿事故的发生频率有重要的影响。因而, 企业内部要完善煤矿事故的分析体系, 及时总结经验教训, 避免类似的灾害发生。

3 结语

总而言之, 加强煤矿通风安全控制对于保障煤矿企业的生产安全有着重要的意义。因而煤矿企业要不断完善现有的通风安全控制体系, 加强企业内部的通风安全控制管理水平, 保证各项工作有效开展, 将各种煤矿灾害事故发生的频率减少到最低, 使人民的生命财产安全得到保证, 使我国的经济得到发展。

参考文献

[1]祝文飞.对煤矿通风安全控制中的影响因素分析[J].价值工程, 2012, 4 (3) :11-12.

[2]宋丽娜.浅谈加强煤矿通风安全控制的有效办法[J].黑龙江科技信息, 2013, 34 (33) :29-30.

[3]陈浩.煤矿通风安全控制中的影响因素分析[J].山西科技, 2013, 4 (1) :11-12.

地铁通风空调大系统的节能控制 篇9

地铁运营中, 空调系统是个耗能大户。要想降低空调系统的能耗, 只能从空调系统设备的优化控制和正确运行中实现。

地铁空调系统有别于地面建筑, 特别是空调大系统, 其调节对象是一个大空间的温湿度, 具有明显的滞后特点。

本文针对地铁通风空调系统的特点, 从节能的角度提出优化控制方案。

2 通风空调系统全年运行工况

车站空调、通风、排烟系统分为冬季、过渡季、夏季、夜间运行、火灾事故运行、突发客流等多种运行方式。地铁车站BAS系统不但可以提高车站空调、通风、排烟系统设备的运行管理和维护的自动化水平, 而且可以根据不同的气候条件, 按不同的工况对车站空调通风系统进行控制、调节, 为地铁乘客创造良好的候车、乘车环境, 极大地降低设备的运行能耗, 从而节约运行成本。

根据室外气象参数和室内热湿负荷的变化情况, 对空调系统进行全年运行工况的分析, 提出合理的调节方案, 以保证在全年内, 用最经济的运行方式, 满足室内温湿度设计要求。

(1) 符号说明

Iw——车站室外空气焓值, 由设在车站进风道的温湿度传感器进行监测;

Ir——车站回风空气焓值, 由设在车站环控机房回风的温湿度传感器进行监测;

To——车站空调送风温度, 由设计负荷计算确定;

Tw——室外空气温度;

Tr——车站空调回风温度, 由设在空调器回风道的温湿度传感器进行监测。

(2) 设计指标

站厅干球温度:29±1℃,

相对湿度:45%~70%;

站台干球温度:27±1℃,

相对湿度:45%~70%。

(3) 运行工况

①空调季节小新风工况

当室外空气焓值大于车站回风空气焓值:即Iw>Ir时, 属于盛夏季节。这时由于回风焓值低于室外空气焓值, 为了节约能量, 充分利用室内回风, 空调系统采用最小新风量降温除湿工况。采用此工况时, BAS系统按比例连锁调节新风阀和回风阀开度, 使一部分回风排出车站外, 另一部分回风按最小新风比与新风混合, 再经表冷器冷却后送风, 表冷器的空气处理过程是降温减湿。

◆室外空气状态变化

随着室外空气焓值的增高, 可调节表冷器的电动二通阀, 使通过表冷器的冷冻水流量逐渐增加以保证处理到所需要的露点温度。

◆室内热湿负荷变化

当室内热负荷变化时, 可使用变风量调节方法, 充分利用允许的最大送风温差, 调节空调机组的送风量, 控制室内温度。使用变风量调节方法时, 送风量不能被调得过小, 以免引起室内气流组织恶化和正压降低, 影响空调效果。同时应保证系统的最小新风量。当送风机改变送风量时, 根据室内压力监测值调节回排风机的风量, 维持一定的室内正压。风机风量减少时, 风机的功率随之降低, 极大地降低设备的运行能耗, 达到节能目的, 节约运行成本。

当室内湿负荷变化时, 可调节表冷器的电动二通阀开度, 通过改变表冷器的冷冻水流量, 从而改变露点控制室内湿度。

◆实用控制策略

在实际运营中对空调系统可采取比较实用的控制原则和控制策略, 即:

变风量控制室内温度、变露点控制室内湿度;

当空调回风温度Tr>27.5℃时, 调节表冷器的电动二通阀开度, 保证露点温度;

当空调回风温度Tr<27.5℃时, 调节空调机组的送风量, 控制室内温度在允许的范围内。

②空调季节全新风工况

当室外空气焓值小于或等于车站回风空气焓值:即Iw≤Ir时, 这时开始进入夏季或秋季, 是过渡季节。由于回风焓值总是高于室外空气焓值, 所以, 如果利用回风, 则其与新风混合后的空气焓值一定比新风的焓值高, 必然增加空调机的负荷。为了节约能量, 空调系统采用全新风降温除湿工况。采用此工况时, BAS系统关闭回风阀门, 打开新风阀门, 全部采用室外新风, 经表冷器冷却后送风, 表冷器的空气处理过程是降温除湿过程 (湿工况) 。空调器处理室外新风后送至空调区域, 排风则全部排至车站外。

室外空气状态和室内热湿负荷变化时的调节方法同空调季节小新风工况。

③非空调季节工况

当室外空气温度小于或等于车站空调送风温度, 即Tw≤To时, 进而冬季, 采用通风工况。停止冷水机组运行, 外界运行不经冷却处理直接送至车站公共区, 排风则全部排出车站外界。

(4) 焓值计算

空调通风系统工况转换的关键是室内、外空气焓值的计算和比较判断。系统检测的是空气的干球温度和相对湿度信号。空气的焓值是由空气温湿度决定的, 而温湿度每时每刻都在变化, 因此焓值也随之变化。但是由于车站公共区空间较大, 因此空气状态变化缓慢, 属于大滞后环节。为了防止工况在一天内频繁转换, 系统计算0.5~1小时内 (时间可设定) 焓值的平均值, 定期进行模式的控制和工况的转换控制 (焓值计算方法略) 。

3 车站大系统变风量控制策略

变风量系统 (VAV) 20世纪60年代诞生在美国, 现已经成为美国空调系统的主流, 并在其他国家也得到应用。VAV技术的基本原理很简单, 就是通过改变送入室内风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行, 所以, 风量的减少带来了风机能耗的降低。VAV系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求。

(1) 送风量调节

图1是一个典型的地铁变风量空调系统。

可以看出地铁站大系统的VAV系统和以往的VAV系统相比, 具有一定的特殊性, 这个特殊性为我们的系统带来了极大的简化。其调节的房间是站厅和站台, 由于站厅和站台相通, 因此采用一个PID回路调节, 可认为调节的房间只有一个。这样, 就不会出现多房间调节因为压力的变化而导致的不稳定, 所以没有必要去考虑风量的测量, 可以直接认为风量只和风机的转速有关, 具体风量公式参见回排风控制。

(2) 回风机的控制

地铁车站大系统VAV还应保证车站里不会出现太大的负压或正压, 因此, 回风机的转速也需要调节使回风量与变化的送风量相匹配。

控制回风机转速与送风机转速同时按比例变化, 这时, 风道内静压不是恒定而是随风量变化, 但风道的阻力特性变化不大, 送风机的工作点变化不大, 因此送风机风量近似与转速成正比, 于是回风机转速即可与送风机同步。由于总风量近似正比于送风机转速, 由此可估计出不同转速下所需要的最小新风比, 以保证系统有足够的新风量, 这个最小新风量即可作为新风排风机此时刻转速的下限。

4 结束语

通过系统参数信息化技术, 有利于地铁空调系统节能控制, 使得地铁空调系统更优化、更节能。

参考文献

[1]GB50157-2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2003

[2]江亿.暖通空调系统的计算机控制管理

控制通风的需求 篇10

1 通风空调安装工程的前期质量控制

地铁车站通风与空调工程开工前必须做好图纸会审、施工组织设计、技术交底、施工材料及机具到位等技术准备工作。图纸会审时应认真熟悉图纸, 了解施工图纸的设计意图、相应技术要求及工艺流程, 按图纸设计交底要点认真核对图纸, 通过熟悉图纸目录、设计说明、设备清单等和图纸设计说明之间有无矛盾。了解图纸中的有些工艺做法是否合理, 与车站结构或其他专业图纸是否矛盾。同时车站的通风空调施工图必须符合国家现行的有关设计规范和质量验收规范及当地质检、消防等主管部门的要求。

2 通风空调安装工程的施工阶段质量控制

2.1 风管及部件安装的质量控制

风管和部件的安装位置、标高必须符合管线综合的设计要求;安装必须牢固, 不得脱落和变形;部件的安装方向正确, 操作方便, 防火阀检查孔的位置必须设在便于操作、观察的部位, 同时边长大于630mm的防火阀应设置单独支吊架, 不得将风阀自身的重量转接在风管上。支、吊、托架的形式、规格、位置和间距及固定方式必须符合设计和施工规范的规定, 严禁设在风口、阀门及检查孔 (门) 处。不保温的风管支、吊、托架的间距应符合设计要求, 如设计无要求时, 水平安装, 风管直径或矩形大边长小于400mm, 间距不超过4m;大于或等于400mm, 不超过3m;当垂直安装时, 间距不应大于4m, 每根立管的固定件不少于2个。风管的法兰面应与风管中心垂直, 两相对的法兰连接面应相互平行、严密, 螺应紧固、螺栓的外露长度应一致, 同一管段的法兰螺母均在同一侧。法兰的垫料厚度宜为3～5mm, 垫料不得挤入管内, 法兰垫料的材质应满足耐火要求。风管底部不宜设置纵向接缝, 如有接缝时应作密封处理。风口安装位置应正确, 在同一室内的风口应对称, 标高要一致, 矩形风口应做成横平竖直, 风口表面应平整, 并与墙平齐, 吸顶安装的散流器等应紧贴平顶, 多只安装时应均匀对称。对于设备用房内安装的风口, 应避免风口下方有重要设备, 防止风口产生的凝结水跌落, 损坏设备。对于安装的柔性软接不得歪斜、扭曲和变形, 与设备相连时松紧应适宜, 安装在风机吸入口柔性软接应绷紧些, 以免减少吸入管的截面积。风机吸入口与出风口的软接应与天圆地方和风机的法兰连接牢固, 防止风机运行过程中出现脱落的现象。

2.2 空调设备安装质量控制

2.2.1 空气处理设备

车站内的空调处理设备主要有组合式空调箱和空气处理机组。空气处理设备安装前, 应先核对设备基础的标高及尺寸是否满足设备外观尺寸要求, 空气处理设备组段前, 认真检查各功能段箱体的连接顺序是否正确, 各箱体连接时, 箱体间密封垫应密封严密, 机组与基础间的减震垫摆放位置正确, 保证机组平整度满足设备要求。风管与机组连接时, 应保证机组不得承担外接管道的重量, 所有进、出风管应设法支撑和固定。机组进、出水管应采取保温措施, 每个冷凝排水管上应安装U型水封, 凝结水的引流管应畅通, 保证凝结水正常流出。

2.2.2 通风机的安装

地铁中安装的通风机主要用于火灾工况时的排烟和正常工况时的排热, 故风机安装前的检查工作尤为重要。风机安装前, 重点核对风机厂家提供的参数是否与施工图纸参数一致, 且风机的左右式准确无误。风机就位设备基础前, 核对叶轮、机壳和其他部位的主要尺寸, 进风口、出风口的位置是否与设计相符合;叶轮的转向是否符合设备技术文件的规定;是否有锈蚀、变形、碰伤等现象, 进风口、出风口是否有盖板严密遮盖, 并应有产品出厂合格证和质量保证书风机的基础、各部门尺寸应符合设计要求。设备基础上的预埋件尺寸满足设计要求, 基础的位置及标高正确。风机安装就位后, 风机的机轴应保持水平, 与风机扩散筒的中心线在同一水平线上, 保证两轴中心线同心。

2.3 制冷系统安装质量控制

2.3.1 制冷设备的安装

车站内的制冷设备全部集中安装在冷水机房, 机房内的设备及管道安装前应根据机房内的面积和净空标高, 认真合理布置, 保证设备及管道的安装能满足系统正常运行。制冷设备安装前, 核对设备基础的尺寸有无偏差, 基础高度满足设计要求, 设备基础表面平整, 预埋孔及预埋件等均符合设计要求。冷冻、冷却水泵安装时, 应保证泵体中心线与基础中心线处于平行, 地脚螺栓安装位置正确。冷水机组安装时, 应保证机组的冷凝器和蒸发器进、出水口有足够的空间, 满足管道及附件的安装, 并方便人员操作。机组的四周应留有检修空间, 方便机组每年的定期检修和维护。

2.3.2 冷却塔的安装

由于车站的冷却塔基本设置在车站外部, 如何合理地设置冷却塔的安装位置, 成为制冷系统是否能够正常运行的关键。冷却塔安装时, 塔体应与基础预埋件连接牢靠;塔体的四周应通畅无障碍物, 保证空气正常流通;冷却塔的进水管及喷嘴的方向和位置正确, 布水均匀。多台塔体并联连接时, 应在塔体间设置连通管, 保证多台塔体间的水盘水位高度一致, 避免出现水盘水位高度不一致的现象。

2.4 绝热保温工程质量控制

由于车站内的空调运行分为通风季和空调季, 空调季运行时车站室内外温差大, 容易产生冷凝现象, 故绝热保温工程是空调季是否有冷凝水产生的重要环节之一。若绝热保温层性能差或破损缺漏, 将会产生结露及滴水现象, 既浪费能源, 又影响系统的正常使用, 对装饰外观也会造成损害。因此在绝热保温施工前, 必须检查绝热保温材料的材质和厚度是否符合设计要求;绝热保温层铺贴后须严格检查是否覆盖严密, 特别是要检查风管的上部, 防止施工人员偷工减料, 在人员不便操作和容易产生漏贴的部位遗漏保温。吊顶上部的风管、水管在吊顶安装完毕前, 应认真复查一遍, 防止其他施工人员在吊顶上部施工时, 对已绝热保温完毕的保温层二次破坏, 造成系统运行后, 产生凝结水。风管及水管系统的阀门处保温不严密也是常见病之一;冷凝水管的垫木与管径的尺寸要注意配套, 防止间隙过大;保温材料与垫木之间的粘接不能留有缝隙;室外的保温绝热管道保温层包裹必须严密, 且保温层外需设置保护层, 保护层应有防水功能, 保护层搭接方向必须顺水, 以防保温层进水受潮后影响保温效果。

3 通风空调安装工程的施工后期质量控制

现场施工基本结束后, 还应做好后期质量控制, 对所有制冷设备, 空气处理设备, 通风机, 送、回风口等设施在竣工前作全面的清理, 保证设备表面干净整洁, 各类风阀, 送、回风口的名称、编号等标记齐全、清晰。通风机进行单机调试前, 应先进行绝缘电阻测试, 防止长时间设备未受电, 电源线受潮影响绝缘电阻。空气处理设备单机调试前, 应先对箱体的过滤网进行清洗, 避免过滤网的灰尘过多, 影响箱体的风量。通风空调系统进行系统调试前, 应成立专门的调试小组, 保证小组的每个调试人员都熟悉调试的程序、操作步骤, 并编制用户操作手册, 方便调试工作的培训。

4 结束语

地铁车站的通风空调安装工程质量控制应从施工的每个环节都加强管理, 对于设备、风阀的安装应严格按图施工, 并根据设备厂家提供的设备安装要求, 认真核对, 保证安装完成的设备达到设计要求的运行功能。风管系统的安装, 重点做好绝热保温工作, 在车站空调系统正式运行后, 达到设计要求的空调工况要求, 并满足节能要求。总之, 地铁车站的通风空调安装工程质量控制, 关系到车站的正式运营后的实际节能效果, 应从整个施工过程加强质量控制管理。

摘要：随着近几年国内地铁轨道交通工程的高速建设, 地铁车站机电设备安装工程的施工质量决定了地铁正式运营后的维修成本, 而机电设备安装工程中的通风空调安装工程质量直接影响到车站的节能效果是否满足设计要求。就地铁通风空调安装工程在施工准备、施工安装阶段中应注意的质量控制进行了简单阐述, 以确保整个施工质量满足验收规范及设计规范要求并达到设计要求的节能效果。

关键词：通风空调,安装工程,质量控制,验收规范,设计规范

参考文献

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[2]张青立.通风空调工程常见质量问题及处理200例[M].天津大学出版社, 2010.

[3]李兰珍, 易翔.建筑通风与空调安装工程施工质量控制要点[J].江西煤炭科技, 2007, 15 (4) :71-73.

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[6]王宏卫.民用建筑通风空调安装施工质量控制[J].建筑知识 (学术刊) , 2011, 21 (9) :160-161.

控制通风的需求 篇11

摘要：煤矿掘进通风机欠风自动切换控制开关是在工作风机出现故障的情况下，引起通风机的通风量降低，使控制开关上的风靶产生位移，控制干簧管传感器的动作，接通控制线路，启动备用通风机，实现双风机欠风自动切换。

关键词：煤矿掘进通风机 欠风自动切换控制开关

0 引言

煤矿掘进工作面经常因为停电、电气开关故障、电动机故障、局部通风机故障等原因造成巷道通风风量不足，导致瓦斯等有害气体超限。以前由于没有使用风机自动切换装置，掘进工作面只有1台风机通风工作，风机停转，工作面的人员就要立即撤出。需要人工启动备用风机，恢复正常通风后，工作人员才能进入工作面工作。所以严重影响了井下掘进工作面的安全生产。对安全生产造成威胁，针对这种情况，提出了在通风机欠风时，备用风机自动切换的解决方案。即分别在每台对旋通风机的出口安装欠风自动切换控制开关，防止通风机在停电、电气开关的故障。电动机故障，局部通风机等故障时造成风量不足，本控制开关自动接通备用通风机的电源，备用风机立即投入运转。不会使巷道内出现无风状态，不会形成瓦斯及煤尘的积聚，及时提供工作风量，确保安全生产。

目前应用的掘进通风机自动切换开关是采用电源断电切换控制，在双电源系统中，如果有一路线路因故障导致停电，相应电源开关的中间继电器因断电切换，接通备用开关的控制电路，备用开关启动接续通风工作。其缺点是如果工作通风机因控制开关机械故障、电动机故障、通风机机械故障等因素使得通风机欠风时，备用通风机不能切换而造成欠风，瓦斯聚集，容易发生煤矿事故。

1 装置的技术路线

煤矿井下向一个掘进工作面供风，必须有两台掘进通风机，一台工作一台备用。两台局扇的电源分别取自二趟电源，称双风机双电源，如果一趟电源发生事故，另一趟线路的备用掘进通风机要求能够快速启动，向掘进地点供风。掘进通风机欠风自动切换控制开关安装在每台通风机的出风口，当工作通风机正常工作时。风量足够大，推动欠风自动切换控制开关中垂直安装的可以摆动的风靶，风靶1上的磁钢5接近磁控干簧管2，干簧管的接点在磁场作用下吸合，接通通风机控制开关中的继电器线路，通风机正常运行。见图一所示：

当由于电源故障，电气开关故障、电动机故障、局部通风机机械故障等原因造成欠风时，在重力作用下，风靶1下垂，磁钢5远离干簧管开关2，干簧管开关释放，断开控制开关的控制线路，继电器释放，工作开关停止运行，继电器相应接点闭合备用开关控制线路，备用通风机启动运行，维持掘进工作面正常通风。完成自动切换工作。调节干簧管在滑道的位置，可以调节干簧管与磁钢的距离，从而调节欠风量动作值。

2 装置的工作原理

煤矿掘进通风机欠风自动切换控制开关安装在防爆对旋式通风机的出风口处，如图二所示。开关3由风靶1、磁钢5和干簧开关2、滑道4等构件组成，如图图二所示，风靶1经转轴垂直安装在控制开关中，风靶与干簧开关中通过磁钢的磁场相关联，在通风机正常工作时，通风量足够大，风力推动风靶向上偏移，磁钢与干簧管接近，干簧管在磁场的作用下，接点吸合，维持通风机正常工作。在通风机的电源、电气开关、电动机、局部通风机机械等故障发生时，引起通风机的通风量降低，在重力的作用下，风靶下垂，在风靶上固定的磁钢与干簧管的距离增大，当它们距离大于设定值时，磁钢的磁场不足以维持干黄管开关的释放，通过控制线路启动备用风机，实现风机的欠风自动切换。

由调节滑道中4的干簧管的位置，可以改变控制风量的设定值。

3 小结

煤矿掘进通风机欠风自动切换控制开关，解决了现有的掘进通风机控制开关在电气开关机械故障、电动机故障、局部通风机故障等因素造成工作面欠风时，不能可靠切换到备用风机的问题。

本开关结构简单，工作可靠、维修方便。保护范围广，受到现场技术人员的好评，是实现煤矿通风安全自动化有效的控制装置。

参考文献：

[1]田玉楚.双风机控制器结构[J].自动化学报，1999，25（6）：824-827.

[2]金以慧.风机控制装置[M].北京：清华大学出版社，1993.