中央空调系统的故障诊断分析
7. 供冷（热）水主管的末端由于形成气塞而使换热器工作异常的故障诊断分析
如图8所示，空调系统中换热器处于供水干管的末端，由于供水、回水干管在敷设时均有一定的坡度，也就是说在供水干管的末端和回水干管的始端有可能处于水系统的最高点。在间断运行的系统中，或系统停运后，再次供水时，如果不及时对供水干管的末端和回水干管的始端进行排气，就容易造成两端部的气塞现象（即在管路的端部充满空气，从而阻止了水向端部的流动），使冷（热）水介质无法通过管路进入换热器内与空气进行热交换，以达到处理空气的目的。
因此，应经常通过排气阀进行排气、以防止气塞的产生，或者将排气管道上的手动排气阀更换为自动排气阀，以便随时进行排气，保证系统的正常运行。
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处于供冷（热）水干管末端的空气换热器
图8
8.水冷式表面冷却器（表冷器）进出管连接不当导致空气处理效果下降的故障诊断分析。
众所周知，换热器（如空调系统中的水冷式表面冷却器、热水空气加热器等）的换热量Q取决于冷却器的换热面积S、供热系数K和内外冷、热流体的平均温差（即对数平均温差）△tm。 在空调系统中所配置的换热器的型号、规格确定后，通过换热器的空气质量流速υp以及换热器内的冷（热）水流速υ一定。因此，有S、K为定值，此时换热器的换热量则取决于对数平均温
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差的大小，在相同条件下，即换热器的换热面积、传热系数相同，且内外介质具有相同的初温度时，换热器内冷（热）水流动的方向与通过换热器外部的空气流动方向相同（即为顺流）时（如图9 A所示），比换热器内冷（热）水流动的方向与通过换热器外部空气流动方向相反（即为逆流）时（如图9 B所示）具有较低的传热平均温差，即△tm顺﹤△tm逆。也就是说，在相同条件下，换热器采用逆流方式比采用顺流方式具有更好的换热效果。同时，采用顺流方式时，冷流体的出口温度，必须低于热流体的出口温度，而采用逆流方式时，冷流体的出口温度有可能接近热流体的出口温度。因此，对于水冷式表面冷却器在运行中，当供冷温度一定时，逆流方式比顺流方式换热量大，同时逆流方式还可以得到比顺流方式更低的空气出口温度。所以，在空调系统中所使用的水冷式表面冷却器与冷媒水的连接一般应采用逆流方式，采用顺流式是不合理的。
A）
A)顺流式 B)逆流式
水冷式表面冷却器进、出水管接法示意图
B）
图9
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二、空调房间湿度异常故障诊断分析
1、空调系统运行中机组露点温度过高导致空调房间内相对湿度过大故障诊断分析
空调系统在高湿季节运行时，无论是采用喷水室空气处理方式，还是采用水冷式表面冷却器的空气处理方式，由于室外新风的补入，增加了处理空气的耗冷量。同时，为保证运行中空调系统机组露点的相对稳定，必须供给喷水室或表面冷却器的冷水温度要比系统机组露点的干球温度至少低3~5℃。如果所供冷水温度过高，则空气处理机组露点也必然随着增高，甚至达不到冷却干燥的处理过程，由于系统机组露点的升高，必然导致空调房间内相对湿度的失调。
2、系统运行中，由于送风气流中夹带水滴过多而导致空调房间内相对湿度异常故障诊断分析
（1）表面冷却器处理的空调系统，在对空气进行冷却干燥处理时，处理过程中从空气中分离出来的凝结水沉降于空气处理室的底部。如果空气处理室内排水不畅而积存其内，当空气以一定的速度通过空气处理室时，将加速空气处理室内积水的蒸发，蒸发的这部分水蒸气随空气流一起进入空调房间，造成空调房间内的相对湿度过大而失调。
（2）采用表面冷却器处理的空调系统，如果在表面冷却器后面，不设挡水板，而通过表面冷却器的空气，流速又高，此时较大的气流将会把空气处理过程中析出的、挂在表面冷却器外表面的水滴带入气流中。这部分水滴一部分以水珠的形成随送风气流进入空调房间，另一部分水珠在进入空调房间的途中蒸发而以水蒸气的形式进入空调房间，从而加大了空调房间内的相对湿度，使室内相对湿度失控。
3、空调系统的漏风量过大而引起的空调房间内的相对湿度故障诊断分析
由于空调系统的漏风量过大而导致空调房间内的相对湿度过大的原因及处理方法可参考图7 内容。
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4、 蒸汽加湿系统运行中造成空调房间内湿度过大故障诊断分析
众所周知，将水蒸气直接喷入送风流中是一种对空气进行加湿处理的简便而有效的方法。但如果加湿管路的配置不当，或蒸汽压力被动过大和过于频繁，都会不同程度地影响加湿处理效果。 （1）由于加湿管路配置不当造成房间内湿度过大。在对空气进行喷蒸汽加湿的空调系统中，尽管一般都使用干蒸汽加湿器，且蒸汽压力一般为0.1MPa左右，但由于蒸汽在输送途中凝结而产生一定量的凝结水，尤其在加湿系统停运期间，供汽管道内的凝结水都聚集在加湿调节阀之前的一部分管段内。在加湿系统运行时（尤其是在加湿调节阀开启的最初几分钟内），积存于加湿调节阀之前管道内的凝结水将随蒸汽流一起进入加湿器内，其中一部分凝结水进入加湿器之后向下通过安置在加湿器后部的疏水器排至回水管网中，而另一部分凝结水随蒸汽流通过加湿器的喷孔进入空气处理室。这部分进入空气处理室的凝结水中水滴较大者沉降于空气处理室的底部，而另一部分微细水滴随着气流进入空调房间，它们在空气输送途中或在室内进一步汽化，从而加大了空调房间的湿度，使湿度控制产生失调现象。
通过多年来的运行实践，在靠近加湿调节阀进口处加装一凝结水排水装置，使积存于加湿调节阀之前的凝结水随时通过排水装置排出，以保证进入加湿器的蒸汽基本为干蒸汽，使加湿系统正常运行。
（2）喷蒸汽加湿系统中，如果供汽压力稳定装置（蒸汽减压阀）失灵，由于供汽压力的波动过大和频繁，可能会造成空调房间内相对湿度的波动频繁和过大。
我们知道，在一定的蒸汽管路中，通过管路内的蒸汽量随其压力的升高而增多。
空调系统在喷蒸汽加湿的运行季节里，在供汽压力恒定条件下，在控制系统的作用下，加湿调节阀的开度将随空调房间内相对湿度的变化而变化，使之通过一定的蒸汽量，从维持空调房间内的一定的相对湿度。
设调节系统处于平衡状态时，供汽压力为P1，调节阀的开度为Lmax，单位时间里通过的蒸汽量为qm，室内相对湿度为φ1。如果由于供汽压力的波动变为P2，则相当于对加湿控制系统加上了一个干扰信号。由于瞬间通过加湿调节阀的蒸汽量的变化，而使室内相对湿度发生变化，由φ1变到φ2。要使空调房间内的相对湿度恢复到最初状态φ1，在湿度传感器、变送器、调节器和执行器滞后时间的共同作用下，则需经过一段时间（相当滞后时间）后，加湿调节阀的开度开始发生变化，使室内相对湿度逐渐接近于φ1。但当室内相对湿度还未达到φ1时，接着再次发生供蒸汽压力的波动，控制系统在新的干扰信号作用下，再经过一段滞后时间，使加湿调节阀的阀位再次发生变化。这样由于供汽压力的无规则反复大幅度的波动，将会使空调房间内
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的相对湿度很难稳定在要求范围内，从而使相对湿度的变化处于无规则的反复振荡之中。
5、喷蒸汽加湿系统，在停止供汽后又恢复供汽时，容易造成空调房间内的过湿。
采用常规调节仪表（如TH湿度传感器、TS-A相对湿度调节器和电动双通调节阀MV组成的空调房间内相对湿度调节系统，调节器MIC将根据安装在空调房间空调区域内的湿度传感器ME所发出的相对湿度信号，送至相对湿度调节器MIC内与设定的空调房间内的湿度比较，发出调节指令，使执行机构推动加湿调节的电动双通调节阀MV改变加湿调节阀MV的开度，以控制室内相对湿度维持在一定范围内。
空调系统在加湿调节的运行中，当蒸汽源（锅炉房）由于各种原因停止供汽时，由于空气不能得到加湿处理而使室内的相对湿度偏低，在湿度调节器的作用下，控制系统中的继电器将会反复的吸合、释放，使加湿调节阀处于最大开度状态。此时，可将湿度调节器由自动控制换为手动控制，同时关闭加湿调节阀。这时调节器将不会再有控制信号输出。如果加湿调节阀仍处于最大开度状态时，一旦汽源又恢复蒸汽的供应，大量的水蒸气将会在瞬间通过处于开启状态的加湿阀进入干蒸汽加湿器，从加湿器的孔口喷出随气流进入空调房间，在极短的时间内就会造成空调房间内的过湿现象。因此，此种运行方式是非常危险的。 为了避免此类现象的发生，可采取以下措施：
（1）在加湿季节运行的空调系统，当汽源停止供汽时，可采用手动调节方式关闭加湿调节阀，同时将调节器由自动调节位置转换为手动调节位胃。这样，即使汽源突然恢复供汽后，由于加湿调节阀的关闭，也不会产生大量水蒸气随气流冲入空调房间而造成过湿现象。
（2）在空调集中控制室内设置供汽和停汽报警装置。在加湿季节运行中，当加湿系统供汽时发出声、光信号，此时运行人员可打开加湿供汽总阀，按正常运行方式进行。当汽源不论因何种原因停止供汽时，也同样发出声、光信号，此时可关闭加湿系统供汽总阀，使相对湿度调节器由自动换为手动控制。这样既可避免由于控制系统在调节器的作用下，中间继电器频繁的吸合、释放所造成的磨损，延长其使用寿命，又可避免由于突然恢复供蒸汽后，大量蒸汽冲入空调房间而造成房间的过湿。
（3）加湿供汽管路中的杠杆薄膜式蒸汽调压阀发生故障时，造成加湿系统供蒸汽的压力过高，使喷蒸汽加湿系统不能正常工作，导致空调房间内相对湿度过大。
运动，从而产生较大的冲击力。当阀杆向上的移动距离大于膜片正常工作时
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