中央空调系统的故障诊断分析
6、由TH湿度传感器、TS-A湿度调节器和电动双通调节阀组成的喷蒸汽加湿控制系统运行中出现的故障诊断分析
(1)由于TH湿度传感器的原因而造成的故障诊断分析
故障现象:TH湿度调节器所指示的相对湿度值超过90%,但空调房间内相对湿度正常。 故障的原因分析:TH湿度传感器的电阻信号送入TS-A调节器,经运算、放大等环节后,指示出环境相对湿度与设定值的偏差,从而确定环境的相对湿度。
环境的相对湿度越小,则其干、湿球温度差就越大;反之,则干、湿球温度差就越小。当空气处于饱和状态时(即空气的相对湿度为100%,干、湿球温度差?t=0℃(即空气的干球温度与湿球温度相等);如空气的相对湿度为90%时,干湿球温度差?t=0.64℃;当空气的相对湿度为80%时,干、湿球温度差?t=1.39℃。
当温湿度传感器表面积灰,引起温湿度传感信号异常。应经常检查温湿度传感器,当发现数据异常时,检查温湿度传感器。
(2)由于TS-A相对湿度调节器的故障而造成的空调房间内相对湿度异常的故障诊断分析 前面介绍过,TS-A是断续式接点输出的三位P1调节器,它按照偏差的大小和极性,控制两个继电器,按P1规律使调节阀实现开、关动作,达到调节湿度的目的。其动作原理如下图所示。
偏差指示TH桥路调制、放大、解调中关足闭开开足
由上述可知,采用此种湿度控制系统的空调系统在运行中,值班运行人员定时或不定时的巡视检查是相当重要的。在巡视检查中要做到及时发现故障,及时采取必要的措施,以保证系统的安全、可靠、正常的运行。
(3)由于加湿系统中电动双通加湿调节阀的故障而造成空调房间内相对湿度异常的诊断分析 在由TH湿度传感器、TS-A相对湿度调节器和ZAP-C型双通电动调节阀及干蒸汽加湿器所组成的加湿控制系统中,当控制环境的相对湿度值低于湿度调节器上所设定的相对湿度值时,TS-A调节器将发出开阀指令,使ZAP-C型电动双通调节阀按照三位的P1调节规律增大阀的开度,使
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通过ZAP-C型双通电动调节阀的干蒸汽量增加。如果控制环境的相对湿度高于湿度调节器上所设定的相对湿度值时,TS-A调节器发出关阀指令,使ZAP-C型电动调节阀按照三位的P1调节规律减小阀的开度,减少通过ZAP-C型电动双通调节阀干蒸汽量,以达到环境相对湿度的控制目的。
如果所控制环境的相对湿度值高于(或低于)相对湿度调节器的湿度设定值时,TS-A相对湿度调节器发出关(或开)阀信号,使阀的开度减小(或增大),当调节阀的开度为零,即调节阀处于全闭状态(或开度为最大即开度为100%时,电动调节阀传动机构中的下限位块(或上限位块)与下限微动开关(或上限微动开关)接触,切断电动调节阀可逆电动机的电源,使电动机停转(电动调节阀的传动如上图所示)。
传动机构中的上限位块与上限微动开关接触时,调节阀的阀位处于最大开度,电动机的电源自动切断。在电源切断的瞬间,由于电动机的惯性作用,使上限位块继续再转过一个角度,甚至使上限位块冲过微动开关。一旦上限位块脱离开微动开关,只要TS-A调节器再次发出开阀信号时,电动机的电源将再次接通,电动机继续转动。但此时由于调节阀已处于最大开度,传动机构将无法转动,在电动机力矩的作用下使传动齿轮打碎,电动机空转,时间过长致使电动机烧毁,或者电动机通过传动机构使力矩施加于阀杆上,使阀芯被阀体卡住而导致电动机烧毁,从而使调节阀一直处于最大开度状态而无法关闭和进行调节,使加湿系统失控。相反,当下限块冲过下限微动开关时,同样会造成调节阀电动机的烧毁,导致调节阀一直处于全闭状态而使加湿系统失控。
还有一种情况是,如果ZAP-C型双通电动调节阀传动机构中的限位块为胶木等非金属材料制成时,当限位块与微动开关碰触后,在电动机惯性力的作用下,限位块与微动开关继续挤压,将会导致限位块破碎,从而也会使调节阀中的电动机烧毁,使加湿系统失控。
鉴于上述情况,在使用ZAP-C型电动双通调节阀时,应根据调节阀的这一特点,适当地调整上、下限位块的角度,将电动机惯性转动的角度、阀杆的行程考虑在内,同时应尽量地避免调节阀
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在两极限位置运行。
7、送风口结露导致故障诊断分析
某些空调系统在夏季运行中,有时会产生送风口的结露现象,于是有人认为空调房间内相对湿度过大。究其原因,一般为空调系统的送风温差过大、送风温度过低所致。
如某单位的空调系统,在夏季运行中发现位于空调房间顶棚上的送风口处出现结露,且有水珠落下。空调运行人员使用通风干、湿球温度计对空调房间内的温、湿度进行测定,其结果是室内的温、湿度均正常。当时空调房间内的干球温度tN=24℃,相对湿度φN=60%,此时室内的露点温度tNL=15.5℃,空调系统的送风温度却只有14℃。
由此可知,空调系统在运行中,由于送风温度低于室内的空气露点温度,因而使位于空调房间内的送风口金属叶片和边框的温度也低于空调房间内空气的露点温度。此时,处于tN=24℃, φN=60%状态的室内空气与送风口的金属叶片和边框接触后,由于冷却作用而产生冷凝水贴附于其上,当水珠质量达到一定值时,在重力作用下便会落到地板上。
解决此问题的方法是:根据空调房间内的工艺情况,减小送风温差,提高送风温度(使送风温度高于空调房间内空气的露点温度),加大系统的送风量。
8、湿膜加湿系统(或喷蒸汽加湿系统)的停运而造成湿度的异常故障诊断分析
在我国北方地区,由于冬、春季节室外空气干燥,相对湿度较低,因此,在空气的热湿处理中如果不对其进行加湿处理,对于有一定室内相对湿度要求的空调房间,则往往难以保证其要求的空气参数,致使室内时有静电产生,家具表面油漆出现裂纹,而且无法保证室内工艺的进行。因而,为了保证空调房间内工艺条件,保证产品质量所需的生产环境,就必须满足房间内所要求的空气相对湿度。为此,用于这些空调房间的空调系统,都配置了一定的空气加湿装置,湿膜加湿器、喷蒸汽加湿器、超声波加湿器、电极加湿器等。
但是,有一些空调运行人员在冬、春季室外空气比较干燥时,由于各种原因而不愿意将加湿系统投入运行。
因此,空调运行人员应该了解空调系统中各种空气处理设备的功能,同时应具有高度的责任心,在空调系统的全年运行中,根据室外条件的变化,及时地采用不同的空气处理方式,以满足空调房间内工艺条件的要求。对于采用喷蒸汽加湿的空调系统,在加湿系统投入运行时,只要认
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真操作,及时地巡视检查和调整,空调房间内的过程现象是可以避免的。
三、空调房间内静压控制中异常的故障诊断分析 1、单风机空调系统室内静压异常故障诊断分析
单风机空调系统,空调房间内静压的控制一般是采用改变空调系统中新风和回风的比例,或者控制空调系统中的排风量来实现的。造成空调房间静压异常的原因可能有以下几种: (1)由于空调系统中的新风调节阀或回风调节阀的失控而造成空调系统运行中的新风和回风比例失调,从而导致空调房间内静压的失控。
此时,首先应检查新风和回风调节阀的转轴及叶片是否灵活、转动自如,防止由于长时间不进行维修保养而造成的风量调节阀的锈死或卡死,从而使转轴无法转动或叶片无法随转轴一起转动。
其次应检查新风、回风调节阀上的执行器,调整执行器的上、下限位置,以达到执行器的行程(角行程或直行行程)与新风阀和回风阀的开度同步,使空调系统在运行中能实现新、回风的比例控制,进而满足空调房间内静压控制。
92)空调系统中所设置的空气过滤器使用时间较长,积尘较多,阻力增大。风机为了克服系统的阻力,其全压增高,风量减少,在空调系统的回风量保持不变(或变化不大)的条件下,则空调房间内的静压必然偏低。因此,必须定期更换空调系统中的空气过滤器,降低系统的阻力。保证系统的送风量、回风量及新风量的相对比例,以维持空调房间内合适的静压。 (3)空调房间有正压要求,空调系统运行中,回风调节阀处于最大开度,新风调节阀全闭状态时,其室内正压仍偏高。
对于单风机吸入式空调系统,如果处于负压区的空气处理室漏风比较严重,其漏风超过维持空调房间所需的新风量时(尽管系统中的新风阀处于关闭状态,但其在运行中由于向系统漏入的新风比新风调节阀全开时的新风还要大),此时必然造成空调房间内静压失控。
(4)位于空调系统中送风管路或回风管路上的防烟防火阀由于其自身故障而关闭时,将会使系统在运行中造成只回风不送风(或送风量很小),或只送风不回风(或回风量很小)的现象,从而使空调房间内的静压失控。 (5)排风量过大造成房间内静压失控。
对于单风机空调系统,有些空调房间内的静压控制是通过控制房间(或系统)的排风量来实现的。如果系统在运行中,送风量固定,则排风量过大将造成空调房间内静压过低;反之,则造
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成空调房间内静压过高。因此,此类空调系统在运行中,必须保持排风阀的调节灵活和最大、最小排风量的合适(即最大阀位和最小阀位的合适)。
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