nmda受体拮抗剂
Feature story 总第345期_________
r专题报道
卢小维蔡革华黄刚李会成潘雅芬彭维饶顺茂
(中建三局集团有限公司工程总承包公司武汉430064)
摘要：本文以大规模锂电池车间环境控制为例，详细介绍了营造锂电池生产所需低露点环境的核心设
备转轮除湿机的运行原理、特点、细节参数等，总结了转轮除湿机配套的中温水、低温水、蒸汽系统的调试 关键技术，并结合车间气流组织形式，利用车间气流组织调试的压力梯度控制车间环境，具有良好的推广应
用价值。
关键词：转轮除湿机蒸汽再生加热表冷温度控制气流组织压力梯度控制
中图分类号：TU834. 9 文献标识码：B文章编号：1002-3607(2021)02-0023-04
1工程技术背景
现行的空气除湿方式包括冷却除 湿、液体吸附剂除湿、固体吸附剂除 湿、膜除湿等nl。但在实际应用中，单一除湿技术很难满足要求，多种除 湿技术联合使用能综合各种技术的优 势、规避自身不足，在节能的同时提 高除湿效率。
转轮除湿机属于空调领域的一个重要分支，是控温除湿的典型代表，转轮除湿机的核心部件是一个蜂 窝状转轮121，本文依托工程采用双级除湿转轮，其结合了冷却式除湿及转 轮吸附式除湿两种方式，而除湿机正 常工作需要多个系统的配合，其调试 技术更是重中之重。为满足转轮再生 循环加热所需的蒸汽系统，供应为 0.6MPa的140T蒸汽，同时厂区供 应有12C/18T中温冷水系统，以及 e m s t低温冷水系统，供应至除湿 机冷却除湿及转轮再生后降温使用。空气经过过滤后进入空调机组，首先 通过前处理模块，空气中部分水分经 新风表冷处理后，经过冷却式除湿，达到一定的温湿度要求，再通过前级转轮进行除湿后使其达到设计的露点
要求，之后经过中表冷降温除湿处理
达到设计的温度要求，由处理风机送
至后级除湿转轮。处理空气经过除湿
转轮除湿后成为干燥空气，出口干燥
空气通过后表冷将温度调节至151~
251，并经过中效过滤，送至干燥室
内，超低露点的干燥气流通过车间气
流组织系统循环整个室内。
整个除湿净化系统调试，一是要
满足除湿机的正常工作，二是车间风
系统调试。要达到车间环境温湿度需
求运行有三大系统：蒸汽再生加热系
统；前表冷中表冷冷冻水系统；车间
通风系统。这三个系统的正常工作是31au
保证车间环境要求的重要指标。
2大规模超低露点锂电池车间转
轮除湿机调试技术
2.1 转轮除湿机蒸汽再生加热系统
调试技术
除湿转轮作为转轮除湿机最核
心的部件，也是整个转轮除湿机造
价最贵的部件。转轮正常的工作温
度分两种：一是再生工况，在这一
工作区间，转轮已经吸附了足够多的
水分，需要利用蒸汽或电加热进行烘
烤，并通过再生风机将水分排出去，
这一区间，转轮正常的工作温度在
并不得超过化己1^。
二是除湿工况，在这一工作状态下，
转轮为干燥状态，转轮要尽可能吸附
空气中的水分，达到低露点的效果。
由于硅胶、分子筛吸湿剂的化学特
性，当进风温度越低，其表面水蒸气
分压力下降，从而使除湿效率更高1\
反渗透浓水转轮在低温低湿条件下除湿效果
最佳，所以转轮除湿机设置前表冷盘
对新风进行除湿，前表冷正常工作温
度矣101，设置中表冷盘对新风与
室内回风混合后再进行降温及冷却除
湿，中表冷正常工作温度矣18^。转
轮除湿再生循环示意图见图1。
项目实施中转轮再生加热采用
蒸汽加热方式，蒸汽是除湿机转轮再
生烘干的热量来源，蒸汽盘的加热温
度是转轮能否达到最佳再生效果的重
要指标，此次项目蒸汽源自于动力站
房内的天燃气锅炉，供应1.25MPa的
160T的饱和蒸汽至各区厂房，主管
2021 年第02期Feature story
专题报道1
道管径DN250，采用室外钢结构管廊敷设，管道热伸缩补偿采用套筒补偿器，利用管道本身的弯曲部分对 热伸缩做自然补偿，由厂房内分汽缸 分别供除湿机及生产工艺设备使用。转轮除湿机蒸汽系统由减压阀减压至 0.6MPa供应至除湿机末端。
图1转轮除湿再生循环示意图
2.1.1蒸汽送气调试
管道经清洗吹扫合格后，除 按技术、安全和组织措施进行检查及恢复工作外，应尽量避免进行其他可能影响管道内部清洁的工作。蒸汽管道投入运行前，应再升压至0.3M P a~0.5M Pa，对所有法兰连接 情况检查一次。
所有工作完成后进入蒸汽送汽调 试，首先锅炉房点火后，送至分汽缸 的蒸汽压力先缓慢升至0.5M P a，进 行户外管道的暖管。暖管的作用是让 整个蒸汽管道受热均衡、膨胀均衡，防止管道温度低，蒸汽进入后被迅速 冷却形成大量凝结水而出现水冲击，要暖管和缓慢供汽。户外主管完成暖 管操作后，此时可以开启末端用气设 备，保证环路通畅，然后缓慢打开分 汽缸供至除湿机的支路阀门，此时可 以利用减压阀缓慢提升减压阀后支路 蒸汽管道的压力，进行户内支路管道 暖管。
主线管道和支线管道完成暖管后，可以缓慢抬升蒸汽压力至设计工 作压力，当主管道压力升至0.8MPa
以上时，可以完成减压阀的调试工
作，先短暂关闭减压阀后截止阀，减
压阀前蒸汽压力此时应稳定在0.8MPa
以上，缓慢调节减压闽，直至减压
阀后压力稳定在0.6M Pa，而后观察
3min，缓慢打开减压阀后截止阀，直
至支路系统压力稳定。此时可以关注
除湿机末端蒸汽供汽状态，最终以转
轮除湿机新风转轮及低湿转轮再生加
热温度达到is o t iM c n:，为蒸汽供
热合格。
2.1.2 转轮除湿机蒸汽系统的节能模
式运行
除湿机运行最不利的环境是每年
的梅雨季节，气温较高，空气中的相
对湿度基本是100%，此时转轮除湿
机是满负荷运行，蒸汽供应几乎是满
载，再生加热盘管一般处于I S O t-
140T，但在冬季，室外气温大多处
于_个干冷的状态，此时除湿机运行
不需要达到一个满载的状态，相对应
陶粒混凝土墙板的再生加热温度可以适当降低，这时
可以适当减少蒸汽用量。
转轮除湿机根据回风露点温度监
测车间环境状态，利用PLC控制转轮
除湿机配套电动阀，调节电动蒸汽阀
开度.减少蒸汽用量，例如冲叠封装
区，环境设计为露点温度矣-45T,
处于冬季环境时，当车间环境露点温
度达到-601左右，设定回风露点温
度低于-551时，转入节能模式，控
制电动蒸汽阀门减小阀门开度，降低
再生蒸汽盘温度，减少蒸汽用量，达
到节能降本的目的。
蒸汽系统节能模式产生的经
济效益：根据天燃气理论热值为
37656kJ，取锅炉热效率为0.91，由
此可以得出锅炉工作热量转移指数为
0.91 x37,656=34,267kJ,600,000/
34,267x 4.184 = 73.0，即理论上
每产生一吨水蒸气，需要消耗约
73m3天然气。以本项目为例，转轮
除湿机所用蒸汽用量，满负荷下为
10,659.3kg/h，转入节能模式下运行
除湿机蒸汽用量为8527.44kg/h，蒸
汽用量在冬季可以减少2131.86kg/h,
按理论值可以节省天燃气用量约
155m3/h，按镇江市非民用天燃气价
格3.69元/m3计算，理论上可以节约
572元/h，每天约13,726元。
2.2转轮除湿机三级表冷温度控制
在空调水系统中，水力失调是最
常见的问题。水力失调导致系统流量
分配不合理，造成某些区域除湿机表
冷温度不足，转轮除湿机无法达到最
佳除湿效果，系统输送冷、热量不合
理，从而引起能量的浪费，因此必须
对系统流量分配进行平衡。在进行水
系统调试前，需分区域绘制空调水系
统的系统图，将系统参数（流量）标
注于系统图上，对系统图上的平衡阀
进行编号，并将编号信息填至阀门调
试记录表中。
2.2.1理论流量计算
本项目空调水系统分为12"C/181
中温冷水系统，e t/i s t低温冷水系
统以及60t/50t：热水系统。三大空
调水系统均采用异程式设计，工作压
力0.6MPa。以电极车间为例，空调
水供应以前段车间（上料、搅拌、涂
布、烘烤、卷料、对辊），后段车间
(冲叠、封装、电芯烘烤、注液）区
域分支，水量调节首先就以这两大分
支为主（见图2)。
根据转轮除湿机技术参数，每个
表冷盘的额定制冷量计算该盘管所需
的水流量，计算方法如下：
L=Q/ (At • 1.163 )
Feature story 总第345期_________
f专题报道
空调水主管路
正极车间
1
1
负极车间11
4— —►
前段车间中段车间
其中：
L—水流量，m3/h;
Q—表冷盘额定冷量，kW;
厶t一空调冷水供回水温差，"C。
2.2.2实际流量测试
流量测试有助于在水力平衡调试 时快速精确地到问题所在，项目在 调试时根据管路系统图分区域测试，根据设备参数换算区域实际所需流量，方案设计时根据系统特点设置静 态平衡阀。根据理论流量和实际流量 值不断进行调整，先完成大支路的流 量平衡。
电极车间空调水管系统设计在较多支路系统设置有平衡阀，这些支 路流量的测量可以通过平衡阀两端流 量测孔以及厂家配套测量仪器进行测量。
异程式空调水系统较容易出现水利失衡，每个大支路流量控制更显 重要。空调水系统以前段车间和中段 车间为分支，每个大分支以设备布置 数量细分小分支，项目团队可以采用 超声波流量计监控管路的流量，在无 平衡阀的管路上采用超声波流量计进 行测量。
2.2.3系统的流量调节元素
较多管路支路上同时有四台除
湿机或净化空调
机组，同时每台
除湿机上配置有
两个低温水系统
的表冷盘管，两
个中温水的表冷
盘管，这些同一
支路上设备与设
备之间的水力平
阀、蝶阀、闸阀、各类平衡阀，这类
阀门都具有一定的流量调节能力，尤
其是平衡阀，具有良好的流量调节特
性。因此在调节流量时，优先调节平
衡阀，再考虑其他阀门。
2.2.4静态水力平衡调试
通过在厂区整个管道系统中静态
阀门对系统管道特性阻力数比值进行
调节，项目团队首先将系统分解成一
个多级的多联子系统，然后按照从末
端除湿机净化空调机组到主管道的顺
序，对各个并联子系统按照一定的步
骤进行调节，使其与设计要求管道特
性阻力数比值一致，最后调节主管的
流量至设计总流量，这时各末端设备
流量均同时达到设计流量，系统实现
静态水力平衡。
2.2.5动态水力平衡调试
动态平衡是通过在管道系统中增
设动态水力平衡设备（流量调节器或
压差调节器），当其他用户阀门开度
发生变化时，通过动态水力平衡设备
的屏蔽作用，使自身的流量不随之发
生变化，末端设备流量不互相干扰，
此时系统实现动态水力平衡。纱窗角码
静态平衡调试完成后，将各种
动态平衡阀与厂务自控系统相连，现
场先进行简单的单机调节，预设，然
后与楼宇自控系统进行联调，实现动
态平衡。
2.3车间内气流组织调试关键技术
转轮除湿机设备正常工作以后，
合理的气流组织使优质的低露点洁净
风完整循环在车间每一处空间，是实
现车间超低露点高洁净度环境的直接
手段，同时优质的回风也是为除湿机
减少湿负荷，可以进一步提升送风品
质。针对车间建筑结构以及车间环境
技术参数需求的不同，项目团队设置
了两种不同的气流组织方案：
方案一是针对车间吊顶较高，吊
顶夹层内空间有限的情况，此时无法
布置较多送回风管线，利用除湿净化
机组负责处理室内、吊顶内以及新风
负荷，经除湿机处理送风部分接至风
机过滤器单元（FFU )静压箱送至室
内，另一部分送至吊顶上方；部分回
风直接送回转轮再生，另一部分回风
经干盘管（DCC >冷却，采用FFU循
豆渣搅拌机环满足洁净度需求。总体要求达到室
内洁净度，温湿度要求。该方案较为
复杂，不仅要保证车间内送风均匀，
回风全面，同时要保证吊顶内为微正
压，保证外界气流对车间气流组织的
影响达到最小值|41。
方案二是针对吊顶高度不太高，
同时吊顶夹层内空间充足情况，当除
湿风量循环次数大于净化风量循环次
数要求，采用除湿净化机组负责处理
室内和新风负荷的方式，经除湿机处
理送风部分接至HEPA送至室内，部
分回风直接送回转轮再生，达到室内
洁净度，温湿度要求。该方案气流组
织形式简单，保证每一个高效送风口
风量均匀，回风口回风全面，可以实
现整个车间的气流循环。
注液车间
电芯下料烘烤车间
冲叠封装车间
图2车间空调水管路示意图
衡，同一台设备
上表冷盘管之间
的水力平衡，需要利用管路上的止
_____2021 年第02期Feature story 贤在[专题报道1
2.3.1方案一气流组织调试关键技术
利用吊顶夹层加FFU来实现车间 气流循环的气流组织形式中，车间内 的气流送风是通过风机过滤器单元(FFU )实现。FFU适用于各种环境 中获得高级别的洁净环境，且自带风 机，出风均匀而稳定，避免了集中送 风系统各送风口风量平衡的问题。所 以在方案一中，调试的关键在于如何 实现车间内、吊顶夹层以及车间外的 压力梯度。压力梯度的正确控制是为 了实现两个目标，一是引导气流正确 循环，二是避免外部非洁净高湿空气 进入车间气流系统内（见图3 )。
不同于常规的通风系统的调试，压力梯度的控制在设计论证完毕后，在调试过程中主要是实现车间内、吊顶夹层内、车间外部这三个空间的气 压。为了便于实时观察这三个空间气 压变化，项目团队以车间外部的气压 为基准气压，也是室外标准大气压，利用压差计来实时显示车间对吊顶夹层、吊顶夹层对车间外部的气压差。首先开启转轮除湿机，然后启动 FFU，通过调节设置在吊顶内送风口 的调节阀，以及FFU的转速实现车间 正压维持在1〇Pa左右，吊顶夹层内对室外为3 ~5Pa正压，实现从车间到吊
顶夹层到室外的压力梯度控制。
2.3.2方案二气流组织调试关键技术
方案二的区别在于转轮除湿机
选型搭配上，整体车间气流组织形式
是一致的，末端风口为高效过滤送风
口，不同于风机过滤器单元（FFU),
其本身不带驱动源，气流组织的动力
主要源自于转轮除湿机与循环空调箱
(RCU )。转轮除湿机所有的送风
量均送往车间内，其压力梯度控制也
相对单一，只需要满足车间压力高于
10Pa，其压力梯度控制见图4，所以
调试过程中重点在于每一个送风口的
风量平衡，不同于
只关注送风气流风
量平衡的常规空调
系统的风量平衡。
根据Airpak计算机
模拟的结果，在回
风不均匀的情况下
也会导致局部区域
存在环境不达标的
情况，所以每一个
回风口的风量均匀
也是需要关注的重
点，但回风口与送风口风量平衡调试
方法一致。
3结语
为避免在调试期进行整改改造工
作，建设期应保障生产车间围护结构
的气密性，房间气密性的泄漏量应小
于5%。
蒸汽、冷水系统是除湿机正常运
行的关键系统，维持蒸汽及冷水的供
应平衡是保证大规模超低露点车间环
境的重要条件。车间的正压是维持车
间低露点环境的重要指标，气流组织
设计时应重点要考虑如何保证车间以
及利用吊顶夹层时的吊顶正压。
除湿机的正常运行所消耗能量巨
大，利用PLC集成自动化控制模式可
以保证车间正常运行的同时，实现低
负荷期间低能耗运行。
参考文献：
m李铁南.锂电池生产露点控制丨j i.内江科
技，2010, 31 (10) : 113+116.
丨21刘东.转轮除湿供冷空调系统麵究丨D1.上海：
同济大学，
2003.
13)麵，喻李葵空调系统研究麵0//
中国建筑学会建力分会第十六届学术
交流大会论文集.南昌：2009: 477-481.
丨4)赵磊.锂电池生产厂房低湿空调系统分析与研
究WI.制冷与空调，
2020, 20 (3): 27-34.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议