天然气处理厂暖通设计常见问题及对策-.pdf

86 2 0 1 2 年2 月 天然气处理厂暖通设计常见问题及对策 赵淑珍 ’ 李静 王浩 ’ 1 ． 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司， 四川成都6 1 0 0 1 7 2 ． 中国石油塔里木油田公司天然气事业部 ， 新疆库尔勒8 4 1 0 0 0 摘要 为更好地满足工艺要求 ， 不断提高供暖、 通 风、 空调 等系统的设计水平 ， 通过对某天 然气处理厂 暖通 系统设计常见 问题 的分析 ， 提 出供暖散热器应选用新型产 品以适应现代 经济 的发展 。 大开 间的 辅助 生产用 房应采用水平 串联 式系统， 减 少供 暖立 管数量 ， 充分考 虑建筑 物的美观 ， 多层建 筑应该 考虑设置管道井 ， 单层建筑考虑设置管道 阀井 ； 气候恶劣地 区通风 系统 的设计 应该 考虑机械送风和 集中排风， 从人性化角度考 虑， 设置 空气处理机 组处理新风 ； 空调 系统 的设 计应根据建筑 情况提倡 选用 多联 中央 空调 ， 根据不 同的气候情况进行机组 出力 的修 正。 关键 词 供 暖； 机械送风 ； 排风 ； 多联 中央空调 ； 修 正 文 献标识 码 A 文章 编号 1 0 0 6 5 5 3 9 2 0 1 2 0 1 0 0 8 6 0 6 0前 言 在天然气处理厂中 ， 暖通专业的主要工作是各工 业 、 民用建筑单体 的供暖 、 通风 、 空调 、 生活热水 系统 和锅炉房系统设计。锅炉房系统的设计要点和经验在 文献⋯中有详细论述。在 四川地区 ， 全年平均气温适 中， 没有风沙 ， 对暖通专业来说 ， 建筑单体的暖通要求 容易满足。在气候情况恶劣 ， 风沙大、 冬季寒冷夏季炎 热的地区，暖通专业设计要考虑的问题就要复杂些 ， 本 文 以某 天 然 气 处 理 厂 的供 暖 、 通 风 、 空 调 等设 计 来 进行 论述 。 某天然气处理厂主要气象参数见表 1 。 从表 l 可看出。 该地区夏热冬冷 。 风沙较大 ， 气候 较为恶劣。 某 天然气处理厂主要 建筑单体及各 单体 的暖通 表1 暖通设计气 象参数一览表 0 ll◇毒 誊尊 警 0 0 |一 0 0 | 罄 妪 _ ‘ 虽蕊 瑚 鼠 最冷月最低平均气温 气温 ／ 1 2 极端最高气温 极端最低气温 当地年平均大气压 P a 当地海拔高度 ， m 土嚷 冻结厚度／ r a m 积 魏盖 层 平 均 高 度 积 雪 覆 盖 层 高 度 ／ 秘 雪 覆 盂 层 半 均 局 发 m m积雪覆盖层最高高度 年平均沙暴天数， d 收 稿 日期 2 0 1 1 - 0 7 2 9 基 金 项 目 中国石油天然气 集团公 司工程资助项 目 2 0 0 7 1 4 作者简介 赵淑珍 1 9 7 3 一 ， 女 ， 天津人 ， 高级工程师 ， 国家注册公用设备工程师 暖通空调 ， 学士 ， 1 9 9 6 年毕业 于重庆建筑大学城市建设学 院采 暖通风与空调工程专 业 ． 现主要从事暖通及热工专业设计工作 。 0 枷 瑚 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表2天然气处理厂主要建筑暖通要求表 要求见表 2 。 生活用房 、 辅助生产用房 中除维修 问、 变配 电室 外 均有 装修要求 ， 而且有人员操作 ， 因此要求在设计 时应该注意美观 。 1 供 暖 1 ． 1 系统 连 接 供暖系统由室外热力 系统及室内供暖系统组成 ， 室外热力管道全部选用直埋成品保温管道 。 管芯是无 缝钢管 。 室内供暖系统用的是焊接钢管。设计阶段 ， 考 虑到施工、 检修方便 ， 供暖管道入户部分均为明装。在 现场施工完成后 发现建筑单体 内外装修豪华 ， 该安 装方式影响了建筑 内部和外立面美观。 其实 ， 随着经济发展 ， 不论是厂 区的生产辅助用 房还是生活用房 ， 对建筑物的美观 、 舒适 、 安全要求 都 在逐步提高。设计应跟上时代 的要求 ， 在解决舒适性 基础上尽量做到美观耐用。把采 暖人户管道设计为暗 装 ， 设置入户阀井 ， 应该是最好的选择。切断阀及排污 第 3 0卷第 1 期 U T l L I T Y 公用工程 阀、 压力表 、 温度计等均安装在阀井内 ， 阀井按照国家 标准 图集设计 ， 既可尽量不增大检修难度 ， 又可做到 美观大方 ， 与处理厂装修风格相协调。 1 _ 2 散 热器 的安 装 办公 室 、 会议室等 大开间房间 ， 沿用传 统做法 ， 一 根 给水 立 管两 侧 各设 置 一 组散 热 器 ， 见 图 1 ～ 2 。这 种做法 的优点是散 热器 内水温相对较高 ，散热器片 数较少 ， 缺 点是在开敞大房 问 ， 立管数量 较多 ， 影响 美 观 。 图 1 会议室散热器安装 图 图 2过 道 散 热器 安 装 图 水平单管串联式立面图 水平单管串联式平面图 图 3 水平单管串联式系统安装 图 87 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 8 8 天 艇 号 与 石 油 N A T U R A L G A S A N D O IL 2 0 1 2 年2 月 在开敞大房间 ． 散热器管道布置可 以考虑采用水 平 串联 式 [ 2 - 3 ] ， 见 图 3 。 减 少立 管总 数 ， 如必 须使用 的立 管 ． 尽 量 布 置 在 墙 角处 ， 装 修 时 采用 装 修 装 饰 手段 减 少对房间美观的影响。对综合楼等多层建筑 ， 可设计 管道竖井 ， 将采暖干管安装于竖井 内， 既有利于管道 检修 ， 也保证建筑美观。 1 ． 3散 热器 的选 用 天然气处理厂的综合楼 、 分析化验室 、 食堂 、 车间 办公室等。 选用了铜铝复合散热器 ， 见 图 4 。该散热器 外观新颖 、 重量轻 、 散热量 大 ， 能很好地 配合 室内装 修 泵房 、 压缩机房等工业厂房采用的是 四柱 7 6 0外 烤 白漆散热器 ， 效果也很好 。建议 以后的工程设计选 用 这 两种 散热 器 ， 淘 汰 以前 的老 式 四柱 刷银 粉 漆 的散 热 器 图 4车间办公 室散热器安装图 2通 风 各类泵房、 压缩机房 、 库房 、 油 品库房等生产用房 都要进行工业通风设计 ， 由于生产用房对空气质量没 有特殊要求 ，一般通过 自然进风加机械排 风解决 ； 变 配电室、 U P S间、 变电所 、 G I S室等发热量大 ， 对空气质 量要求高的辅助生产用房 ， 在气候恶劣地 区一般通过 设 置空 调解 决 ， 而发 热 量不 高 的 房 间可通 过 提 高送 风 系 统 的 空 气质 量 ， 加 强机 械 排 风 解 决 分 析 化 验 室 是 对各种生产过程的介质进行取样分析 ， 因此分析化验 室的通风设计就显得非常重要。 2 ． 1 排风竖井解决分散排风问题 分析化验室传统做法为采用轴流风机全面通风 ， 轴流风机直接安装于外墙上 ，排风直接排到室外 ， 通 风 柜 及万 向排 气罩 排 风通 过 风管 排 出室 外 ， 排 风 口一 般是直接开在外墙上 ， 补风主要靠门窗渗透解决。对 于气候条件适宜的地 区， 采用这种设计完全满足分析 化验室的要求 。 天然气处理厂位于风沙大 、 冬冷夏热的恶劣气候 地区 ． 而且分析化验室有较高 的装修要求 ， 不宜在外 墙立面上出现孔洞。因此 ， 最好 的做法是室内全面排 风及通 风柜局部 排风均 通过风 管接至排 风竖井 _ 3 _ ， 排 风 通过 竖井 排 至屋顶 ， 见 图 5 。 图 5通风竖井和 VR V室外机安装图 2 ． 2机 械排 风房 间应 该考 虑补 风 工程所处地 区气候恶劣 ， 需要大量补风时 ， 完全 不能考虑通过门窗 自然补风。工程 中专 门设计了机械 送风系统 ． 风机位于走道 吊顶 内． 通过风管 ， 将新风送 入每个需补风的房间。 根 据 文 献 ⋯， 送 风 风 机 布 置在 走 道 吊顶 内 。实 际 使用时 ， 发现风机噪声较大 。造成噪声值偏大 ， 原 因 有 a 分 析 化 验 室 共 两 层 ， 约 8 9 0 m 2 ／ 层 ， 根 据 化 验 室 的布置每层楼梯两侧各成一个 系统 ， 每个系统各设 l 台送风机 ， 每 台风量有 3 0 0 0 m。 ／ h ， 因此风机本 体噪 声较大 ； b 风机 吊装在走道 吊顶 内， 吊装 时未采用角 钢 或 槽钢 等加 固 ， 只使 用 了 圆钢 吊在 楼 板 上 ， 因此 风 机运转时 ， 震动较大。针对噪声过大的问题 ， 现场采 取 了加固风机吊杆 、 增加橡胶垫片等措施 ， 但效果不 理 想 。 在以后类似工程中， 可将风机统一布置在屋顶或 单独 的辅助房间内， 通过风管送入各房间 ， 同时风管 考虑设置消音弯头或消音器， 减小噪音。另外 ， 在条件 允许时把送风机改成空气处理机_5 ] ， 见图 6 。其 中包括 过滤段 、 加热段 、 降温段 、 风机段 、 消音段等 ， 提高整个 化 验室 的工作 环 境 。 2 ． 3 高要求 辅助 生产 用房送 风应 集 中处 理 变电所 、 G I S室等房间的进风 ， 设计时做了初效过 滤风 口。 实际上工程所处的气候恶劣 ， 风沙情况严重 ， 这些 房 间投入 运行 后 发现 有 很 多细 砂进 入 ， 对 变 电所 设 备 的运行 不利 。 在以后设计中 ， 对要求较 高辅助生产用房应设立 一 间独立 的风机房 ， 对进风做初效加 中效过滤 ， 集 中 送风 ， 排风也集 中通过风管排 出室外 ， 提高整个房间 的空气质量 ， 以免影响到装置的正常运行 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 O卷第 1 期 UTI Ll TY 图 6空 气 处 理 机 系统 流程 图 3 空 调 综合楼 、 车间办公室 、 各类控制室 、 食堂都需要设 置 空 调 ， 控 制 室 一 般 设 置 恒 温 恒 湿 的机 房 空 调 ， 车 间 办公室 、综合楼根据单体 的大小设置 中央空调系统 、 多联 中央空调 V R V 或分体空调 。在建筑面积 5 0 0 ～ 2 0 0 0 m 2 的单体 ． 比较适合做多联 中央空调 ， 其优点是 系统简单、 施工便捷 。 同时又可以解决新风问题 。 3 ． 1 VR V 系统应 推广 应 用 厂前 区对建筑外观及室 内舒适性要求较高 ， 传统 的分 体 空调 严 重 影 响建 筑外 立 面 效果 ． 同 时室 内舒 适 性较差 、 设备启动对 电网的冲击也较大。设计 中， 对综 合楼 、 分析化验室 、 食堂选用 了多联 中央空调 V R V ， 空调室外机集 中布置 ，通过制冷剂管道 与室 内机连 接 ， 室 内机选 用多种形式 。 可 吊顶隐藏安 装 、 挂墙安 装 ， 达 到 了较 好 的室 内装 修 及舒适 性 要求 。 3 _ 2设 备 出力必 须进 行修 正 夏季室外 温度达到 4 4 c 【 ， 多联 中央空调 V R V 室 外机露天放置 ， 见图 5和图 7 ， 外壁温度超过 6 0 ℃。在 夏季最热时候 ， 明显感觉 空调的出力不足 。 。 。 通 过对 设 计 的仔 细 分 析 发现 主要 有 两 方 面 a 在 公 用工程 图 7 VR V 室 外 机 安 装 图 夏季炎热 ， 导致室外 的干球温度远远超过机组的设计 工况 ， 对选用空调机组的出力未进行详细修 正 ， 造成 设备室外机组选型偏小 ； b 空调室外机组未采取有效 的遮阳措施 ， 进一步恶化了室外机 的工作环境 ， 造成 压缩 机 的 出力大 幅衰减 。 空 调 机 组 的 制冷 、制 热 量 是 在 额 定 工 况 下 测 定 的。 通常制冷工况的额定条件室内空气温度 2 7℃ 干 球 ／ 1 9 o C 湿球 ， 室外空气温度 3 5℃ 干球 ； 制热工 况的额定条件室 内空气温度 2 0 c I 干球 ，室外空气 温度 7℃ 干球 ／ 6℃ 湿球 。而实际的机组工作状况 肯定偏离名义工况 ， 机组 的出力受室 内外温度 、 制冷 剂管线长度 、 室 内外机组高差等影响 ， 尤 以室外温度 8 9 宣曲 Ⅱ - f 一 风 一 } ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 况必须进行机组出力的修正。 参考文献 [ 1 ] 赵淑珍． 大型锅炉房系统的设计与研究U ] ． 天然气与石油， 2 0 1 1 ， 2 9 2 7 5 -7 8 ． [ 2 ]中国建筑设 计研 究院机 电专业设计研 究院． 新 型散 热器选 用与安装 国家建筑标 准设 计 图集 0 5 K 4 0 5 [ z] ． 北京 中 国建筑标准设计研 究院， 2 0 0 5 ． [ 3 ]中国石化 北京石 油化工工程公 司． 散 热器 系统安装 国家建 第 3 0卷第 1期 U T l L l T Y 公用工程 筑标准设计 图集 9 6 K 4 0 2 2 [ Z] ． 北京 中国建筑标准设计 研 究 院 ． 2 0 0 2 ． [ 4 ] 暖通 空调 动力 编写组． 全国 民用建筑 工程设计技 术措施 暖通空调 动力[ MI ． 北京 中国计划 出版社 ， 2 0 0 3 ． 1 2 9 1 3 1 ， 1 3 7-1 3 9． [ 5 ] 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 ． 1 9 9 3 ． 7 7 6 7 8 0 ． [ 6 ] DA I K I N 公 司． V RV CMS系列 智能化 中央 空调 技 术资料 [ z] ． 北京 DA I K I N 公司 ， 2 0 1 0 ． [ 7 ] 大连 S A NYO 空调机有 限公 司． E CO I W MUL T I 工程手 册 [ z] ． 大连 大连 S ANY O 空调机有限公司， 2 0 1 0 ． 拉萨天然气站竣工投产雪域高原用上天然气 2 0 1 1年 1 0月 2 6日， 拉 萨。 在雪域高原澄净的天空下， 在念青唐 古拉 山脉的怀抱 中， 一座银 色的气罐巍然挺 立， 与之连接的金 色天然气管线鲜艳夺 目。中国石油天然气集团公 司在西藏拉萨建设的第一座天然气站竣工投 产 。至 此 ， 全 国省会城 市全部 用上 了天然 气 。 拉 萨天然气站工程建设 ， 是 中国石 油认真贯彻 中央第五次西藏工作座谈会精神 ， 加大投 资力度 ， 支持西藏 长治久安和跨越式发展 的重要举措。这座天然 气站竣工投产后 ， 每年可向拉 萨市供应 3 0 0 0 x 1 0 m。 天然气， 替 代 3 ． 6 x 1 0 t 标煤 ， 减 少 7 x 1 0 t 二氧化碳和 2 ． 4 5 x 1 0 t 粉尘排放 ， 满足拉 萨市 1 ／ 3人 口生活用气、 出租车和公交 车 用 气、 拉 萨经 济技 术 开发 区企 业 用气 需要 。 西藏煤 炭 、 石 油和 天然 气等 常规 能 源短缺 。早 日让 雪域 高原 用上 清 洁能 源 ， 保护 当地 脆弱 的 生态环境 ， 为建 设生态西藏做 出积极贡献 ，是 中国石 油作为 国有重要 骨干企业的使命。在规划建设青藏天然气输送菅 道的同 时， 中国石油通过 L NG进藏 ， 以最快速度让西藏用上天然气。 为此， 中国石油首先在青海省格 尔木市， 将天然气 冷却至一 1 6 2 o C变成液体， 装入专用槽车 ， 经 1 1 4 3 k m 运到拉 萨天然气站 ， 再汽化后供 用户使用。为加快天然气 站建设 ， 工程建设者克服 高原严重缺氧、 施工任务重和工期紧等困难 ， 仅用 7个月就顺利完成建设任务。 中国石油集 团总经理 、 党组书记蒋洁敏在贺信 中说 “ 广大建设者弘扬大庆精神 、 铁人精神 ， 甲乙方密切 配 合 ， 精 心设 计 ， 科 学施 工 ， 高质量 和 高标 准按 期 建成世 界 海拔 最 高的液化 天 然 气接 收站 和 两座加 气站 ， 向西 藏各 族人 民履行 了 中国石 油的 庄严 承诺 。” “ 拉 萨天然气站 的顺利投产 ， 开创 了西藏人民使 用清洁能源的新篇章。” 西藏 自治区副主席邓小刚对拉 萨天 然 气站竣 工投 产 给 予高度 评价 。 西藏 城 市燃 气 工程 分 三期 建设 。这 次竣 工投 产 的是 一期 工程 ， 包括 拉 萨天 然 气站 一座 和加 气站 两座 。中 国 石油股份公司副总裁李华林说 “ 中国石 油将站在维护 国家利益和保障西藏能源供应安全的高度 ，认真组织好 西藏城 市燃 气工程 的运行 ， 为 建设 社会 主 义新 西藏做 出更 大贡献 。” 杨 劲松供稿 91 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m