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楼主: nanjingpingri

中央空调水系统为何设计7℃-12℃供回水温度?都是洋首是瞻的谬误

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发表于 2017-3-8 14:48:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 siyali 于 2017-3-8 14:58 编辑


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发表于 2017-3-8 14:59:20 | 显示全部楼层
取室内状态点N为25℃,相对湿度55%,室外工况为W点干球35℃,湿球28℃。
新风表冷把15%的新风从W点处理到室内状态的等焓线上的K点干球19.2℃,相对湿度95%。
K点的新风和N点的回风混合得C1点干球24.13℃,湿球18.64℃,相对湿度59.8%。
FP85风机盘管把C1点混风处理到送风点L1干球14.104,湿球13.482℃,相对湿度93.5%。
室内热湿负荷Δi=14.42kJ/kg,Δd==1.442g/kg把送风点L1顶到N1点干球24.57℃,湿球18.46℃,相对湿度56.1%。
但是N1点不是稳定平衡点,还需要循环。
发表于 2017-3-8 15:13:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhuangzhou 于 2017-3-8 15:24 编辑

设计高温工况冷水机组
刚到约克不久,迪拜销售公司把52度高温工况运行的风冷冷水机组当做常规42度工况的机组下订单,同时我们的质量又没控制好,所以工程彻底砸了。我没有跟迪拜扯皮谁的对错,而是思想简单地设法快速亡羊补牢。我们请英国约克的高手彼得弗里(Peter Foley)来拔刀相助。虽然我和彼得从未谋面,但是他却是约克工厂的常客,每次设计主机时都要找他来相助,包括上一系列张经理设计的水冷柜机在内。范工所开发的新水冷柜机系列应该是唯一例外吧?

在请彼得来之前,我曾逐个请教隔壁厂的工程师,遗憾的很,没有一人懂得如何设计高温工况冷水机组。现在回过头看,这实在是很简单的事,但是也确实没有几个工程师会像彼得那样胸有成竹,怎能怪我无法像老刘那么偏爱工程师呢?

在约克工厂的时候我也和老刘一样不懂得技术,但是我有学习的激情。在和彼得交往的过程中我发觉彼得拥有三板斧,那就是“平衡图”、“选型软件”和“做实验论证”。我立志在他离开之前把他的三板斧全学会。

他第一次来的主要工作是在一张大图画纸上画主机三大件的平衡曲线图。数十年来彼得是我所见过唯一用平衡图来做设计的工程师。他花了两天时间把平衡图画出来,从图上可以看到机组在任意工况和水温下运行的状态,特别是注意冷凝温度和冷量。他把室外最高工况设计在55度,也就是说在室外温度55度时,设计的冷凝温度是61度。这是隔壁的工程师们完全没有概念的。

回去英国后,彼得就开始忙着设计要在华东地区销售的大风冷螺杆热泵机组。我们的工程师说,冷量太大了,没有那么大的焓差实验室,那是无法测试的。美国的工程师应该是英雄所见略同,所以担子就落在彼得肩上了。整个系列的大风冷螺杆热泵机组,彼得是在夏季和秋季在大棚里测试的。

我们的隔壁工厂的工程师所开发出来的机组都是排队在焓差实验室测试的,彼得的风冷热泵则是在大棚里面测试出来的。世俗的评价都是彼得瞎搞,如果实现知道肯定不会卖他所设计的机组。实际的运行效果如何呢?彼得的风冷螺杆热泵机组引领华东地区的热泵市场十数年而我们隔壁厂所开发的小分体热泵机组一卖的河南就水土不服了,发冷不发热了。
发表于 2017-3-8 15:15:12 | 显示全部楼层

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主机平衡图
发表于 2017-3-8 15:17:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhuangzhou 于 2017-3-8 15:43 编辑

西澳取经
1993年,吉隆坡双子塔招标,要求做噪音低于NC38的空调箱。整个集团都没人知道NC38(Noise Criteria)的具体定义,大家只知道测声功率的单位是dBA。听说有一位叫钟博士的专家,但是当我追问到底,专家也说不出所以然来了。问到最后还是彼得弗里说得比较靠谱,他说:“好像是一种测量各个频率噪音的标准,我做主机的没有涉猎。”

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约克有两家专业生产低噪音空调箱的工厂,一家在美国,另一家在澳洲,老梁建议我到澳洲去取经。这家位于西澳的专业工厂是一家小厂,我所取到的经书是一篇在美国科学杂志(Scientific American)刊登的有关噪音的文章。其它学习到的就是澳洲人把面板都做得小小的,预防共振。我在澳大利亚上过学,知道和他们打交道的门道,在我穷根究底的追问下,澳洲人坦诚地表白:“我们知道的也就是文章中所写的那么多而已。”

这噪音经书到底是多少内涵呢?大致如下:
1. NC是比dBA稍微细腻的测量噪音方法,对应一个噪音值如NC38,八个音节(Octave)中的每一个音节做测噪音值都必须低于NC38曲线所定义的值。
2. 对应低频噪音dBA值的意义不大,需要测NC。
3. 处理噪音关键在音源而空调箱的音源来自风机叶片敲打空气所产生的主频率(blade passing frequency),这是中学物理。
4. 不平整软物只能吸高频噪音;
5. 拐弯可排除各类噪音,但是对低频噪音作用不大;

发表于 2017-3-8 15:22:29 | 显示全部楼层
专家原来是比你多懂几个术语的人
从准备样机的后期阶段到测试完毕,我十来天每天休息一到两个小时,玩命地争取做到NC38的噪音值。因为风量和静压都很大,我们选择了后倾机翼型离心风机,箱板已尽量做小,箱体横向和纵向的尺寸设计也已考虑了避免共振的产生,但是NC38实在是要求太高了,后倾风机的低频噪音无法消减。美国专家来现场整改,结果是越搞越糊涂。

幸亏所有的厂家都是千疮百孔的,除了一家美国的小厂测到NC39,其它样机都远超NC40。老梁和我商量和这家小厂合作,在看他们的设备时,发觉窍门是一个十分特殊的风机,叶片比后倾风机稍多,叶片的布置是螺旋式,歪歪斜斜,原来这是混流风机(mixed flow fan)。这个风机的静压和后倾风机接近,不过主频率比后倾风机高,声功率低。这应验了低频噪音关键在于处理音源的逻辑。

我们把这台混流风机拆了,用在第二次测试的样机上。在制造样机的时候,我请教这位美国销售工程师到底他们这个混流风机的主频率(blade passing frequency)是多少?他听不懂什么是blade passing frequency,非常干脆地回答我:“哦!你是专家,我给你拨电话,你直接跟我们的总工程师谈吧!”

我什么时候变成噪音专家了?原来专家就是比他多懂一个术语的人。在盲人的国度里,独眼龙是大王,在现实操作中,你是否知道你经常是处身于盲人的国度里呢?关键是假如你连独眼龙也不是,你就啥也看不到。
发表于 2017-3-8 15:38:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhuangzhou 于 2017-3-8 15:46 编辑

香港人眼中的天下第一空调箱
90年代初,香港人眼中天下第一的空调箱是AAF在英国生产的Easdale。它的特点是框架用的是高分子复合型材,俗称玻璃钢。1994年麦克维尔(McQuay)新上任的总裁汉特要统一全球七个空调箱,其中就包括香港人眼中天下第一的AAF Easdale。蜀中无大将,廖化当先锋,我这个三年前集团里头的天下第一大笑话竟然摇身一变,变成了代表亚洲参与开发新空调箱“愿景”(Vision)的专家!

1994年年底,我们一行人浩浩荡荡从法国来到生产Easdale的AAF英国Cramlington工厂。在介绍产品的过程中英国工程师介绍他们新开发的手术室以及低噪音空调箱。为了防止皮带磨损的粉末进入手术室,工程师在侧板上开了两个大口子,伸出一个连接风机底座的凳子来。对他们这个创新,工程师感觉很自豪。

我问他是否见过早期电机外置的单壁空调箱?他没理睬我。那是一个非常简洁的设计,风机轴一头常规地固定在风机框架上,主要是另一头的轴承固定在壁板上,风机轴往外伸,通过皮带盘和置放在箱子顶上的电机皮带盘衔接。英国工程师不知道有一个成熟的产品,却发明出一个结构复杂十倍 的创新。这叫做重新发明轮子!

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英国工程师又带我们去看正在仓库测试的低噪音空调箱。一打开车门,我就听到一阵阵非常熟悉的第三音节低频噪音。我说:“这个第三音节低频噪音挺大的!”

英国人不睬我。



发表于 2017-3-8 15:46:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhuangzhou 于 2017-3-8 17:37 编辑

当大家都表扬英国人的产品时,我再问:“你用的是十二片叶轮的后倾风机吧?”

英国人问:“你怎么知道的?”

当停机看箱体内部结构时,风机叶片果然是12片。美国人感叹道:“你真是噪音专家!”

我并非要贬低英国工程师或是自我标榜,其实我的噪音知识还是美国科学杂志那篇文章的水平而已。而且计算更是小学算术,后倾风机一般2000转/分钟,叶片12,所以叶片敲打空气分子的频率是2000x12/60次/秒=400hz。这也算专家?还是那就老话:“在盲人的国度,独眼龙是大王!”

其实在我还在搞管理的时候,并没有真正钻研技术,真正钻研的是一个带榫头的箱子结构而已。那就是成就天加空调的无框架迷宫或榫头空调箱。然而,因为麦克维尔和天加都比较成功,别人都把我当着专家了!我经常自嘲是个木匠:“给我鲁班奖应该是比较贴切,我当真是发明榫头箱子的鲁班呀!”

倒是近年在321工程计划下钻研技术,在除湿机制和风冷热泵技术上有所突破,却没有适当的平台发挥。当我有平台而没有技术的时候,大家叫我专家,偏偏当我有技术而没有平台的时候,却没有人打理我了,不过这是正常的社会现象。无论如何有一点是不会错的,只要你比别人多懂几个术语,你就有资格当专家了,当然前提是你必须有足够大的平台。
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发表于 2017-3-8 17:21:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhuangzhou 于 2017-3-8 17:38 编辑

老祖母的木箱
在东南亚和华南生产管道回风的空调箱是十分痛苦的事。箱体外的空气又热又潮,只要漏点风或有冷桥,箱子外表面就结露。所幸对手也没辙,所以大家就比谁不更差而已!

这个传统空调箱的先天缺陷只要从美国ARI标准3%的漏风率就见端倪。要解决漏风问题必须从根本结构突破,1992年我就开始思考榫头机构。当时空调箱的生产工艺主要是钣金加工,钣金工艺无法实现榫头加工。

1995年第二次到AAF英国工厂时,我遇到一位和我一样半路出家的工程师泰勒(Tony Taylor)。当时我带去改良Easdale空调箱的一个扣子模型,泰勒就带我去看一个六块箱板拼接成的箱子。这个箱子给我的第一个印象是非常熟悉,泰勒把它叫做无框架空调箱。

原来Easdale空调箱的面板结构比一般空调箱复杂,是一个立体凸字形。要让英国工人把一块大薄板折弯成形是十分昂贵的,所以泰勒就用四根半凸字形型材拼成一个镜框(picture frame),然后上下铺上薄板,通过高压聚氨酯发泡工艺发出立体凸字形面板。接着泰勒发觉六块面板就能拼接成一个箱子,不需要外框架了。其实这个箱子不是创新,我祖母的箱子就是这个做的,但是以发泡工艺替代钣金工艺绝对是技术创新。

泰勒想以这个无框架的箱子替代Easdale空调箱,但是他的总经理豪顿(Brian Houghton)那一关就过不了,搞销售的豪顿说:“谁愿意买没有框架的箱子呢?”。
发表于 2017-3-8 19:02:13 | 显示全部楼层
Brian Houghton 的原话是:“who the hell is going to buy a frameless AHU?”
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