李瑞明
兰州寰球工程有限公司 甘肃省兰州市 730060
摘要：本文阐述某石油化工企业暖通空调系统设计与应用相关内容，优先介绍了项目概况以及暖通工程的设计情况，增加了对工程实际情况的了解。后对该工程反应楼中暖通空调系统的设计、产品处理楼内暖通空调系统的设计、以及空调冷系统和热水系统的设计重点进行分析，力求采取科学举措进行设计，良好控制室内环境，保证工艺设备安全、稳定运行。
关键词:石油化工企业；暖通空调系统设计；应用
前言：石油化工企业暖通空调系统设计方案，要依据生产工艺要求以及建筑物用途与功能、使用要求、冷热负荷构成特点、环境条件、能源状况，结合现行国家相关卫生、安全、节能、环保等方针政策，通过综合技术经济比较确定。同时为了改善工业企业劳动条件、提高劳动生产率，保证产品质量和人身安全，在暖通空调设计时可采用先进技术，合理利用和节约能源与资源，保护环境。在实际设计环节，不仅要采取常用的供暖通风举措促使工艺厂房以及辅助房间的温度等环境参数控制在合理范围内，也要善于剖析整个工艺过程和所应用的物料与产品的特点，必要时通过报警以及排放、联锁等预防性的举措，控制危害的发生，确保装置和设备安全运行。这样才能确保生产作业的顺利开展，在实现安全生产目标的基础上，获取最大效益。
1.工程概述
该石油化工企业是现代企业，企业所开展工程项目生产作业，生产规模较大而且工艺技术较为成熟，可以达到国际领先的水平。工厂被划分成不同区域，包括生产工艺区域以及公用工程区域，主要建筑包括各类附属建筑、MCC室和工艺冷冻站、主变电站与产品处理楼和转换楼、反应楼等。
此项目生产区域较广，生产规模较大，设备的数量较多，工况转换以及运行调节相对复杂，容易导致一些设备出现安全问题。为了保证生产设备安全和良好运行，在设计执行过程中，依据暖通专业的相关国家设计标准、石油化工行业设计标准及项目工程规定，明确该地区室外设计参数及厂内各类主要建筑内室内设计参数，针对各类建筑所需，进行暖通空调系统设计。
2.暖通空调概述
通风方面，项目各类建筑物采用自然通风为主，在达不到工艺生产要求时，设置机械通风系统。在散发热、蒸汽或有害物质的厂房，首先采用局部排风，当局部排风达不到要求时，采用全面排风。对可能突然放散大量有害气体、爆炸危险气体或粉尘的场所应设事故排风系统。设置可燃或有害气体检测、报警装置的通风厂房，正常通风系统与事故通风系统与其连锁启动。
空调方面，项目所设制冷机房为独立单体建筑，空调的总冷负荷达到14MW，应用3台离心式的制冷机，其中单台额定制冷量约7MW，采取两用一备的举措，为生产工艺区域所设空调机组以及辅助建筑内空调系统末端设备提供冷源。夏季空调制冷系统运行期间，供回水温度7-12℃。所设置的两台逆流冷却塔，不仅要为冷水机组提供冷却水，也为工艺设备提供适量工艺冷却水。冬季由工艺区生产换热站来为厂房供给热水，供回水的温度为80-60℃，为空调机组以及空调系统末端提供热源[1]。另外，根据工艺生产和仪表机柜等设备对室内空气温、湿度及洁净度的要求，中央控制室内设工艺性恒温恒湿空调系统；其他辅助房间采用一次回风的全空气舒适性空调系统，而数据机房则采用带独立冷源的机房专用空调制冷。
3.暖通空调系统的设计与应用
3.1暖通空调系统的设计
3.1.1反应楼的设计
反应楼一层存在爆炸危险性气体，容易出现安全事故。采用在厂房两对边外墙设置防爆机械通风设施，来营造一个良好的操作环境。为了不同密度的气体良好排除，可采用在外墙上部、下部布置的方法来设置通风设施。另外，在厂房内设组合式空调机组，机组附带中效过滤器以及加热盘管，通过布置于厂房中间的风管，在冬季运行过程中将室外的空气加热之后送入厂房，补偿全面排风时所损耗的热量，确保厂房室内温度，保障工艺系统运行需求。在夏季，对室外的新风进行过滤后运送到厂房内。为了避免危险性气体向外部的不断扩散，对周围环境带来污染，应控制厂房内部始终保持负压的状态。基于此，设计排风量应大于送风量。
3.1.2产品处理楼的设计
依据各个房间功能之间差异，可以将产品处理楼分为三个区域，包括设备间、办公区以及洁净区。针对以上区域，可以选择采用定风量单风道全空气系统、风机盘管加新风系统等空调形式。在设备区，根据设备发热量设置定风量单风道全空气系统，满足设备正常运行。在办公区域中各个功能房间安装风机盘管加新风系统，满足夏季制冷，冬季供暖的需求。在洁净区域的空调机组配备中效或高中效过滤器，并且利用送、回风、排风设备控制洁净房间室内压差，保证空气洁净度等级的送风量。
3.1.3主变电站和工艺冷冻站
项目所在地夏季通风室外计算温度较低，根据设备发热量条件计算，仅利用机械通风就可以实现降温的目的，控制室内的温度在35℃以下。通风机可以利用自动控制系统来管控，设在室内温度若是高于限定值，控制送、排风系统风机启动，及时进行通风作业，控制室温在设计要求内。同时，在厂房设置火灾报警装置，若是发生火灾，联锁全部风机停机。
此外，工艺冷冻站设有危险性气体检测报警装置，事故情况下，当有害气体报警装置报警时，联锁事故通风系统风机开启，保证站内危险性气体及时排出。
3.1.4中央控制室
中央控制室的空调设计，采用风冷恒温恒湿空调机组。新风净化设备采用带过滤和化学吸附净化处理功能的新风净化机。温湿度传感器设在被控重要房间的典型区域，并由独立的控制系统控制调节室内空气参数，自动完成空调的运行状态变化，同时将所有空调通风设备、电动风阀和电动气密阀运行信号送到DCS，实现远程监视。此外，空调设备与火灾报警系统连锁；当火灾报警系统报警输出信号时，应连锁所有空调通风设备停机。新风入口处设置可燃气体、有毒气体监测器，当监测器信号报警时，设在新风入口、排风出口进口管道上的电动气密阀应联锁关闭，同时新风空气净化机、所有排风机联锁停机。
3.1.5空调冷、热水系统设计
空调水系统采用四管制系统，包括冷水系统以及热水系统。厂区内的空调冷水系统是二次泵的变流量系统，该二次泵可以选择应用变频泵设备，一次泵侧的供回水的母管相互之间要增设一个盈亏管；冷水机组的进出口管上方可以增设一个电动调节阀门。同时，空调系统末端回水支管也设置电动两通调节阀以及平衡阀，可发挥调节功能[3]。
3.2暖通空调系统的应用建议
3.2.1应用BAS系统来管控
空调机组内风机以及排风机在应用，要应用BAS系统来管控，控制风机的启停以及输出信号。因为风机启动柜具备手动以及停止和主动转换的开关。如果转换开关保持非自动的状态，此时启动柜会把反馈的信号传递到中央控制室。此时，风机将就地断路，并在断路的开关位置增设电流开关也就是传感设备，可以通过BAS系统显示的风机运行状态了解风机运行现状并进行良好的管控。
3.2.2替换和清洗过滤器设备
全部应用的空气处理机组所设置空气过滤器这一配套设备，前后均具备压差开关，如果过滤器前后之间的压差超过了设定的值，此时压差开关会发出报警信号，则需要替换和清洗过滤器设备。
结束语：综上所述，我们可以看出，要想保证石油化工企业可以安全和稳定运行，确保工作人员的人身安全，在执行暖通设计期间，要严格依据国家以及行业的标准和规范，积极与相关专业紧密配合，把石油化化工行业以及企业的特殊性作为参考，这样利于设计出节能环保、安全可靠以及经济合理的暖通空调系统。
参考文献：[1]许平青.公共建筑暖通空调系统设计和运行研究[J].江西建材,2020,(12):101-102.
[2]崔毅.暖通空调系统设计中节能技术的运用[J]. 建材技术与应用,2020,(05):11-13.
[3]朱亚双.石油化工企业变电所暖通空调系统设计探讨[J].山西建筑,2019,45(17):106-107+162.