组合式空调机组冷凝水水封设计探讨

组合式空调机组冷凝水水封设计探讨

史国华

吉林烟草工业有限责任公司

引言：暖通空调系统中冷凝水水封是组合式空调机组不可或缺的组成部分。虽然冷凝水水封在整个通风空调系统中是很小的一个部件，但如果设计不合理，安装不到位，将导致内部凝结水无法排除，造成底板渗漏，滋生细菌，污浊空气和空调控制精度降低等一系列问题，因此，必须对空调机组冷凝水水封进行合理的设计，确保机组内部冷凝水及时排除干净。

组合式空调机组冷凝水水封现状：

在组合式空调机组内部，为排除热湿交换部件产生的冷凝水，在表冷器、加湿段、自清洁过滤段等下方设置接水盘和安装排水口，排水口外连接排水阻气装置，将空调上述各段中产生的冷凝水从设备内排出，同时阻止组合式空调机组内外空气流通，既保证设备正常功能，又防止外界空气的污染，这种排水阻气装置就称之为冷凝水水封，其工作原理是利用水封内水柱产生的压力与组合式空调机组内的负压平衡，将产生的冷凝水和未吸收的其它水排出空调机组内部，常用的冷凝水水封形式如下图：

水封形式一：采用不锈钢或镀锌钢管连接，设计成U字型，一端与组合式空调接水盘出水口相连，一端连接至排水槽或地漏内。为保证凝结水能顺利排出，空调机组排水口中心至最低点与排水口中心差值大于机组内部负压值，否则机组排水无法排出。

水封形式二：采用不锈钢焊接钢管焊接而成，内外双筒型结构，高端连接至空调接水盘出水口，低端连接至排水槽或地漏内。保证凝结水能顺利排出。

目前组合式空调冷凝水水封问题：

1. 采用型式一水封型式：长度较长，占空间较大，易滋生细菌，容易堵塞，造成排水不畅，保养麻烦；
2. 采用型式二水封形式：无法看到排水情况，内部脏污情况，容易滋生细菌，不利用巡查，容易造成堵塞后，机组底部漏水，保养麻烦。

水封设计影响因素

水封设计的关键是水封内水柱的设计高度，它的影响因素包括空调设备自身的功能段组合排序、通风风道的沿程和局部阻力、水封管道的结构尺寸（管内径、厚度）、空调设备维护运行保养要求、安全余量等多个要素组成，充分考虑上述每个要素，才能让组合式空调机组冷凝水水封发挥其良好的作用。

1. 组合式空调机组的功能段组合顺序

在组合式空调机组内部，需要在自清洁过滤段、表冷段、加热段、加湿段和其它具有排水功能的功能段设置空调接水盘和水封。对于只有送风风机的空调机组，送、回风风机的双风机空调机组，二次回风空调机组，通常水封处于负压段，因此，按照负压水封进行设计。

2. 冷凝水水封的结构尺寸

组合式空调机组存有水封的功能段，均为负压设计，必须考虑管道内径大小对水的影响，水封高度设计计算没有去除管道直径的高度，有可能会导致凝结水无法顺利排出，积聚于水盘内形成水患，影响正常生产，生活，滋生细菌，不利于人民身心健康，要保证水封正常，组合式空调机组各功能段的水封的结构高度应为静压水柱高度与水封管道直径之和，这样才能保证水封通水的畅通。

3. 组合式空调机组运行维护中的技术要求

组合式空调机组运行过程中，经常会出现风机变频、表冷器实时调整、过滤段空调阻力。风机调频转速变化，新风比调节运行时，阻力部件静压损失也会随之变化；表冷器、过滤器、加湿段的清理，静压损失值非常大。如果超过水封设计时的调节范围，即使设计多么正确，冷凝水也无法正常排除。

4. 安全余量

由于受各种影响的综合考虑，会对水封安装完成是否进行二次提升，应该把水封设计高度作为余量设计。但是如果设计余量过大，那么需要的安装空调也设计合理；如果设计未考虑余量，相当于余量设计时，就充分考虑不安全的问题。

5. 空调通风风道的沿程阻力与局部阻力

空调通风管道对水封设计的影响主要有在其沿程阻力和局部阻力导致凝结水排水口处静压的变化，对于进风处不接风管的空调机组，连接冷凝水水封排水口处的静压为同风量下空调机组风机克服进风阀门、中高效过滤段、表冷段、加热段各段阻力所需要的静压；对于具有回风管道的空调机组，连接水封的机组排水口处的静压为对应风量下机组风机客服新风风阀、预热风阀、混风风阀、管道阻力与克服回风风阀和管道阻力两者中的较大值，以及空调机组内部各功能克服其阻力所需的静压和值，送回风机双风机空调考虑方法相同，只是影响水封设计的静压值处于上述两者形式之间。

新型水封介绍：

传统的空调冷凝水水封主要采用应用连通器原理和水柱产生的静压作用来实现冷凝水并隔绝外界污染空气和蚊虫的目的。在非空调季节由于没有冷凝水的产生，不能有效隔绝可能污染空气和蚊虫进入空调设备，同时空气走“近道”，我们根据现有水封，电工维修组利用透明耐磨透明材质，具体如下：

新型冷凝水水封采用亚克力材质，3mm透明亚克力材料、3mm不锈钢材料、排水器总高190mm、带螺纹不锈钢短管外直径42mm*高160mm、出水口外直径42mm、亚克力水封外直径80mm*高120mm。透明式的亚克力材料便于观察水封堵塞情况，具体如下图：

结论：组合式空调机组水封设计虽然只是暖通空调系统设计中一个非常细小的一个部件，但如果设计不合理，会造成水患风险，带来运行上各种不便，影响机组运行，影响生产，因此必须对本环节给予充分重视。

2）采用透明性亚格力材质水封可以很好地起到传统水封的作用，同时在运行时，便于观察，便于保养，同时其特殊结构可以减少空间，方便除污。