某机场候机楼两独立制冷站的连通运行改造及调试运行

熊德湧

（厦门兆翔物业服务有限公司福州分公司，福州 350000）

某机场于1997年竣工的航站楼建筑面积为13.7万m2，一期启用7.5 万m2。2018 年，二轮扩能工程完成后，航站楼建筑面积为21.6 万m2。航站楼共设计两套制冷站，其中1 号制冷站设置4 台冷水机组，2 号制冷站设置3 台冷水机组，空调冷冻水均采用二管制二次泵变水量闭式循环系统。两套制冷站管路系统为独立运行，供冷区域空间上存在连通。

1 存在的问题

两制冷站冷冻水出水温度不一致，对候机厅不同制冷站供冷的相邻区域温差带来一定影响。当其中一个制冷站突发故障时，候机楼部分区域无冷量供给。过渡季节候机厅热负荷不高的情况下，两制冷站均需开启一台冷水机组且在低负荷下运行，导致冷却水泵、冷却塔等附属设备存在耗能浪费[1]。

2 系统管路改造方案及水力计算

2.1 系统管路改造方案

增设D 1 220 mm×6 300 mm 集分水器及相应管道、阀门，重新调整水流走向，将1 号、2 号制冷站经冷水机组降温后的冷冻水汇入集分水器[2]。若其中一个制冷站未开启冷水机组，则该制冷站经过冷水机组后为未降温的冷冻水。充分混合两制冷站的冷冻水后，通过管路及阀门按照需求进行调节、分配，分别向1 号、2 号制冷站二次泵冷冻水系统供水。通过系统二次泵加压后，向空调末端设备提供冷冻水。冷冻水系统图如图1 所示，水系统环路为一次泵→冷水机组→集分水器→二次泵吸入口。

图1 冷冻水系统图（单位：mm）

2.2 冷冻水系统管路水力计算

空调机组表冷器水侧阻力为100 kPa，1 号、2 号制冷站冷冻水管段水力计算表分别如表1、表2 所示，管段沿程阻力损失如表3 所示。局部阻力损失参考水泵相关使用手册中的阀门及弯管折合直管长度估算，其中闸阀按12 倍、弯管按25 倍、止回阀和底阀按100 倍估算[3-4]。

表2 2 号制冷站冷冻水管段水力计算表

表3 水系统的管径和单位长度阻力损失

系统管路改造后，1 号制冷站一次泵需克服阻力为最不利环路的总阻力损失，再加上表冷器的阻力损失，共计144.03 kPa，折合14.403 m 水泵扬程，小于21 m 水泵扬程，满足要求。2 号制冷站一次泵需克服阻力同样为最不利环路的总阻力损失与表冷器阻力损失之和，即129.99 kPa，折合13.0 m 水泵扬程，小于17 m 水泵扬程，满足要求。

3 调试情况

关闭1号、2号制冷站系统冷冻供水主管上的1号、2 号阀门，开启调整“互为备用系统”集分水器上的3 ～6 号阀门，实现两制冷站冷冻水互通。现场集分水器，如图2 所示。

图2 集分水器现场图

依次开启两制冷站水泵，水泵运行过程电流整体平稳，与原独立运行模式相差不大[5-6]。两制冷站冷冻水连通运行水系统整体运行顺畅，由于两制冷站水泵参数不一致，存在冷冻水量偏离情况，需要关注两制冷站冷冻水水位的监测数据，若有偏移则对阀门进行微调。

4 取得成效

两制冷站冷冻水经混合后再重新分配，降低了现场不同制冷站相邻供冷区域间的温差，提升了现场舒适度，达到两个制冷站互为备份的目的[7]。当其中一个制冷站因系统突发故障无法运行时，可进行阀门切换，通过另一个制冷站提供临时冷源供应整个候机楼的冷量，温度虽然无法降至舒适度范围，但是可以缓解无冷源供应区域温度过高的极端情况。经测算，过渡季节启用单个制冷站供冷全楼的情况下，由于启用设备数量减少，可节约用电200 ～500 kW·h，全年过渡季节节约用电约21.6 万 kW·h。

在夏季高温情况下，往年1 号制冷站需运行3 ～4 台冷水机组，2 号制冷站需运行2 ～3 台冷水机组。两制冷站冷冻水共用后，对其冷量进行整合，在39 ℃高温情况下，1 号制冷站运行3 台冷水机组，2 号制冷站运行3 台冷水机组即可满足现场保障需求，每日可节约一台冷水机组、一台55 kW 的冷冻一次泵、一套33 kW 的冷却塔。经比对分析可知，2022 年夏季供冷季两制冷站的冷水机组、冷却塔和水泵的总用电量比往年节约160 万kW·h。

5 结语

候机楼是旅客登机、候机的重要区域，楼内环境的温湿度是影响旅客体验和节能降耗的重要因素，对于提升旅客满意度和打造服务品牌具有重要意义。因此，保障候机楼中央空调系统机电设备的稳定和高效运行尤为重要。基于此，结合某候机楼中央空调系统运行中候机厅不同制冷站供冷相邻区域现场温湿度不一致、两独立制冷站无备用措施等痛点，提出冷冻水连通的技术改造措施。在方案论证可行后实施改造，改造完成后实际运行情况良好，并取得了显著的效益。