为满⾜现代⾼精度的⽣产环境要求,如产品在⽣产过程中对环境温度、湿度是有较严格要求的,故应用恒温恒湿⽣产车间(简称恒温恒湿车间)。设计建造恒温恒湿车间首先要了解它的特点,具体概述如下:
01、恒温恒湿的⽤途分为两块:恒温恒湿⼚房,但⽆净化要求;既有恒温恒湿要求,⼜需要空气净化等级控制要求的洁净厂房。
02、房间的情况:房间内显热较⼤;房间内显热较⼩。
03、从负荷⽅⾯考虑:系统的送风量是与房间内的显热和送风温差决定的,⽽不是根据系统总制冷量(房间的显热和潜热)计算得出的。
04、从机外余压考虑:恒温恒湿,但⽆净化要求系统对空调机组的机外余压要求不⾼,主要克服送回风管道、阀门、散流器、初效过滤器等,常规的机组即可满⾜要求;既有恒温恒湿要求,⼜需要净化等级控制的,系统对空调机组的机外余 压要求较⾼,常规的机组就⽆法满⾜要求。
恒温恒湿车间换⽓次数要⽐⼀般空调车间⼤得多,因为采用增加送风温差,减少换⽓次数,将使室温波动较⼤,温湿度分布不均匀,故在⾼精度恒温恒湿车间,空调系统常使⽤再热,以减少送风温差,增加换⽓次数的方式。进行恒温恒湿车间设计时,基本要点归纳如下。
01、设计⽓流组织原则
1、合理地组织⽓流流程,充分发挥送风⽓流的冷却或加热作⽤。
2、建⽴⼀个稳定均匀的温度场,以保证在⽓流到达⼯作区时,其平均温度与⼯作区的温度差不超过允许的温度波动 值。
3、根据室内⼯作⼈员的卫⽣要求,在⽓流到达⼯作区时,其流动速度在0.25对于热源分布很不均匀,或房间⽐较⾼⼤时,恒温恒湿车间如果采⽤⼀个统⼀的空⽓参数,同时⼜均匀地分配风量,就会在室内产⽣相差悬殊的温度场,将影响 恒温精度。
02、空⽓处理系统与控制
1、⼀般空调⽅式.下表列出了常⽤的恒温恒湿空⽓处理⽅式,可以采⽤直接膨胀式恒温恒湿机组、冷⽔式空⽓处理和表⾯冷却器⽆露点的温度控制等⽅式。⼤多采⽤固定露点和再热控制系统。
2、新风冷却除湿后混合⽅式 由于恒温恒湿车间装修以显热负荷为主,可由新风负担系统的全部湿负荷,再与回风混合,可取消再热过程,对于换⽓次数较⼤的恒温车间经济性特别显著。
03、设计⽅案实例
(1) 设计条件
某⼯程房间尺⼨为14mXl4mX2.6m,位于建筑物的中间层(西南向),顶面、壁⾯及地⾯均有保温隔热措施。室内温湿度条件为:室温(23⼟0.5) ℃,相对湿度50%⼟2%。内部发热负荷有试验机器发热量10KW,3⼈,照度为8001x(相当25W/m2),室内⽆局部排⽓设备。
(2) 总体规划
由于所处位置对⾼精度恒温恒湿⼯程要求不利,故在布置上设备套间⽅式,主室的周围为套间(缓冲空间)兼作空调机房,并保持(23⼟2)℃的空调要求。此外,为了防⽌进出时门的开闭对主室的⼲扰,进主室先通过前室。前室要求达到温度(23⼟1)℃,相对湿度50%⼠5%的⽔平。
(3) 空调风量确定
按室内负荷(夏)为21.5KW(其中围护结构负荷26.2%) ,送风温差<100C,换⽓次数取15次/h(对应于恒温精度为⼟0.50C),确定风量为7680m2/h,相应的送风温差为8.50C,故出风温度为14.50C。冬季围护负荷较⼩, 恒温精度为⼟0.50C),确定风量7680m2/h,相应的送风温差为8.50C,故出风温度为14.50C。冬季围护负荷较⼩, 且为负值。若采⽤夏季风量,经计算送风温差为3.00C,即送风温度为260C。新风量按30m3/(h.⼈)计,或按维持室内正压要求(取相当于1.0次/h的换⽓量)取新风为510m3/h。
(4) 恒温恒湿车间空调系统设计
采⽤新风单独处理的定露点⽅式,在主空调机内经处理到室内空⽓露点状态的空⽓,与室内回风相混合,并经冷却后送入室内,在新风空调箱和主空调箱内均设有冷却器、加热器和加湿器,供调温调湿⽤。
04、设计架构
恒温恒湿车间建造结构室体底座采⽤8槽钢焊接成⽹式框架,以便于在⽔平条件下能承受室体及⼈员试件的重量,⽽不产⽣室体底⾯凹凸不平及开裂等。
如果该⼯程⾯积较⼤,系统划分较多,空调机房位置相对分散,管理和系统的控制就会带不便,也不利于能量统⼀分配,能源浪费较严重。在这种情况下,⼀般⾯积在⼤于 2000m2,建议采⽤冷⽔机组+组合式空⽓处理机组的设计形式。