洁净室净化空调系统的冷、热源
努力的小电工
2022年08月28日 13:34:34
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净化空调系统冷源的选择1.1 集中冷冻站和分散独立冷源大型规模化的生产工厂集中设置冷冻站,对建造投资和运行管理都是比较有利的。但是由于一些温、湿要求差别比较大供冷参数不同;运行规律、运行时间不同的洁净车间来说,在集中冷冻站基础上,就近设置分散、独立、专用的制冷机组,这对节省能源,保证参数和方便运行管理都有极大的好处。1.2 冷媒采用冷冻水还是氟立昂直接蒸发。对于大型的工厂由集中的冷冻站供给冷冻水作为净化空调系统的冷媒较为有利。因冷冻水输送方便,输送过程冷损失较小;而且,冷冻水作冷媒对净化空调系统参数的控制、调节和维护管理也都比较有利。但是小的独立分散的制冷机组可采用水冷冷水机组,也可采用风冷直接蒸发的制冷机组。这要根据具体项目的具体情况而定。

  1. 净化空调系统冷源的选择


1.1 集中冷冻站和分散独立冷源

大型规模化的生产工厂集中设置冷冻站,对建造投资和运行管理都是比较有利的。但是由于一些温、湿要求差别比较大供冷参数不同;运行规律、运行时间不同的洁净车间来说,在集中冷冻站基础上,就近设置分散、独立、专用的制冷机组,这对节省能源,保证参数和方便运行管理都有极大的好处。

1.2 冷媒采用冷冻水还是氟立昂直接蒸发。

对于大型的工厂由集中的冷冻站供给冷冻水作为净化空调系统的冷媒较为有利。因冷冻水输送方便,输送过程冷损失较小;而且,冷冻水作冷媒对净化空调系统参数的控制、调节和维护管理也都比较有利。但是小的独立分散的制冷机组可采用水冷冷水机组,也可采用风冷直接蒸发的制冷机组。这要根据具体项目的具体情况而定。

1.3 采用压缩式制冷机还是采用直燃式溴化锂吸收式制冷机。

活塞式、离心式、螺杆式制冷机都是压缩式制冷机,在净化空调设计中最多采用的还是离心、螺杆等压缩制冷机。因为其投资低,运行管理方便,但其运行耗电很高。压缩式制冷机组的冷冻水供水温度可调,最低供水温度可为4℃。但是,在供电紧张而燃气和煤供应较为方便的地区,尤其是有废热废蒸汽可以利用的场合,采用直燃式溴化锂吸收式制冷机更为经济,尤其是这种制冷机组在供冷的同时还可供热。

1.4 净化空调系统冷冻水的温度的确定

当以冷冻水作为净化空调系统的冷媒时,在一般的情况下,冷冻水的初温(表冷器冷冻水的进口温度)应比处理后空气的终温(设计计算中确定)至少要低3.5℃;如果是以冷冻方式去湿降温为目的空气处理系统,冷冻水的终温(表冷器冷冻水的出口温度)应比处理后空气的终温低0.7℃;用作干式冷盘管的冷冻水的初温(进口温度)应比洁净室内空气的露点温度至少高2℃。

 2. 净化空调系统冷源的选择:

2.1 以冬季防冻为目的新风预热加热器的热媒最好采用电加热或蒸汽加热,一般不宜采用热水作热媒,这样预热器本身可能有被冻坏的危险。

2.2 空调机组内加热器的热媒可采用热水、蒸汽或电加热,其中电加热控制灵活方便,温度控制精确度高,但运行费昂贵,一般在没有热水和蒸汽供应的地方才用电加热;用热水作热媒时不仅调节和管理方便、而且控制精度也高是加热器最常用的热媒;当温度的精度要求不高(如℃)也可采用蒸汽作加热器的热媒。

2.3 当温度的精度要求很高的时候(如℃)宜在送入洁净室的支管上设温度精度微调节的电加热器是一个可行的方法。

2.4 净化空调系统的加湿比较方便、可行、经济、可靠的方法是用过热蒸汽(≥0.2MPa)作热媒采用干蒸汽加湿器进行加湿,或采用电热式或电极式加湿器。当相对湿度的精度要求不高且加湿量较大时,宜采用水来加湿,可采用淋水,湿膜或喷雾(高压喷雾或高压微雾)等形式。

3.空调和净化设备的选择

3.1 过滤器的分类:按过滤器的性能(效率、阻力、容尘量)进行分类,根据我国有关规范可将过滤器划分为粗效、中效、高效、亚高效、高效和超高效六大类。根据我国“空气过滤器”GB/T14295-93(新标准:GB/T14295-2008)国家标准划分,空气过滤器的效率和阻力

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性能指标性能类别额定风量下的大气尘计数效率(%)额定风量下的初阻力(Pa)A 高效额定风量下的钠焰效率≥99.9≤190B 高效额定风量和20%额定风量的钠焰效率≥99.99≤220C 高效额定风量和20%额定风量的钠焰效率≥99.999≤250D 超高效额定风量和20%额定风量的计数效率(≥0.1μm)≥99.999≤280。

根据我国“高效空气过滤器”GB13554-92(新标准GB/T3554-2008)国家标准划分

3.2 高效过滤器和超高效过滤器的效率和阻力

各类过滤器效率的测试方法:1661664359142.png

对于空气过滤器的效率而言,相同的过滤器其效率的测试方法不同它们的效率的值也不相同,因此使用过滤器时不仅仅要了解其过滤效率,而且还要知道它们效率的测试方法。

1、一般通风用粗效、中效、高中效过滤器效率的测试方法。

计重法:有人工尘计重法和大气尘计重法,此方法源于美国,国际流行,多用于粗效过滤器的效率测试。

比色法:源于美国,国际通行,用于中效过滤器的效率测试。

人工尘计数法:欧洲通行,将取代比色法,用于中效测试。

大气尘计数法:我国的标准。2、高效过滤器测试方法

钠焰法:中国标准。

DOP法:源于美国,国际通行。

油雾法:俄国标准,在德国和我国也通行。

MPPS法:欧洲标准将取代上述各种方法(最低透过率粒径法)。

3.3各类空气过滤器的功能和作用:

各种过滤器都具有一定的功能,都不是万能的。它的功能就决定了它的作用和使用范围。对其选用正确,使用合理,它们就能充分发挥功能,起到应起的作用;如果选用不当,使用不合理,不仅不能发挥其作用,有时还会产生相反的后果。它们的功能和作用如下:

1、粗效过滤器:其功能是去除≥5μm的尘埃粒子,在空调净化系统中作为预过滤器。其作用是保护中效.高效过滤器和空调箱内的其他配件以延长它们的使用寿命。

2、中效过滤器:其功能是去除≥1.0μm的尘埃粒子,在空调净化系统中作为中间过滤器。其作用是减少高效过滤器的负荷,延长高效和空调箱内配件的使用寿命。

3、高中效过滤器:其功能是去除≥1.0μm的尘埃粒子,在空调净化系统中作为中间过滤器,在一般通风系统中可作为终端过滤器。

4、亚高效过滤器:其功能是去除≥0.5μm的尘埃粒子,在空调净化系统中作中间过滤器,在低级净化系统中可做终端过滤器使用。

5、高效过滤器:是空调净化系统中的终端过滤器,它的功能是去除≥0.3μm的尘埃粒子,达到净化目的。是洁净室必备的净化设备。

6、超高效过滤器:其功能是去除≥0.1μm的尘埃粒子,是建造高级别洁净室(0.1μm洁净室)的必备净化设备,是该洁净室的终端净化设备。


4. 空气处理机组的选择:

空气处理机组包括空调器(AHU)、新风机组(MAU)和循环机组(RAU),都是空调净化系统常用的空气热湿交换和空气净化处理设备。

4.1 工业洁净室用空调机组

工业洁净厂房的空气处理机组是服务于净化空调系统的,因此空气处理机组也必须满足净化空调所需的特点。

1、洁净厂房的温、湿度和洁净度要求严格,一般情况室内热负荷很大、空气处理的焓差很大、冷却后的空气的露点温度很低,因此空气处理机组的保温性能要好(保温材料为聚苯乙烯或聚氨脂发泡时保温层厚度≥40mm),防止表面结露,冷耗过大;同时还应避免冷桥现象的产生。

2、因净化空调系统总阻力较大,故要求空调机组的风机压头很高(≈1500Pa),因此随之要求空调机组围护板壁的强度和刚度要好,不要产生负压段凹进去,正压段凸出来的变形。

3、为了减少冷损失和漏风,则要求空调机组的密封性能好,特别是段与段的联接处和门开启处的密封。按标准要求空调机组的漏风率≤1%。

4、为了保证洁净厂房的温、湿度和洁净度,并且尽量节省能量,要求空调机组有较好的自动控制,如风机的变频等。又因为空气的冷、热、湿处理的功能较多,故空调机组体形较大、长度较长。

4.2 生物洁净室用空调机组

生物洁净室是以微生物(细菌、病毒等)为主要研究对象的,微生物与尘埃粒子不同,它是活的、不断生长繁殖的粒子,因此服务于生物洁净室的空气处理机组应具备如下特点:

1、为了方便灭菌、消毒、空调机组的内表面以及内部的零配件应耐消毒药品的腐蚀,表面要光洁。

2、因为潮湿是微生物生长的最佳条件。因此,空调机组内部不能集水集尘,结构要方便排水;表冷器凝结水应设有自动防倒吸功能,并顺利排出凝结水;更不能采用淋水段。

3、空调机组的加湿只能采用干蒸汽加湿器(电极式或电热式蒸汽加湿器),而不能使用湿膜、超声波和高压喷雾等有水的加湿器。

4、为了防止空气带水,空调器表冷器的断面风速V<2.0m/s。

5、空调机组的密封要可靠,其漏风率≤1%。

6、空调机组的强度和刚度要好,有一定的承压能力。

7、各级(粗效、中效、亚高效)过滤器的过滤效率要高,而且最好采用一次性的抛弃型过滤器。

4.3 表冷器、加热器、加湿器的选择

1、表冷器是空调机组降温去湿的关键设备,一般表冷器由铜管和铝翅片构成。表冷器的换热面积(排数)要经计算求得,在设计中,设计人员要把空气经表冷器处理前后的参数(温度、相对湿度或焓)以及冷冻水的供回水温度提供给供货商,由供货商计算和配置表冷器。表冷器后面要设挡水板,表冷器下部设滴水盘,凝结水排水要通畅,排水管上要合理地设置水封。水封的高度要与空调器内的压力相匹配。

2、加热器是空调机组中的加热设备。在空调机组中有一次加热(预热)和二次加热(再热)两组。加热的热媒有蒸汽、热水和电。

一次加热(预热)器设置在新风进入空调机组处,其目的是为了防冻和防混合结霜、结雾。因此,一次加热器一般用在北方(长江以北)较冷的地区。长江以南不会结冻的地区可不设一次加热器。一次加热后的新风温度一般为+5℃。用加热器后的温度探头来控加热量。一次加热的热媒最好是蒸汽和电,如果用热水做热媒要考虑加热器本身的防冻问题。

二次加热(再热)器设在表冷器之后,设置目的是为了调节洁净厂房内的温、湿度以达到设计参数。因为,二次加热量越小就越节省空调的运行费用,故在设计时要选择二次加热量较小的节能方案。二次加热的热媒最好用热水,因为热水在温、湿调节时比较稳定可靠。

当洁净厂房的温、湿度精度要求极高和非常严格时,为了确保其参数有时在风管上还要设置微调的电加热器。

3、加湿器是空调机组中的加湿设备,在冬季时为了保证洁净厂房内必要的相对湿度,必须对空调送风进行必要的加湿。

加湿器一般有两种,一种是以水为加湿源的等焓加湿。如湿膜、淋水、超声波、高压喷雾等加湿器。这种加湿方法简单、价格便宜,加湿量也大,但其加湿的精度较差。一般相对湿度要求在>10%的情况下用得较多。水加湿的方法不应用在生物洁净室。因为,水加湿会给微生物提供良好生存繁殖条件。

另一种加湿方法是以蒸汽为加湿源的等温加湿。如蒸汽加湿器、干蒸汽加湿器、电极式(电热式)蒸汽加湿器等。这种加湿方法必须有蒸汽源,如果没有蒸汽必须用电来产生蒸汽。此种加湿方法价格较高,但加湿精度很高,当相对湿度要求≤±5%时应采用等温加湿方法。它广泛应用在电子工业的洁净厂房和生物洁净室的加湿中。

4、淋水室和化学过滤的应用

淋水室是空调热湿交换的空气与冷媒直接接触的方式。此种淋水形式不仅可用于热湿交换上,还可以对新风进行品质上的处理。例如,集成电路用的洁净厂房其污染源不仅仅是尘埃粒子,而且,重金属离子和分子级低浓度的化学污染也成为超大规模集成电路生产的重要污染源,当净化空调系统的新风采用淋水室的湿法处理时,可以去除新风中的NH4、SO4、NO3等分子级的化学污染,当采用自来水和纯水两级淋水时其效果会更好。

活性碳过滤器和化学过滤器是空调机组中去除异味和分子级低浓度的化学污染的重要设备,一般多用在新风机组中。

5. 消声器和消声弯头的选择:

洁净厂房的噪声按国家规范“洁净厂房设计规范”(GB 50073-2013)的规定,单向流洁净室空态噪声≤65dB(A);非单向流洁净室空态噪声≤60dB(A)。这就要求在净化空调系统的送风、回风管道上(排风管道上)都要设置必要的消声设备,尤其在回风管道上。消声器的选择要进行计算。

洁净厂房的净化空调系统的消声器和消声弯头不应给净化系统带来污染。最好采用微孔板式消声器和消声弯头,也可选用其他洁净空调系统专用的阻式或抗式消声设备。


6. 净化空调机组送风机的选择

净化空调系统的送风机设在空调机组内,其送风机应具有如下特点:

6.1 有足够的余压。一般除克服机外管网系统的总阻力以外,还要考虑克服高效过滤器的终阻力和一定的安全裕量。但风机压头选得过大不但能耗大,而且还会产生较大的噪声。

6.2 要有足够的送风量。即消除室内余热、余湿和净化的最大风量,并且还应有10%的的安全裕量。

6.3 风机应为变频风机,送风量依系统阻力变化可以自动调节,即保证了洁净厂房内的温、湿度和洁净度又做到节省耗源。

6.4要高效率和低噪声。

7.FFU及干冷盘管的选择:

7.1 FFU(风机过滤器单元)。

FFU是近年普通应用在单向流和混合流中的重要净化设备。它是有标准模数尺寸(1200×600mm,600×600mm,1200×1200mm等)的风机和过滤器(高效过滤器、超高效过滤器)的组合体做为洁净室的终端设备,分散或集中地布置在洁净厂房的吊顶上。为了保证洁净厂房的室内参数,它经常与干冷盘管和新风机组配合使用。

其性能参数最好是:

1、断面平均风速为0.45m/s,而出风速度的均匀性应为平均风速的±15%。

2、FFU的机外余压应≥100Pa,最好是140Pa以上。

3、FFU的单体噪声应≤50dB(A)。因在单向流洁净厂房中往往成百台上千台的FFU集中设在吊顶上,如果单体噪声太高,则叠加噪声就不能被接受。

4、断面风速可调。智能化调节,变频调节都是可行的。

5、FFU风机的寿命最少应大于50000小时。

7.2 干冷盘管:

干冷盘管是新风机组加干冷盘管加FFU空调净化送风方案的洁净厂房控制温度的关键换热设备,设置在洁净厂房回风夹道的下部或上部。对其性能要求如下:

1、为了避免在系统正常运行时干冷盘管产生结露现象,因此通过干冷盘管的进水水温要高于室内空气露点1℃~2℃。

2、为了导走洁净厂房空调系统启动时产生的冷凝水,干冷盘管系统还要设置滴水盘和排水系统。

3、干冷盘管的排数最好为双排,而且空气通过时阻力不能太大,因此盘管铝翅片的间距最好为3mm。

4、为了减少空气通过盘管的阻力,通过盘管的风速应





放水发电
2022年08月28日 14:51:27
2楼

资料是不错,但要是能上传分享一些CAD节点安装大样图就更好啦

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