淺議恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)在工業(yè)廠房中的設(shè)計

黃煒良

摘要：當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了一個全新的模式，面對國際化市場機(jī)遇與國內(nèi)市場機(jī)遇不斷擴(kuò)大的今天，各行業(yè)在進(jìn)行工廠的建設(shè)中都需要完善內(nèi)部的工作環(huán)境，確保工廠內(nèi)部產(chǎn)品加工工作的正常開展。所以完善內(nèi)部恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計將變得尤為重要。

關(guān)鍵字：恒溫恒濕；空調(diào)系統(tǒng)；工業(yè)廠房

前言：空調(diào)系統(tǒng)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用在最近幾年的發(fā)展中已經(jīng)變得十分的常見，但是面對當(dāng)前社會市場競爭趨勢的不斷加強(qiáng)，提高工業(yè)廠房內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的可靠性、有效性就變得尤為重要，本文將參照某合資工業(yè)電子廠房恒溫恒濕空調(diào)的設(shè)計進(jìn)行研究論述。

一、工程概況

本工程是一合資工業(yè)廠房，廠房的生產(chǎn)制造精密度較高，所以在設(shè)計中對空調(diào)參數(shù)等相關(guān)要求較高，對恒溫恒濕空調(diào)的設(shè)計也提出了較為明確的要求。

二、原空調(diào)及潔凈工程設(shè)計方案

工業(yè)廠房內(nèi)部進(jìn)行恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計以及建造將能夠有效的改善內(nèi)部的工作環(huán)境，確保相關(guān)生產(chǎn)工作能夠順利有效的進(jìn)行，所以對空調(diào)以及潔凈工程的設(shè)計工作嚴(yán)格進(jìn)行實(shí)施，才能夠提高工業(yè)廠房內(nèi)部恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的利用價值，使相關(guān)設(shè)計能夠滿足工業(yè)廠房的建設(shè)發(fā)展需求。

2.1概述

本空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計為一萬級的潔凈空調(diào)車間。

2.2空調(diào)設(shè)計參數(shù)

溫度：22℃±2℃；相對濕度：50%±10%；潔凈度：10000級（0.5μ）；正壓：5Pa～10Pa。

2.3空調(diào)系統(tǒng)

2.3.1底層潔凈車間空調(diào)系統(tǒng)

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)

車間在外部維護(hù)方面所使用的壁板為雙金屬壁板，在雙金屬壁板的中間需要添加適當(dāng)?shù)膸r棉類保溫材料，內(nèi)部設(shè)置彩鋼板，對外部壁板進(jìn)行鍍鋅，所有壁板不安裝小窗口，采用專業(yè)凈化頂板與PVC專業(yè)型防靜電地板磚。

（2）潔凈車間空調(diào)系統(tǒng)

①空氣處理方案

本系統(tǒng)采用一次回風(fēng)方案，設(shè)置粗、中、高效三級過濾器。高效空氣過濾設(shè)于空調(diào)箱末段。各級過濾器的效率分別為：

粗效過濾器η≥25%，中效過濾器η≥85%，高效過濾器η≥99.99%。

②空氣處理流程為：

新風(fēng)→新回風(fēng)混合粗效過濾→中效過濾→空氣冷卻→空氣加熱或微調(diào)→空氣加濕→送風(fēng)機(jī)→均流段→高效過濾→送風(fēng)箱→潔凈室→回風(fēng)（去新、回風(fēng)段）→工藝設(shè)備排風(fēng)，正壓漏風(fēng)。

③系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)為：

風(fēng)量：60000m3/h；冷量：377kw；換氣次數(shù)：31次/h；新風(fēng)比：17.85%（冬季≤31%）；再熱微調(diào)：33.5kw；自凈時間：23.5min；單位面積冷量：577W/m2·h；加濕量：142kg/h。

④氣流組織

系統(tǒng)送風(fēng)采用亂流形式，平頂上部送風(fēng)，兩側(cè)外墻壁板下回風(fēng)。送風(fēng)口為405mm×405mm方型散流器，面板尺寸595mm×595mm，共計61只，頸部風(fēng)速4.5m/s，作用半徑1.2m，每只送風(fēng)量為1166m3/h。經(jīng)計算溫度波動為0.73℃，小于±2℃的波動要求?；仫L(fēng)口為900mm×500mm百葉風(fēng)口，回風(fēng)速度2m/s。

⑤系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)

系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)初期過濾器阻力較小，此時控制風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉，以調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)量不大于設(shè)計工況。由于系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)為三班制，本系統(tǒng)不考慮值班風(fēng)機(jī)，節(jié)假日停機(jī)時可采用一臺空調(diào)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，并調(diào)小進(jìn)口導(dǎo)葉，使室內(nèi)維持正壓。系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，先打開新風(fēng)閥啟動空調(diào)機(jī)組，然后開啟排風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)停止先關(guān)閉排風(fēng)機(jī)，再?？照{(diào)機(jī)組，最后關(guān)閉新風(fēng)閥，新風(fēng)系統(tǒng)總管外墻處設(shè)置保溫總閥，當(dāng)系統(tǒng)停止時，以防冬季表冷器凍結(jié)。

⑥系統(tǒng)控制方案：

夏季工況：室內(nèi)溫度由表冷器進(jìn)口三通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)冷水量控制，室內(nèi)相對濕度由加熱器進(jìn)口三通閥微調(diào)熱水量控制。表冷器冷水供回水溫度為4℃/9℃考慮，加熱器供回水溫度為60℃～50℃考慮。

冬季工況：室溫采用改變新風(fēng)與一次回風(fēng)之比例來調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度至定值，室內(nèi)相對濕度通過噴蒸加濕調(diào)節(jié)加濕量控制。

2.4排風(fēng)系統(tǒng)

（1）潔凈車間工藝設(shè)備排風(fēng)設(shè)2個排風(fēng)系統(tǒng)，每個排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)量為4500m3/h。

（2）后道生產(chǎn)工藝設(shè)備排風(fēng)總量為26500m3/h，設(shè)置2個排風(fēng)系統(tǒng)，每個系統(tǒng)排風(fēng)量15000m3/h，車間換氣為4.5次/h。另設(shè)一臺5000m3/h的排風(fēng)機(jī)，此排風(fēng)機(jī)受CO2濃度感測信號控制，車間CO2濃度超標(biāo)時，啟動排風(fēng)機(jī)，同時開大空調(diào)箱之新風(fēng)閥，由自控系統(tǒng)完成。

2.5冷熱源

冷源由機(jī)房設(shè)置二臺700kW和二臺211kW螺桿壓縮機(jī)組，分別提供9℃～4℃和12℃～7℃冷水。9℃～4℃主機(jī)供潔凈室及后道生產(chǎn)和更衣室空調(diào)系統(tǒng)用。12℃～7℃主機(jī)供辦公樓及工藝?yán)鋮s水之用。

2.7恒溫恒濕控制系統(tǒng)

在恒溫恒濕控制部分，夏季采用制冷盤管以及二次再熱段控制溫濕度，冬季采用表冷段及蒸汽加濕控制溫濕度。

三、調(diào)試運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題

該廠是在夏季完成的空調(diào)系統(tǒng)組裝，所以緊接著就展開了空調(diào)的調(diào)試工作。在進(jìn)行調(diào)試的時候工作人員發(fā)現(xiàn)由于內(nèi)部濕度相對過高，二次加熱管的熱量已經(jīng)達(dá)到了符合，其他的房間也都達(dá)到了80%左右，所以依靠原有設(shè)計的二次再熱管進(jìn)行濕度的調(diào)節(jié)已經(jīng)失去了意義。為了提高設(shè)備的運(yùn)行效率，通過對設(shè)計、研發(fā)、組裝等各個步驟的分析，最終發(fā)現(xiàn)空調(diào)在運(yùn)行中部分生產(chǎn)工藝設(shè)備并沒有投入使用，控制人員短缺。內(nèi)部負(fù)荷較小，造成濕度偏大，所以為了達(dá)到無負(fù)荷恒溫恒濕的要求，必須進(jìn)行二次改造設(shè)計。

四、改造的設(shè)計方案及調(diào)試

面對恒溫恒濕空調(diào)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，為了能夠有效的達(dá)到起初設(shè)計的目的，在原有設(shè)計思路的基礎(chǔ)上進(jìn)行方案的改進(jìn)，才能夠解決調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，達(dá)到恒溫恒濕空調(diào)利用效率的最大化。

4.1空調(diào)改造方案

首先將回風(fēng)系統(tǒng)改變成二次回風(fēng)系統(tǒng)，在空調(diào)箱的上部加裝相應(yīng)的回風(fēng)管路，對原設(shè)計中的二次再熱功能進(jìn)行保留，操作測試工作在空調(diào)廠房內(nèi)進(jìn)行，保證關(guān)閉一條生產(chǎn)線的同時另一條生產(chǎn)線可以正常運(yùn)行，確保廠內(nèi)相對濕度。

4.2第一次自控改造方案

如果是在夏季，在進(jìn)行溫度控制的時候，需要對二次回風(fēng)開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)溫度超過二十二攝氏度的時候需要減小回風(fēng)開度，如果超過就需要增大。對于濕度，可以利用冷水閥開度調(diào)節(jié)的方式對回風(fēng)濕度進(jìn)行控制，一般濕度大于50%就需要增加開度，反之亦然。

如果是在冬季，在進(jìn)行溫度控制的時候需要將二次回風(fēng)開關(guān)徹底關(guān)閉，如果溫度大于二十二攝氏度就需要增加冷水閥的開度，反之亦然。同樣，在進(jìn)行濕度控制調(diào)節(jié)的時候，二次回風(fēng)依舊需要完全關(guān)閉，需要對加濕閥進(jìn)行控制，當(dāng)濕度小于50%的時候就增大閥門開度，反之亦然。

五、運(yùn)行效果

經(jīng)過設(shè)計調(diào)試之后雖然出現(xiàn)了一定的問題，但是經(jīng)過設(shè)計改造處理之后，工廠內(nèi)部的空調(diào)調(diào)節(jié)溫濕度徹底達(dá)到了穩(wěn)定的狀態(tài)，并且滿足了企業(yè)工作的要求，就算工作的狀況相對惡劣也能夠保證在工況下進(jìn)行運(yùn)行。通過一段時間的調(diào)試研究之后，發(fā)現(xiàn)更正后的空調(diào)設(shè)計完全滿足工廠需要的恒溫恒濕的要求，運(yùn)行效果非常出色。

結(jié)語：恒溫恒濕空調(diào)的設(shè)計工作需要對工廠廠房內(nèi)部的各種因素進(jìn)行綜合考慮，本文通過實(shí)例分析的方法，對恒溫恒濕空調(diào)的設(shè)計以及設(shè)計改進(jìn)工作進(jìn)行了詳細(xì)的分析以及論述。面對工業(yè)廠房建設(shè)數(shù)量的不斷增加，完善恒溫恒濕空調(diào)的設(shè)計，對工業(yè)的發(fā)展具有一定的積極促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

【1】周祖毅 關(guān)于恒溫恒濕類和對濕度有高限控制要求空調(diào)工程的節(jié)能設(shè)計探討 暖通空調(diào) 2010年02期

【2】李申 沈嘉 張學(xué)軍 鄭幼明 恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制與性能模擬 制冷學(xué)報 2012年01期

【3】張?zhí)m英 邊玉國 潔凈廠房恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計 企業(yè)技術(shù)開發(fā) 2014年08期