通風空調工程包括:送排風系統、防排煙系統、防塵系統、空調系統、淨化空氣系統、制冷設備系統、空調水系統等七個子分部工程。
空氣調節的氣流組織:
空氣調節氣流組織設計的任務就是要合理地組織室内空氣的氣流流動,使工作區的溫度,濕度,氣流速度和潔淨度能很好地滿足生産和科學研究以及人們舒适感的要求。氣流組織不合理不僅直接影響空調房間的空調參數和空調效果,而且還要空調系統的能耗。
空調系統送風口射出空氣射流是影響室内氣流組織的主要因素,而空調回風口,從流體力學角度是空氣的彙流,起回風速度衰減很快,與其距離的平方成反比。因此回風口的位置對室内氣流組織的影響比較小。
空氣調節系統的氣流組織形式主要有:上送下回,上送下側回,上送上回,側上送側下回等形式。見圖十五。
圖十五 空氣調節的氣流組織
(二) 空氣淨化的基礎知識
1.潔淨室及其四大技術要素
根據生産和科研的要求對室内空氣環境的潔淨度、溫度、相對濕度以及壓力、噪聲、振動、靜電等參數都進行控制的房間叫潔淨室或潔淨廠房。
潔淨室的四大技術要素就是:粗效,中效和高效三級過濾,足夠的淨化送風量,室内正壓的建立和維持,以及終端高效或超高效過濾器的設置。
2.潔淨室的應用和分類
當今潔淨室已廣泛地應用在電子、航天、機械、化工、制藥、食品、醫療、生物工程……各行各業。而且,随着國民經濟和科研事業的飛速發展,潔淨室的應用将越來越廣泛,越來越重要,潔淨室可按氣流流型和使用用途以及控制的主要對象來分類。
⑴、潔淨室按氣流流型來劃分
① 單向流(層流)潔淨室,其中又分垂直單向流潔淨室和水平單向流潔淨室。
圖十六 單向流氣流流型
② 非單向流(亂流)潔淨室
圖十七 非單向流氣流流型
③ 混合流潔淨室
圖十八 混合流氣流流型
④ 矢流(對角流)潔淨室
圖十九 矢流氣流流型
⑤ 各種氣流的特點、創造的潔淨度、應用範圍和投資運行費。
▲ 單向流氣流的淨化原理是活塞和擠壓原理,把灰塵從一端向另一端擠壓出去,用潔淨氣流置換污染氣流。包括有垂直單向流和水平單向流。
垂直單向流是氣流以一定的速度(0.25m/s~0.5m/s)從頂棚流向地坪的氣流流型。這種氣流能創造100級、10級、1級或更高潔淨級别。但其初投資很高、運行費很高,工程中盡量将其面積壓縮到最小,用到必須用的部位。
水平單向流是氣流以一定的速度(0.3m/s~0.5m/s)從一面牆流向對面的牆的氣流流型。該氣流可創造100級的淨化級别。其初投資和運行費低于垂直單向流流型。
▲ 非單向流氣流的淨化原理是稀釋原理。一般型式為高效過濾器送風口頂部送風;回風的型式有下部回風、側下部回風和頂部回風等。依不同送風換氣次數,實現不同的淨化級别,其初投資和運行費用也不同。
▲ 混合流氣流是将垂直單向流和非單向流兩種氣流組合在一起構成的氣流流型。這種氣流的特點是将垂直單向流面積壓縮到最小,用大面積非單向流替代大面積單向流以利節省初投資和運行費。
▲ 舉例給出不同氣流流型的送風量、耗冷量、初投資和運行耗電的具體指标見表一,此指标是以電子工業潔淨廠房為代表,具體數據有參考價值,但不能随便套用。
表一 不同潔淨級别潔淨廠房的送風量、冷量投資耗電的指标
注:表中的送風量、單向流以斷面風速表示,非單向流以換氣次數表示。
表中冷量指标一般指電子工業潔淨廠房。
表中的初投資包括潔淨廠房的圍護、冷凍供應系統、空調淨化系統,不含土建結構和自動控制的投資。
表中的耗電量系指制冷系統和空調送風系統耗電,不含電加熱和電加濕的耗電量。
我們熟悉的100級、1000級、10000級和100000級都是源自美國聯邦标準FS 209B,現在它們分别被國際标準ISO-14644标準中的5級、6級、7級和8級所替代。
滅菌藥品生産區環境潔淨度要求:A、B、C、D。
A、B—100級,C、D—10000級與100000級保證供給潔淨室内每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3。
高效過濾器(HEPA)是潔淨室的必須的終端過濾器。粗效過濾器是作為預過濾器使用,一般是設置在空調箱内。
單向流400~600次/h。
層流潔淨室的送風量一般按室内斷面風速确定:
100級垂直層流潔淨室斷面風速不小于0.25m/s;水平層流潔淨室斷面風速不小于0.35 m/s。
亂流潔淨室一般按換氣次數估算:
1000級潔淨室不小于50次/h;
10000級潔淨室不小于25次/h;
100000級潔淨室不小于15次/h。
萬級換氣次數≥25次/小時(一般取27-28);十萬級換氣次數≥15次/小時(一般17-18)。
但是不能盲目按照換氣次數進行設計風量,要考慮房間及工藝餘熱、餘濕。否則剛開始風量也許能滿足溫濕度要求,系統運行一段時間後就不會效果那麼好了。
新風量的計算應取以下風量中最大值
1.亂流潔淨室總送風量的10~30%(1000級10%;10000級20%;100000級30%);
層流潔淨室總風量的2~4%(100級垂直層流2%;100級水平層流4%)。
2.補償室内排風和保持室内正壓所需新風量。
3.保證室内每人新風量不小于40m3/h。
淨化空氣調節系統,根據室内噪聲級的要求,風管内風速宜按下列規定選用:
一、總風管為6--10米/秒;
二、無送、回風口的文風管為6~8米/秒;
三、有送、回風口的文風管為3~6米/秒。
人員淨化用室,宜包括雨具存放間、管理室、換鞋室、存外衣室、盥洗室、潔淨工作服室和空氣吹淋室等。
廁所、淋浴室、休息室等生活用室以及工作服清洗間和幹燥間等其他用室,可根據需要設置。
僅為100級垂直層流潔淨室時,可改設氣閘室。
潔淨廠房的耐火等級不應低于二級。吊頂材料應為非燃燒體,其耐火極限不宜小于0.25小時。
潔淨區與非潔淨區和潔淨區與室外相通的安全疏散門應向疏散方向開啟。安全疏散門不得采用吊門、轉門、側拉門以及電控自動門。
潔淨室内的密閉門宜朝空氣潔淨度較高的房間開啟。無窗潔淨室的密閉門上宜設觀察窗。
當裝配式潔淨室時,壁闆外側設有技術夾道時,壁闆與外圍建築内牆面之間淨寬不宜小于600毫米。
一、滿足生産工藝要求;
二、生産工藝無溫、濕度要求時,潔淨室溫度為20~26℃,濕度小于70%;
三、人員淨化用室和生活用室溫度為16-28℃
潔淨室正壓控制:
潔淨室必須維持一定的正壓。不同等級的潔淨室以及潔淨區與非潔淨區之間的靜壓差,應不小于0.5毫米水柱;潔淨區與室外的靜壓差,不應小于1.0毫米水柱。
潔淨室維持不同的正壓值所需的正壓風量,宜按下式計算:
Q=a.∑(q.L) (5.2.2)
式中Q一維持潔淨室正壓值所需的正壓風量(立方米/時),
a一根據圍護結構氣密性确定的安全系數,可取l.l-l.2;
q一當潔淨室為某一正壓值時,其圍護結構單位長度縫隙的滲漏風量(立方米/時·米);
L一圍護結構的縫隙長度(米)
單位長度縫隙的滲漏風量表:
送風、回風和排風系統的啟閉應聯鎖。系統開啟時,聯鎖程序應為先啟動送風機,再啟動回風機和排風機;系統關閉時,則聯鎖程序應相反。
宜設在潔淨室氣流的下風側,不宜設在潔淨工作區高度範圍内.
餘壓閥氣流組織和送風量表
注:垂直層流潔淨室采用相對兩側牆下部均勻布置回風口方式,僅适用于兩對側側牆間距不大于5米。
層流潔淨室内不宜設置潔淨工作台;亂流潔淨室内可設置潔淨工作台,但其位置應遠離回風口。
潔淨室内産生粉塵和有害氣體的工藝設備,應設局部排風裝置,排風罩的操作口面積應盡量縮小
總風管穿過樓闆和風管穿過防火牆處,必須設置防火閥。
管材的選擇,應符合下列要求:
一、純水管、高純水管應采用硬聚氯乙烯管、聚丙烯管或不鏽鋼管;
二、冷卻循環給水和回水管宜采用鍍鋅鋼管;
三、生産用水設備與管道的連接宜采用優質軟管
100級、1000級潔淨室内,不宜設置地漏;如必須設置時,應采用有蓋地漏,并不應設排水溝。10,000、100,000級潔淨室内允許穿過排水豎管,但在豎管上不得設置檢查口。
四、潔淨室内一般照明燈具宜明裝。如燈具嵌入頂棚暗裝時,其安裝縫隙應采取可靠的密封措施。
潔淨室内不應采用格栅型燈具。
風管外徑及對應壁厚一覽表:
高效過濾器規格一覽表:
系統圖中水泵的前後接口和設備連接:
從左到右依次為截止閥、放水閥、止回閥、軟接頭、壓力表、水泵、壓力表、軟接頭、Y型過濾器、截止閥圖塊 (帶法蘭)。
本文來源于互聯網。暖通南社整理編輯。
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