淺談潔凈室暖通設(shè)計課件

1、潔凈空調(diào)設(shè)計淺談潔凈空調(diào)設(shè)計淺談潔凈空調(diào)設(shè)計一、常用設(shè)計規(guī)范二、潔凈室暖通專業(yè)涉及的各系統(tǒng)三、潔凈室定義及等級劃分四、常見兩種空調(diào)凈化系統(tǒng)及氣流方式潔凈空調(diào)設(shè)計淺談潔凈空調(diào)設(shè)計一、常用設(shè)計規(guī)范二、潔凈室暖通專業(yè)涉及的各系統(tǒng)三潔凈空調(diào)設(shè)計淺談一、常用設(shè)計規(guī)范二、潔凈室暖通專業(yè)涉及的各系統(tǒng)三、潔凈室定義及等級劃分四、常見兩種空調(diào)凈化系統(tǒng)及氣流方式五、風(fēng)量計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算七、干盤管參數(shù)計算八、FFU數(shù)量計算潔凈空調(diào)設(shè)計淺談一、常用設(shè)計規(guī)范一、常用設(shè)計規(guī)范1.潔凈廠房設(shè)計規(guī)范GB50073-20012.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊陸耀慶主編3.簡明空調(diào)設(shè)計手冊趙榮義主編3.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范

2、GB50019-2003一、常用設(shè)計規(guī)范1.潔凈廠房設(shè)計規(guī)范GB50073-20暖通專業(yè)空調(diào)部分通風(fēng)部分MAU+FFU+DCC系統(tǒng)AHU+HPEA系統(tǒng)一般排氣系統(tǒng)酸堿排風(fēng)系統(tǒng)有機排風(fēng)系統(tǒng)消防排煙系統(tǒng)常用于單向流系統(tǒng)常用于非單向流系統(tǒng)室內(nèi)、設(shè)備排氣系統(tǒng)，直接排放設(shè)備酸堿排風(fēng)系統(tǒng)，處理后排放設(shè)備有機排風(fēng)系統(tǒng)，處理后排放室內(nèi)消防排煙系統(tǒng)，直接排放二、潔凈室暖通專業(yè)涉及的各系統(tǒng)暖通專業(yè)空調(diào)部分通風(fēng)部分MAU+FFU+DCC系統(tǒng)AHU+H三、潔凈室定義及等級劃分1.潔凈室的定義：圖片源自潔凈廠房設(shè)計規(guī)范2.潔凈室等級劃分：潔凈室以潔凈度大小來劃分等級；潔凈度指：以單位體積空氣某粒徑粒子的數(shù)量來區(qū)分潔凈程

3、度。分為十級、百級、千級、萬級、十萬等見下圖三、潔凈室定義及等級劃分1.潔凈室的定義：圖片源自潔凈廠房圖片源自潔凈廠房設(shè)計規(guī)范我國的等級標準是參照美國版本值進行單位換算而來，美標以PC/立方英尺為單位，1立方米35.2立方英尺百級三、潔凈室定義及等級劃分圖片源自潔凈廠房設(shè)計規(guī)范我國的等級標準是參照美國版本值進3.如何實現(xiàn)潔凈度要求：1.防止內(nèi)部產(chǎn)塵； 室內(nèi)結(jié)構(gòu)材料、材質(zhì)、潔凈服2.防止外部顆粒進入室內(nèi)； 正壓、氣密3.高效過濾器攔截顆粒 FFU/HEPA4.及時帶著生產(chǎn)過程中的顆粒 大風(fēng)量、氣流三、潔凈室定義及等級劃分3.如何實現(xiàn)潔凈度要求：1.防止內(nèi)部產(chǎn)塵； 四、常見兩種空調(diào)凈化系統(tǒng)及氣流方

4、式1.MAU+DCC+FFUMAU指新風(fēng)空調(diào)處理機組，一般僅承擔(dān)新風(fēng)負荷與室內(nèi)濕負荷，不承擔(dān)室內(nèi)冷負荷。起維持正壓、調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度作用。DCC指干式冷盤管，僅承擔(dān)室內(nèi)冷負荷，不承擔(dān)室內(nèi)濕負荷，供應(yīng)中溫水。FFU指風(fēng)機過濾模塊，由高效濾芯和風(fēng)機組成，此處可引申濾芯等級、材質(zhì)、尺寸及風(fēng)機選型該系統(tǒng)常用于千級及以上大型電子廠房單向流四、常見兩種空調(diào)凈化系統(tǒng)及氣流方式1.MAU+DCC+F四、常見兩種空調(diào)凈化系統(tǒng)及氣流方式2.AHU+HEPAAHU指混合空氣處理機組，由部分新風(fēng)和回風(fēng)混合處理后送入潔凈房，既承擔(dān)新風(fēng)負荷、濕負荷也承擔(dān)室內(nèi)冷負荷。HEPA指高效過濾箱體，由高效過濾器和鋼制箱體組成。該系統(tǒng)常

5、用于千級及以下小型電子廠房或藥廠、實驗室等非單向流四、常見兩種空調(diào)凈化系統(tǒng)及氣流方式2.AHU+HEPAA五、風(fēng)量計算設(shè)計中需要計算的風(fēng)量分別是總送風(fēng)量、新風(fēng)量、回風(fēng)量1.總風(fēng)量計算：圖片源自潔凈廠房設(shè)計規(guī)范五、風(fēng)量計算設(shè)計中需要計算的風(fēng)量分別是總送風(fēng)量、新風(fēng)量、五、風(fēng)量計算1.總風(fēng)量計算：上圖中第2項根據(jù)熱、濕負荷計算確定的送風(fēng)量，在潔凈室設(shè)計中該值一般為3項中最小的一項，所以該項經(jīng)常被我們略過。下面主要講第1項和第3項1.1第1項為保證潔凈等級的送風(fēng)量：見下圖保證潔凈等級的送風(fēng)量主要分兩種計算方法：平均風(fēng)速計算法和換氣次數(shù)法五、風(fēng)量計算1.總風(fēng)量計算：上圖中第2項根據(jù)熱、濕負荷下面分別對兩

6、種計算方法進行說明：1.1.1換氣次數(shù)法 適用范圍：1000及以下的潔凈室的風(fēng)量計算Q1 首先換氣次數(shù)的含義：單位時間內(nèi)更換房間內(nèi)所有空氣的次數(shù)。單位：次/小時房間送風(fēng)量=換氣次數(shù)*房間體積，公式如下： 公式代號可以根據(jù)自己的喜好選用： Lsn*V 式中Ls非單向流潔凈室潔凈送風(fēng)量，CMH； V房間體積,m3； n房間換氣次數(shù),次/小時；五、風(fēng)量計算下面分別對兩種計算方法進行說明：五、風(fēng)量計算1.1.2平均風(fēng)速法 適用范圍：單向流潔凈室風(fēng)量計算Q1設(shè)計單項流的潔凈室，廠房是按斷面風(fēng)速產(chǎn)生均流。如果從換氣次數(shù)角度出發(fā)，自然換氣次數(shù)越多也就越容易實現(xiàn)，但是換氣越多也就意味著初投資和能耗的增加，垂直

7、單項流潔凈室的斷面風(fēng)速不宜低于0.25m/s,低于此風(fēng)速氣流容易出現(xiàn)紊流，但是斷面風(fēng)速也不要太大不超過0.4m/s .為了便于直接計算風(fēng)量推出兩個小公式可以根據(jù)自己的喜好選用，現(xiàn)在例在下面： Ls3600*v*F式中Ls單向流潔凈室潔凈送風(fēng)量，m3/h； v斷面平均風(fēng)速，m/s； F垂直氣流方向的潔凈室斷面積，m2五、風(fēng)量計算1.1.2平均風(fēng)速法 五、風(fēng)量計算其實平均風(fēng)速閥也可以換算成換氣次數(shù)法 n=3600v/h Lsn*V體式中Ls單向流潔凈室潔凈送風(fēng)量，m3/h； n房間換氣次數(shù)次； v斷面平均風(fēng)速，m/s； h房間凈高m； V體潔凈室斷房間體積，m2兩個公式從不從角度反應(yīng)風(fēng)量的計算，后

8、者是滿足習(xí)慣了用換氣次數(shù)計算風(fēng)量的群體，其實兩者是一樣的，可以互相轉(zhuǎn)化。方便不同愛好的朋友使用！如果按著0.250.4m/s的風(fēng)速，房間凈高按3m，那么n=300480次。由上可見百級單項流換氣十分高，所以選取風(fēng)速一定要慎重五、風(fēng)量計算其實平均風(fēng)速閥也可以換算成換氣次數(shù)法五、風(fēng)量計算1.2向潔凈室供應(yīng)的新鮮空氣量即新風(fēng)量計算Q3 根據(jù)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范6.1.5潔凈室內(nèi)的新鮮空氣量應(yīng)取下列二項中的最大值： 1 補償室內(nèi)排風(fēng)量和保持室內(nèi)正壓值所需新鮮空氣量之和。 2 保證供給潔凈室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3值。上面兩條是現(xiàn)執(zhí)行的國家規(guī)范的規(guī)定，其實以前還有一條規(guī)定：潔凈區(qū)新風(fēng)量等于非單

9、向流總風(fēng)量的1030%，單向流總風(fēng)量的2%4%。（本條應(yīng)用時候垂直單向流2% ，水平單向流4% ，1000 10% ，10000 20%，十10000 30%。）本規(guī)定現(xiàn)可用于驗證新風(fēng)量計算是否正確以及做方案設(shè)計時的估算很方便五、風(fēng)量計算1.2向潔凈室供應(yīng)的新鮮空氣量即新風(fēng)量計算Q3五、風(fēng)量計算 以下分別對新風(fēng)量2項取值計算分別說明如下：第1項補償室內(nèi)排風(fēng)量和保持室內(nèi)正壓值所需新鮮空氣量之和關(guān)于潔凈廠房設(shè)計規(guī)范6.1.5.1用公式表示：L新=V排+V正 關(guān)于排風(fēng)量的計算都是根據(jù)所提供的設(shè)備表，統(tǒng)計各種排風(fēng)量，最后加和，理論上就可以作為設(shè)計的排風(fēng)量，但是實際設(shè)計中需要根據(jù)經(jīng)驗放些誤差量，集中排風(fēng)

10、系統(tǒng)龐大，二次配管的現(xiàn)場復(fù)雜，導(dǎo)致計算的數(shù)值存在較大偏差，為滿足生產(chǎn)工藝需要，設(shè)備維持正常的靜壓時，總排風(fēng)量遠大于計算的統(tǒng)計數(shù)字。五、風(fēng)量計算 以下分別對新風(fēng)量2項取值計算分別說明如下：五、風(fēng)量計算關(guān)于正壓風(fēng)量常用換氣次數(shù)法來估算V正=（26）V V潔凈室的體積 ，這個是經(jīng)驗數(shù)五、風(fēng)量計算關(guān)于正壓風(fēng)量常用換氣次數(shù)法來估算五、風(fēng)量計算第2項保證供給潔凈室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3值這一項直接從字面上理解即為房間人數(shù)*40以上兩項數(shù)據(jù)一般都是第1項數(shù)據(jù)大。五、風(fēng)量計算第2項保證供給潔凈室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3值五、風(fēng)量計算回歸送風(fēng)量計算取值第1項保證潔凈度所需送風(fēng)量第3

11、項潔凈室新鮮空氣量以上兩項對比取大值，潔凈室一般都是第一項值大。潔凈室系統(tǒng)的送風(fēng)量應(yīng)在潔凈室送風(fēng)量的基礎(chǔ)上再加上系統(tǒng)漏風(fēng)量。做設(shè)計的時候建議漏風(fēng)率按下表選?。何濉L(fēng)量計算回歸送風(fēng)量計算取值關(guān)于送風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)空調(diào)機組的計算此處以MAU+DCC+FFU系統(tǒng)為例新風(fēng)機組只負擔(dān)新風(fēng)負荷，計算的時候直接從焓濕圖的室外焓處理到機械露點即可。下面是該過程的焓濕圖：六、空調(diào)機組參數(shù)計算關(guān)于送風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)空調(diào)機組的計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算制冷量的計算本圖片顯示的空氣處理過程理論是行的通的，但是實際計算工程中應(yīng)用很少（或說是錯誤的），因為這個處理過程和平時我們工程實際應(yīng)用的過程不太一致，但是無論處理過程如何，新風(fēng)機組

12、的制冷量肯定是正確的，即：Q=G新（hw-hl）1.2/3600 KW式中 G新:新風(fēng)量kg/h hw :室外空氣狀態(tài)焓值KJ/kg ； hl:室內(nèi)狀態(tài)焓值KJ/kg熱量的計算關(guān)于再熱量的計算不同的送風(fēng)形式計算略有差別，理解處理過程，關(guān)鍵是要理解新風(fēng)空調(diào)機組只負擔(dān)新風(fēng)冷負荷和房間濕負荷，新風(fēng)處理到什么狀態(tài)，取決于新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)何時混合.六、空調(diào)機組參數(shù)計算制冷量的計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算下面舉兩種常見的例子1.新風(fēng)送至上技術(shù)夾層與回風(fēng)混合：經(jīng)過干盤管降溫等濕處理的回風(fēng)與新風(fēng)在上技術(shù)夾層（吊頂上的靜壓箱）混合，此時新風(fēng)僅需要處理到送風(fēng)狀態(tài)點。過程如下六、空調(diào)機組參數(shù)計算下面舉兩種常見的例子六、空

13、調(diào)機組參數(shù)計算2.新風(fēng)送至下技術(shù)夾層與回風(fēng)混合：此時新風(fēng)與回風(fēng)混合后經(jīng)過干盤管處理，此時的新風(fēng)需要處理到室內(nèi)狀態(tài)點。過程如下：六、空調(diào)機組參數(shù)計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算小結(jié)：相比較后者的新風(fēng)機組再熱量大，干盤管的制冷量大，前者新風(fēng)機組正好相反，所以現(xiàn)多用前者。其中W室外狀態(tài)點已知，L機械露點可以直接求出，N室內(nèi)要求狀態(tài)點已知，O為送風(fēng)狀態(tài)點 就可以根據(jù)焓濕圖求出。Q再熱=G新（hn-hl）1.2/3600 KW或Q再熱=G新（ho-hl）1.2/3600 KW用那個公式關(guān)鍵看混合過程。六、空調(diào)機組參數(shù)計算小結(jié)：相比較后者的新風(fēng)機組再熱量大，干盤管的制冷量大，前者新冬季加熱量的計算新風(fēng)機組的加熱量

14、分為預(yù)熱和加熱，而是否需要預(yù)熱，關(guān)鍵在于冬季室外的氣溫，如果常年溫度不低于5，空調(diào)機組就不需要預(yù)熱，預(yù)熱的主要目的是防止冰塞（偶爾為了加濕效果也設(shè)該段）。 加熱關(guān)鍵看冬季的熱負荷，下面主要講下加熱的負荷計算。 Q熱=G新（ho-hw）1.2/3600 KW由于o送風(fēng)狀態(tài)點已知， W室外狀態(tài)點已知點的狀態(tài)參數(shù)均知道，根據(jù)上式即可求得加熱量。小結(jié)：實際上在廣東地區(qū)，由于冬季室外溫度不是很低，通常電子廠房室內(nèi)發(fā)熱量很大，廠房往往到冬季仍然需要制冷。六、空調(diào)機組參數(shù)計算冬季加熱量的計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算加濕量的計算 關(guān)于加濕量的計算，可以再焓濕圖上計算得到，本文不在詳述，下面主要列舉幾種加濕方式。舒

15、適性空調(diào)系統(tǒng)中的加濕過程有等溫加濕、等焓加濕、加熱加濕、冷卻加濕等。等溫加濕設(shè)備主要有干蒸汽加濕、電極加濕、電熱加濕等；等焓加濕設(shè)備主要有噴水室加濕（循環(huán)水）、高壓噴霧加濕、超聲波加濕、濕膜加濕等；加熱加濕設(shè)備主要有噴水室加濕（熱水）等；冷卻加濕主要有噴水室加濕（冷水，水溫在空氣露點溫度和濕球溫度之間）。在民用建筑中，受條件限制，噴水室已很少采用，各種常用的加濕方法的優(yōu)缺點：六、空調(diào)機組參數(shù)計算加濕量的計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算六、空調(diào)機組參數(shù)計算加濕量計算：冬季空調(diào)房間空氣可建立如下濕平衡關(guān)系式：考慮房間的風(fēng)量平衡，加濕設(shè)備的加濕量的計算公式如下：W=Gw(dndw) (2

16、)式中W加濕設(shè)備加濕量，Kg/h。G送入室內(nèi)的新風(fēng)量或房間滲風(fēng)量，Kg/h；dn室內(nèi)空氣含濕量，g/Kg；dw室外空氣含濕量，g/Kg。六、空調(diào)機組參數(shù)計算加濕量計算：六、空調(diào)機組參數(shù)計算關(guān)于干盤管的計算 制冷量的計算 干盤管的制冷量根據(jù)冷負荷計算表，就是圍護結(jié)構(gòu)負荷，照明負荷，機械設(shè)備負荷，人員負荷等的總和。這些詳細的計算都很清楚本片限于篇幅不在敘述。這里講下在焓濕圖上的復(fù)核計算。即： Q干=G回（hn-ho）1.2/3600 KW或Q干=G送（hn-ho）1.2/3600 KW具體采用哪個計算關(guān)鍵看混合過程。N室內(nèi)要求狀態(tài)點，O為送風(fēng)狀態(tài)點。Q干 估算可以取300-350w/m2。七、干盤

17、管計算關(guān)于干盤管的計算七、干盤管計算DCC總面積的計算因DCC沒有動力系統(tǒng)，完全靠FFU的形成的負壓循環(huán)，由于FFU風(fēng)機全壓有限，所以DCC的面風(fēng)速和阻力均有要求。要求如下：表面速度為2.5-3m/s，阻力小于50pa。由回風(fēng)量和干盤管要求面風(fēng)速計算得DCC總面積，再進行臺數(shù)分解七、干盤管計算DCC總面積的計算七、干盤管計算關(guān)于FFU的計算 關(guān)于滿布率滿布率（或滿布比）=FFU過濾器的凈面積/潔凈室布置FFU的截面積 關(guān)于MAU+FFU+DCU的廠房模式，F(xiàn)FU的選擇影響對于潔凈度影響很大，下面先給分享下我找到一組關(guān)于FFU滿布率最低值的數(shù)據(jù)。 FS 209D CLASS 過濾器配置 1 10

18、0 10 100 100 56 八、FFU數(shù)量計算關(guān)于FFU的計算八、FFU數(shù)量計算1,000 10 10,000 7 100,000 4 關(guān)于一級與10級的FFU滿布整個吊頂，目前國內(nèi)外也都是這樣設(shè)計。1000級以后的基本不用FFU除非特殊需要或考慮結(jié)構(gòu)一致等，目前關(guān)于100的布置各家不一，100潔凈室國外目前采用最多的就是滿布FFU，對于100垂直單項流FFU的滿布率各資料眾說不一，有的不低于56%，有的不低于65%還有的不低于80% 。但是如果100潔凈室在采用垂直單向流的較為理想條件就可以不用滿布，建議按著凈化空調(diào)的規(guī)定采用不低于80%最好。以上數(shù)據(jù)可以作為參考。八、FFU計算1,000 關(guān)于FFU的臺數(shù)計算首先確定冷負荷風(fēng)量與換氣次數(shù)風(fēng)量的大小，然后取其中較大者，代入下面公式：AFFU=（G冷，G換）maxGFFU 式中G冷 冷負荷計算的風(fēng)量m3/h； G換換氣次數(shù)計算的風(fēng)量m3/h；GFFU 單臺FFU標準風(fēng)量的80%（或小于80%） m3/h有了這