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新風系統在潔凈廠房中的應用

分類:
行業規范
作者:
蘇信
發布時間:
2018/05/10 15:56
隨著工業社會的發展,潔凈空調應用于社會廣泛領域,包括電子工業,航空工業,制藥工業,醫療,紡織工業等等,而新風在潔凈空調中扮演著重要角色。在電子潔凈廠房中,潔凈等級基本涵蓋了30萬級到100級,甚至更高,因而要求空調送風換氣次數從幾十次到幾百次不等,是一個能耗很高的行業。通過近幾年具體設計中發現,新風集中預處理在節能、控制、管理等方面上具有許多優勢。本文將簡要闡述電子潔凈廠房中新風量的計算,新風集中預處理優勢及其空氣熱濕處理和控制方案。
 
一、新風量計算
 
1.在潔凈空調中,新風對于生產安全,產品質量起著舉足輕重的作用。由于新陳代謝的需要,人體需要不斷吸入氧氣,呼出二氧化碳,如果在沒有新風的環境中工作會有缺氧的現象如:頭暈、惡心、煩燥、工作交率低等。所以空調凈化系統中滿足人員衛生要求的新風量一般為不小于40m3/(h*人)。
 
2.潔凈空間一般都伴有工藝需求的排風,為了平衡這部分排至室外的空氣量,凈化系統需要補償相應的新風量。 
 
3.為防止室外或相鄰的其他用途房間的空氣滲入空調凈化車間,干擾其潔凈度或溫、濕度,這類應維持正壓的空氣量將由新風來補充,這部分新風量計算主要有縫隙法及換氣次數癢,這里不做具體介紹。
 
4.滿足相當于總風量一定比例的新風量,根據經驗,考慮到潔凈空調系統中空調機組和送風管道內正壓較高,沿程將有可能有較大的漏損,為了安全起見,特別是在醫藥等行業,新風量的比例應滿足非單向流潔凈室總風量的10%~30%,單向流潔凈室總風量的2%~4%。這時候如果潔凈室人員少,工藝排風少,正壓也足夠,按比例計算的新風量大于系統的需求時,就應該増加潔凈空調的排風量來作為應對措施。
 
二、新風凈化及熱濕處理
 
1.對于潔凈室來說,新風是空調系統中一個主要的污染源;不經過過濾的新風會使表冷器堵死,使表冷器的傳熱系數下降,而且有害的化學顆粒對表冷器具有腐蝕性,大量的細菌又在其附近繁殖,降低了表冷器及高效空氣過濾器的使用壽命。為了保證潔凈室的潔凈度要求,室外新風必須經過多級過濾后才能送往潔凈室。
 
2.在潔凈空調系統中,因為室外新風焓值與室內空氣焓值往往差別很大,新風的熱濕負荷在凈化空調系統中占有很大的比例。如果新風不經熱濕處理直接送入潔凈房間,是無法滿足潔凈房間的溫濕度要求的。
 
3.—般情況下,大部分潔凈空調系統均設計為經典的一次回風系統,室外新風與室內回風直接混合后再進行過濾及熱濕處理,這種空調方式是最常見方式。在電子潔凈廠房中,大部分房間的室內產濕量很小,而設備發熱量很大,室內空氣熱濕比無窮大,在焓濕圖中為一條豎直的線;因而從投資、管理、節能等方面考慮,建議采用新風集中預處理與循環空調機組相組合的方式(MAU+RCAU)。 在“MAU+RCAU”系統中,新風集中預處理空氣流程為:新風入口→粗效過濾器→中效過濾器→加熱器→加濕→表冷器→送風機→送風管→各循環空調機組(RCAU); 循環空氣處理機組空氣流程為:新回風混合(新風接自MAU)→表冷器→加熱器→送風機→中效過濾器→送風管→高效過濾器送風口→潔凈區→百葉回風口→回風管→新回風混合。
 
三、“MAU+RCAU”系統的優勢
 
1.在一些溫濕度控制精度較高的的潔凈車間,每個車間需要獨立設置空調機組,這些空調機組都需設置新風處理功能段等完整的功能段,這樣意味著所有空調箱五臟俱全,如果廠房內潔凈車間較多時,空調箱數量就很多,會造成空調機房偏大,投資增加,維護工作量加大等不利因素。如果采用新風集中處理,再分配給各個空調凈化系統,這樣雖然增加了一臺新風機組(MAU),但是其他循環空調箱(RCAU)均減少了很多功能段,節省了設備投資也節省了空調機房面積及機房外墻新風百葉開口數量。
 
2.在冬季室外氣溫較低的北方地區新風往往要預熱,不然與一次回風直接混合的時候很有可能產生冷凝水;潔凈車間一般部有濕度要求,冬季處理過程往往需要加濕空氣,因此白白加大了加濕負荷。夏季新風含濕量高,溫度也高,與回風直接混合后,有可能需要多級多排的表冷器來處理,大大加大了空調機組表冷器負擔。然而新風集中處理后再送入循環空調箱與回風混合,減少了循環空調箱的功能段及過濾器的更換頻率,降低了循環空調箱的風機壓頭,避免了能源的浪費。 
 
3.新風作為潔凈室控制的重要污染源,集中預處理可以強化新風的過濾和便于管理,為潔凈室運行提供更安全的保障。
 
4.采用“MAtJ+RCAU”方式中,新風處理到室內送風露點,以滿足潔凈室的濕度要求。處理后新風通過風管送至各循環空調箱,經與回風混合后再通過表冷或者加熱處理來滿足潔凈室的溫度要求。這樣使潔凈空調系統的濕度和溫度分別由新風處理機組和空調循環機組來負責,使溫度和濕度控制具有獨立性及可操作性,尤其是在潔凈室內新風量變化時其優越性體現得更為明顯。
 
四、“MAU+RCAU”系統的控制方案
 
1.新風機組(MAU)采用變頻風機,由總送風管上的靜壓傳感器來控制變頻器。在接入循環機組(RCAU)的新風支管上均設置電動調節閥,由各潔凈室的正壓值來調節電動調節閥的開度,使潔凈室的正壓值不隨生產設備的排風量的變化而變化,電動調節閥的開度變化引起總送風管上的靜壓變化,根據其設定值調節(MAU)的風機頻率,來控制新風機組的總送風量。
 
2. 控制新風機組(MAU)送風狀態點,使其與潔凈房間的送風露點相同,這樣就可以保證凈化車間的濕度要求。根據送風狀態設定值來調節加濕器的電動執行機構和表冷器及加熱器回水管上的電動二通閥的開度;露點溫度“DPT”由檢查室內濕度敏感元件“HE”連續整定。
 
3.凈化生產車間的溫度是由循環機組(RCAU)來保證的,經新風處理機處理后的空氣狀態為潔凈房間的送風露點,新回風混合點一定在該潔凈房間的熱濕比線上,根據室內溫度來調節表冷器和加熱器回水管上的電動二通閥的開度。
 
 一般情況下,在電子潔凈廠房中,大部分潔凈室溫濕度要求基本都相同而且也允許一定范圍的波動,這些車間都可以使用“MAU+RCAU”系統。但在某些車間具有很大的室內產濕量,其熱濕比線并不是一條豎直的直線,采用新風集中預處理系統就無法滿足要求,應該考慮獨立的空氣處理方式;還有就是當RCAU系統的新風比均比較大的時候,使用“MAU+RCAU”系統也很難體現其優勢。 結束語: 在電子潔凈廠房空調設計中,正確的新風量的計算,有效的過濾及合理的熱濕處理方案是潔凈車間能否成功的重要因素之一;不同建筑布局,不同工藝需求就應該要有不同的潔凈空調方案;“MAU+RCAU”系統在節能,控制,管理方面有諸多優勢,建議設計時優先考慮。

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