余压阀如何设置

来源:推荐阅读 时间:2016-08-31 09:47:21 阅读:

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余压阀如何设置(一)
余压阀选型

以下纯属个人意见,欢迎批评指正!

首先,看看何谓余压阀?

余压阀多用于洁净空调系统和有特殊正压(负压)要求的场合。一般安装在需要维持压差的两个空间的隔墙上,通过调整阀上重块或预制定型压差,使之达到设定的压差时打开,最大压差时全开,排除一定量的空气后达到平衡,压差降低到小压差后关闭。

在通风排烟范围,主要常见于地下室加压送风系统。

根据《技术措施09》4.10.10

“加压送风系统的余压值超过4.10.6条规定的数值较多时,宜设置超压装置。

1 设置泄压阀,且在穿越防火墙处设置70℃ 防火阀,泄压阀板的开启面积可用以下公式计算: F=(Lv-Ly)/(3600x6.41)”

其次,注意“宜”字,这是表示允许稍有选择,在条件许可的时,首先应该这样做的。并不是强制性条文,估计这就是有些审图对地下室加压送风系统没有设置余压阀睁只眼闭只眼就过了的原因。当然理论上来说是要设置的,原因在此就不多述了。

第三,对于公式中的Ly是压差法计算的加压风量,Lv应该是该系统的加压送风量(一般就是风速法计算的加压风量,但有些工程可能按照高规表格数值选型如25000m3/h,那么对这样的工程就是Lv就是25000m3/h)。通过计算可得出泄压阀板的开启面积。

第四,余压阀的选择:根据《风阀选用及安装》07K102

“7.3 重锤型余压阀为可调式,最小开启压差为5Pa ,最大开启压差为30Pa ,叶片开启角度最大为45 0 ,该阀只生产矩形。

7.4 自垂型余压阀为定压差叶片式,开启压力为10Pa ,最大工作压差为50Pa ,类似于自垂百叶。该阀也生产矩形,分左开或右开,尺寸可由215 -1615mm多种规格。”

个人认为,重锤型余压阀适用于前室、合用前室,自垂型余压阀适用于防烟楼梯间。

第五,余压阀的安装位置:《人民防空工程设计防火规范09》

6.2.1 2 当前室或合用前室不直接送风时,防烟楼梯间的送风量不应小于25000m3/h,并应在防烟楼梯间和前室或合用前室的墙上设置余压阀。

当仅对防烟楼梯间加压送风时,在楼梯间与前室和前室与走道之间的隔墙上设置余压阀。这样空气通过余压阀从楼梯间送入前室,当前室超过25Pa时,空气再从余压阀漏入走道,使楼梯间和前室能维持各自的压力。

如果防烟楼梯间自然排烟而前室加压送风,则应在前室与走廊之间设置余压阀,而防烟楼梯间与前室之间不需设置。

余压阀如何设置(二)
余压阀

【余压阀如何设置】

余压阀:是为了维持一定的室内静压,实现空调房间正压的 无能耗自动控制而设置的设备,它是一个单向开启的风量调 节装置,按静压差来调整开启度,用重锤的位置来平衡风压 。通过余压阀的风量一般在100-1200m3/h之间,维持压差在 5-40Pa之间。余压阀对急剧的静压变化有很好的适应性,一 般宜设置在静压差不同的洁净室之间下风侧的外墙上,并不 得设在明显地影响下游侧的室内气流场所。该装置由外框、 阀板、及配重组成,阀板最大开启度为45度,可广泛用于净 化车间或洁净室,用来维持室内与室外的正压差,使室内多 余空气排出,阻止室外空气侵入。

余压阀如何设置(三)
通风防排烟设计及施工说明

通风防排烟设计及施工说明

【余压阀如何设置】

一、工程概况:

本工程为柳州万达广场11栋。11栋为33层商住楼,其中1、2、3层部分为商铺(商铺为两层),3-33层为住宅,主楼底下为2层地下车库;总建筑高度99.7mm。

二、设计依据:

1、依据批准的方案设计。【余压阀如何设置】

2、依据建筑主体专业委托。

3、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》

4、《采暖通风与空气调节设计规范》

5、《高层民用建筑设计防火规范》

6、广西壮族自治区居住建筑节能设计标准》

7、全国民用建筑工程设计技术措施--暖通空调.动力》

三、设计范围

1、通风系统设计

2、防排烟系统设计

3、本次设计范围不包含11#空调系统设计,11#底商空调系统在二次装修时另行考虑,11#住宅的均安装空调,由各用户自行考虑。

四、通风,防排烟系统设计

(一)设备用房通风系统设计

1、气象参数(柳州)--夏季室外大气压力:993.2hPa;夏季室外平均风速:1.6m/s。冬季室外大气压力:1009.9hPa;冬季室外平均风速:2.7m/s。

2、各机械排风系统的换气次数如下:【余压阀如何设置】

住宅及商铺的卫生间排气扇由用户自理。

(二)防排烟系统设计

1、核心筒 1 防烟楼梯间加压层数为35层(含地下室),送风系统及送风量分段计算,加压井在17层底板处分隔,加压风机设置在商铺屋面及主楼屋顶。下段楼梯间好地下室楼梯间加压风量叠加。

2、核心筒1 消防合同前室加压层数为35层(含地下室),送风系统及送风量分段计算,加压井在17层底板处分隔,加压风机设置在一层夹层及主楼屋顶。

3、核心筒2 地下室防烟楼梯间单独加压(2层)加压风机设置在商铺一层夹层,地上剪刀楼梯间加压防烟层数为33层,送风系统及送风量分段计算,加压井在18层底板处分隔。加压风机设置在住宅3层夹层及主楼屋顶,两部剪刀梯的加压风量叠加。

4、核心筒2 消防合用前室1-3层单独加压,加压风机设置在

住宅3层夹层。5-33层单独加压(28层)加压风机设置在主楼屋顶。

5、防烟楼梯间的余压为40至50Pa,防烟楼梯间隔层设一个自垂百叶风口。

6、消防合用前室的余压为25至30Pa,设计取30Pa,消防合用前室每层设一个电动多叶送风口,电动多叶送风口就地控制和消防控制室远程控制。当发生火警时,由消防控制室远程启动加压风机,同时开启着火层和着火层上层、下层的电动多叶送风口。

7、防烟楼梯间、消防合用前室加压时设置放置超压的措施。采用余压阀或旁通阀控制加压送风正压值。当加压系统的任一压力传感器的压力值达到设定值时,连锁开启同一系统的电动对开多叶调节阀。

五、节能措施:

1、用户安装分体式空调器的能效比选择标准:额定制冷量小于等于4500w的,分体式空调器能效值不小于3.4;大于4500w小于等于7100w的,能效值不小于3.3;大于7100w小于等于14000w的,能效值不小于3.2.

2、空调冷凝管道采用排水塑料管,以不小于0.003坡度接入冷凝水立管。

3、通风及防排烟系统风机单位风量耗功率(ws)不超过0.32w/(m/h)。

4、本工程如有进行二次装修空调设计的场所,装修设计人员应3

严格执行国家标准、

六、消声、减振

1、所有设备尽量选用底噪声型。

2、风机均作减振处理,风机在悬挂吊装或屋顶安装时,均安装弹簧减振器

3、风机进出口风管设难燃性软接头,消防排烟用风机则需要非燃材料软接头。

4、风机入口安装防虫防鼠网。

七、自动控制:

1.本工程通风防排烟控制系统由专业公司设计

2.通风系统控制内容:

1)通风系统的启停控制2)风机运行状态显示,故障报警3)风机风量控制

【余压阀如何设置】 【余压阀如何设置】

3、当发生火灾时,除范排烟系统外,其他通风、空调设备应自行切断电源。

八、通风、防排烟系统施工说明:

1、通风系统和防排烟系统风管均采用优质镀锌钢板材料制作,咬接或法兰连接。风管管壁厚度及连接方式按表进行选取。

2、施工时,风管和风口安装高度应尽量贴梁底或梁板,尽量抬高,主风管之间的连接及主风管与支风管之间的连接采用连接;风管法兰衬垫采用厚度为3mm的石棉橡胶制作。法兰在连接前应刷防锈底漆两遍。安装在吊顶内的排烟管道,其隔热层应不燃材

料制作,并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

3、风管均采用支吊架固定,间距≤3m;管道与吊架之间有2mm厚玻璃棉衬垫。所有支吊架、法兰等铁件,均应先除锈,再刷红丹防锈漆两道,外刷银粉漆两道。支吊架锚根均应预埋钢板,吊杆宜采用角钢。

4、所有风管、水管在穿墙或楼板时,均应同土建施工配合预留孔洞或预埋套管,保温管道穿墙或楼板不允许保温中断。安装完毕后,管道与墙或楼板之间用不燃且对人体无害的柔性材料填实。

5、安装调节阀等调节配件时,必须注意将操作手柄设置在便于操作的部位。

6、本设计所选用的防火阀、排烟防火阀、消防防排风机和防火风口在订货时,必须确认生产厂家已经取得了公安部门的生产许可证和产品合格证及本地区公安消防部门的安装许可证;安装时,应先对其外观质量和动作的 灵活性与可靠性进行检验,确认合格后再行安装。

7、防火阀、排烟防火阀、消防防排烟风机和防火风口的安装位置必须与设计相符,气流方向务必与阀体上标识的箭头相一致,严禁反向,并且必须单独配置支吊架。电动多叶送风口安装时,其执行机构应设置在距地面0.7米到1.5米范围内。

8、所有风管及各种零部件在与设备连接时,应防止重量落于设备上。

余压阀如何设置(四)
加压送风设计中余压阀的合理性设置探讨

  摘要:防烟楼梯间、消防电梯前室、合用前室作为火灾时建筑中重要的逃生通道,对保障人员安全起着至关重要的作用,为避免加压送风过程中加压空间室内超压现象的发生,工程中经常采用设置余压阀的做法,本文就加压部位超压产生的原因以及余压阀的合理性设置进行了初步的探讨,对余压阀计算面积公式进行了优化。

  关键词 : 楼梯间;合用前室;加压送风;余压阀
  The rationality of the residual pressure valve set in the pressurized design of air supply
  He Qingheng1
  (1. Guangzhou Building Equipment Installation Engineering Quality Monitoring Station, Guangzhou, 510410)
  Abstract:Smoke-proof staircase, fire elevator former room, share former room as the important emergency exits for fire building plays an vital role in personnel safety. To avoid the overpressure phenomenon in the pressure space while doing the process of the pressurized air supply, people often set pressure valve in engineering practice. In this paper, the causes of overpressure phenomenon and the rationality of the pressure valve set has carried on the preliminary discussion. The pressure valve area calculation formula is optimized.
  Keywords : Staircase; Share former room; Pressurized air supply; Pressure valve
  0 引言
  随着我国现代化城市建设的发展, 建筑业发展迅速, 各地高层建筑大量兴建,防烟楼梯间作为高层建筑中重要的火灾逃生通道,对保障人员安全起着至关重要的作用。国内外的有关资料表明, 高层建筑物中火灾造成的人员伤亡有80% 左右是由于燃烧产生的烟气使人窒息而死。因此, 在建筑物中对楼梯间、前室(合用前室)采用加压送风的方式防烟在国内外高层建筑设计中已被广泛接受与采用。为了防止火灾时安全疏散门无法打开的现象发生(有资料表明,当余压值在102Pa左右时,疏散门就难以打开),加压送风设计中应避免加压部位室内空间压力超压,经常采用的有余压阀泄压、采用变频技术调节送风机风量和采用风量旁通调节3 种方式调整竖井内压力大小, 其中采用余压阀较简单且有较高的可靠性。本文就余压阀的合理性设置进行了初步探讨,对余压阀计算面积公式进行了优化。。
  1. 超压的危险性
  我国国家标准GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》[1] (以下简称“《高规》”)中8.3.7规定:机械加压送风机的全压,除计算最不利环管道压头损失外,尚应有余压。其余压值应符合下列要求:防烟楼梯间为40Pa 至50Pa;前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层(间)为25Pa 至30Pa。加压送风系统设计中,送风部位的余压值是一个重要的技术指标,余压值是指在与加压送风部位相通的门关闭的情况下, 足以阻止着火层的烟气在热压、风压、浮力、膨胀力等联合作用下进入加压部位,同时又不致因压力过高而无法推开通向疏散通道的门的风压值。当压力过高(比如超过102Pa时),防火门开启困难,在火灾混乱的情况下,众多人员涌向走廊,前室(合用前室),甚至可能会产生踩踏等严重事故。所以加压送风系统的控制区域超压是十分危险的,对于楼梯间及前室等区域进行余压控制也是必要的。
  2. 超压的原因及余压阀设置的合理性探讨
  2.1 加压送风量的计算方法
  根据《高规》8.3.2中规定:高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定,或按表 8.3.2-1 至表 8.3.2-4 的规定确定。当计算值和本表不一致时,应按两者中较大值确定。
  工程上加压送风量的计算常用的方法是压差法和风速法。按照保持疏散通道需要有一定正压值计算加压送风量:
  (1)
  公式中, 为加压送风量,m3/h;0.827 ―计算常数;A 为门、窗缝隙的总有效漏风总面积,m2;门缝宽度:疏散门 0.002~0.004m;电梯门 0.005~0.006; △P为压力差,Pa;疏散楼梯间取40~50Pa; 前室、消防电梯前室、合用前室取25~30Pa;n 为指数,门缝取2,窗缝取1.6;1.25为不严密处附加系数。
  按照保持门洞处一定风速所需风量计算加压送风量:
  (2)
  公式中, 为加压送风量,m3/h;F 为 一樘门开启的断面积, m2;v为 开启门洞处的平均风速, m/s,取0.7~1.2 m/s;a 为背压系数,根据加压间密封程度取0.6~1.0;b 为漏风附加率,取0.1~0.2;n 为同时开启门的计算数量,对于多层建筑和20层以下的高层建筑取2;对20层以上的建筑取3。
  2.2 楼梯间的超压现象及余压阀设置分析   目前,工程上所采用的加压送风系统形式主要有两种,第一种是只对防烟楼梯间加压送风,前室不送风的系统,这种类型的系统只需注意是否整体超压,余压阀应通常设置在楼梯间与前室隔墙上,楼梯间超压风量泄入前室,火灾时,有利于提升前室压力,增加人员疏散的安全性。利用公式(1) 和公式(2)针对系统负担不同楼层数进行楼梯间加压送风量计算,结果见表1。
  表1 楼梯间机械加压送风量计算
  系统负担层数 疏散门尺寸
  (长m×宽m) 压差法计算风量(?/h) 风速法计算风量(?/h) (%)
  备注
  5 1.6×2.0 4841 25344 19 开启门数取2
  10 1.6×2.0 9682 25344 38 开启门数取2
  15 1.6×2.0 14524 25344 57 开启门数取2
  20 1.6×2.0 19365 38016 51 开启门数取3
  25 1.6×2.0 24206 38016 64 开启门数取3
  30 1.6×2.0 29047 38016 77 开启门数取3
  注: 取50Pa,门洞平均风速取0.7m/s,漏风附加率b=0.1,背压系数a=0.7,疏散门缝宽度取0.004m,前室不加压。
  值得注意的是,按照风速法的计算公式,无论是20层的楼梯间,还是5层的楼梯间,当火灾时开门数量一样时,其计算结果是一样的,即风速法计算结果与楼层数无关,只与开门数有关。由表1可以看出,压差法计算得出的加压送风量比风速法计算得出的加压送风量小得多,特别是当系统负担楼层小于10层时,两者之比小于50%。
  以系统负担10层为例,风速法计算结果与《高规》表 8.3.2-1 至表 8.3.2-4 的规定取值较为接近,按规范要求,取这三者之中的最大风量作为最终的加压送风量,即25344?/h,将此风量值带入公式(1)进行反算,楼梯间的压差值达到185Pa,远远大于疏散门开启的压力极限值,即造成了楼梯间的超压现象,这种情况下应采取必要的泄压措施。当采用设置余压阀的方法进行泄压时,根据文献[2],设置泄压阀(工程上常采用可设定压差值的余压阀)且在穿防火墙处设置70℃防火阀,泄压阀板开启面积计算公式为:
  (3)
  式中: 为利用风速法计算公式(2)计算得出的加压送风量,?/h; 为利用压差法计算公式(1)计算得出的加压送风量,?/h。
  通过分析,利用公式(3)简单地推算出泄压阀的面积是偏大的,系统可能会由于漏风过大而无法达到规定的过门风速,原因如下:由于楼梯间与前室隔墙上的泄压阀只有在走廊与前室的门打开时才会开启,对于前述门未打开的层面,未打开的泄压阀会通过缝隙漏风,当楼层较多时, 应当计入泄压阀缝隙的压差风量(风量 计算可参考文献[3]中公式5.1.1-4)才更准确。因此此时式(1)应修正为:
  (4)
  式中:N为系统负担楼层数;X为开启的门数量(取2或3);F为泄压阀面积。简化上式可得:
  (5)
  通过优化后的泄压阀计算公式,可减小泄压阀的面积,提高工程的经济效益。因此,笔者认为,对于不同的工程项目,设计人员应通过计算得出最佳的设计值,而不能凭借经验值一概而论。对于负担层数较少的楼梯间加压送风系统,建议采用相应的泄压措施。
  2.3 合用(前室)的超压现象及余压阀设置分析
  第二种是对楼梯间、合用(前室)分别设置加压送风系统,余压阀宜分别设置在楼梯间与走道的隔墙上、合用前室与走道的隔墙上,楼梯间、合用前室均对走道泄压,可以准确地控制加压间室内正压值。《高规》8.3.8中规定,机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室,宜分别独立设置送风系统,楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口;前室的加压送风口应每层设一个。对于这两个独立的加压送风系统的风口及控制形式:楼梯间送风系统采用常开型风口,当火灾发生时,风机启动,对整个贯通的楼梯间加压送风;对于前室大部分采用常闭型风口,火灾时打开火灾层及其上层或上下层共2-3层的风口加压送风。
  在设计过程中,当选取加压风管的风速为10m/s(《高规》8.1.5规定,采用金属风道时,不应大于20m/s;采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时不应大于15m/s),此时,送风阻力约 3Pa/m,对于一个(合用)前室加压送风系统,当只对火灾层前室加压时,假如风机设在屋顶,为保证其对底层前室送风加压使房间余压达到25 Pa,该风机风压需满足克服管路阻力的风压及余压(25 Pa)之和,如果对于20 层建筑,顶层与底层前室高度差为 60 m,假设在5层发生火灾,其前室送风加压时前室压力为 25+3×5×3=60Pa,这时走廊与前室的防火门能正常开启;假如在15层发生火灾,对15层前室送风加压时就可能达到 25+3×15×3=160Pa,就引起了前室超压;防火门开启就会比较困难。图1为楼梯静压、前室静压、防火门开启临界压力(102Pa)与楼层高度的关系(以下压力均为相对压力,以走廊为基准,假定楼层高度为3m,加压送风风机置于屋顶)。当对火灾层及其上下层前室加压时,结果是类似的,这一点在文献[4]中也有叙述。
  图1. 楼梯间静压、前室静压、防火门开启临界压力(102Pa)与楼层高度的关系
  由上图可知,消防电梯前室或合用前室在加压送风过程中极易出现超压现象,尤其是建筑的上部区域。加压送风系统负担层数越多,建筑上部区域越容易出现超压现象。此时,前室超压,其与走廊之间的防火门将难以打开,所以必需在前室与走廊之间采取泄压措施。笔者认为,在设计过程中,设计人员可依据选取的风道风速值以及风机压头详细计算并校核建筑哪些部位会出现超压现象,再设计采用合理的泄压措施。
  当采用余压阀泄压时,对于合用(前室)加压系统,未开启前室风口的层面,常闭风口会出现漏风(风量 计算可参考文献[3]中公式5.1.1-4)现象。此时式(1)应修正为:
  (6)
  式中:N为系统负担楼层数;X为开启的前室加压风口数量(取2或3); 为前室加压风口面积。
  3.结论
  1. 对于防烟楼梯间加压送风,前室不送风的系统,当加压系统负担楼层数较少时,按照压差法、风速法以及《高规》表 8.3.2-1 至表 8.3.2-4 的规定取值三者对比之后最大风量作为加压送风量时,楼梯间极易出现超压现象,建议采取有效的泄压措施。
  2. 对于合用(前室)加压送风系统,着火时只开启着火层及其上层或其上下层加压送风口,当火灾发生在建筑上部区域时,极易出现超压现象,建议采取有效的泄压措施。
  3.鉴于超压现象所带来的严重危害, 建议《高规》应对防止加压部位超压问题作出具体规定。设计过程中,应校核加压部位的压力值,是否会出现超压现象,如果存在超压现象,则应采取必要的泄压措施,如设置余压阀。
  4.余压阀泄压面积计算公式具有一定的不足,文中对相应的计算公式进行了优化,可以有效提高工程经济效益。
  参考文献
  [1] 高层民用建筑设计防火规范(2005年版) GB50045-95[S].北京:中国计划出版社,2005
  [2] 全国民用建筑工程设计技术措施.暖通空调.动力[M].北京.中国计划出版社,2009
  [3] 建筑防排烟技术规程(DGJ08-88-2006)[S].上海:上海市建设厅,2006
  [4] 陆耀庆. 实用供热空调设计手册(第二版)[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008

余压阀如何设置(五)
低湿度洁净室空调设计

  【摘要】结合实际工程,介绍了洁净空调设计过程,通过洁净度要求确定风量,根据室内参数要求确定空气处理方案,利用焓湿图计算相关技术参数及设备的选型等内容。

  【关键词】低湿度;净化空调;空调系统设计;洁净室
  0.引言
  厦门艾德航空工业园麦科特传感器件有限公司于2003年在厦门成立,是英国Meggitt集团下属的电子事业部设立的独资子公司,公司主要制造高精密传感器和控制器零部件以及其它电子元器件。生产厂房坐落在湖里区高崎南五路艾德工业园内。
  1.项目概况
  本项目洁净室设在厂房二层内区,厂房二层层高为5.8m,其中洁净室面积905�,人员更衣室面积为48�,洁净室四周及顶板均采用50mm厚内夹岩棉板的彩钢板,地板采用环氧自流平地面,洁净车间净高3m,上班人员共185人,人员更完洁净服后通过风淋通道进入洁净室,洁净室物料通过带气闸传递窗进出。
  2.设计参数
  2.1室外设计主要参数
  夏季空调室外计算干球温度:33.4℃,湿球温度:27.6℃。
  冬季空调室外计算干球温度:6℃,相对湿度:73%。
  2.2室内设计参数要求如下表1所示:
  表1
  3.室内热湿负荷
  本项目洁净区的夏季计算得热量主要由内围护结构传入的热量、人体散热量、照明和室内工艺设备的散热量构成;湿负荷主要是工作人员散湿量;由于洁净室工作时间、人员数量固定,设备和照明全天使用,以上冷负荷和湿负荷均可采用稳定传热方法计算确定,经计算,洁净区域的夏季余热为210kw,余湿为27.85kg/h,其中余湿按轻劳动考虑,群集系数取0.9。由于洁净区在内区,设备、照明及人员的发热及散湿在冬季均作为有利因素来考虑,洁净区的冬季加热量和加湿量主要考虑室外新风部分。
  4.洁净空调系统设计
  4.1空调系统确定
  考虑到洁净区主要是一个洁净度等级为8级洁净车间和一个9级的更衣室,虽洁净度等级和温室度要求不同,由于更衣室面积小,与洁净室设计共用一套空调系统,空气净化采用三级过滤方式,粗效和中效过滤器设置在空调箱体内,用于保护设置在洁净区吊顶内的高效过滤器。
  4.2气流组织及洁净室压差控制
  由于洁净室为大开间区域,结合工艺布置要求,四周无法采用侧壁下部设百叶回风口,只能采用吊顶百叶回风的方式,车间内有两排柱子,利用柱子外包彩钢板形成回风柱,包柱彩钢板壁面四周下部距地150mm高均设双层百叶回风口,洁净室采用的是顶送,两侧顶回,中间局部下回的气流组织,更衣间采用顶送顶回的气流组织,整个洁净区的送风口布置尽量均匀,不出现送风死角,并尽量让室内的发尘区域处在气流的回流区,通过三级过滤后的洁净空气来稀释室内空气,从而达到洁净度等级要求;为了有效保证洁净度,洁净室与周围的空间必须维持一定的压差,不同等级的洁净室及洁净区与非洁净区之间维持5Pa压差,洁净区与室外的压差为10Pa。更衣间和洁净室与室外的压差分别取:10Pa,15Pa。洁净室围护结构采用岩棉彩钢板通过阴阳角拼接,缝隙用玻璃胶密封,洁净室的门四周均带密封条,关闭时通过室内正压受力密封,因此围护结构密性好,维持压差所需的风量,可按每5Pa压差取1次/h换气计算确定,并且在洁净室与更衣间及更衣间与非洁净区通过设单向型余压阀来调节压差。
  4.3送风量和新风量确定
  4.3.1送风量的计算
  根据洁净室和更衣间要求的洁净度等级,以及本项目室内热湿负荷较小,可按换气次数法计算送风量,洁净室换气次数取18次/h,更衣间换气次数取15次/h,通过计算,空调系统总送风量:51000m3/h。
  4.3.2新风量的计算
  根据规范要求,新风量应取下列大值:
  (1)室内排风量和保持室内正压所需的新风量要求。
  (2)室内每人所需不小于40m3/h的新风量要求。
  洁净车间工艺排风量为2000m3/h,维持正压所需风量8145m3/h,按满足人员新风要求所需的风量为7400m3/h,通过比较,可确定新风量取10145m3/h,大于总送风量的10%,符合相关规范要求。
  4.4空气处理方案的确定
  空气处理过程:夏季是降温除湿,冬季是加热加湿,通过上述计算确定的夏季室内余热余湿及风量,由于洁净室内空气湿度要求较低,夏季新风占的热湿负荷比重大,为了满足室内湿度要求,用低温供水二次表冷除湿的方式来保证室内温湿度的要求,经过二次表冷后的空气温度很低,因此采用较节能的二次回风方式来保证室内送风温度的要求,具体流程如下图1所示:
  图1空气处理流程
  根据以上空气处理流程,可确定空气处理机组各组合段布置如下图2所示:
  图2空气处理机组各组合段布置图
  4.5 组合式空调机相关技术参数确定
  4.5.1新风表冷器冷量计算
  根据上述空气处理方案,新风经一级表冷处理到室内等温点,根据下图3用焓湿图表示的空气处理过程, L1点即新风经表冷处理后的状态点(t=24℃与ϕ=95%的交点),查焓湿图 hL1=71.2kJ/kg,hW=89.3kJ/kg,新风处理冷量:
  QX=ρGX(hW-hL1)=1.2×10145(89.3-71.2)/3600=61.2kw (1)
  式中GX为新风量,单位:m3/h;ρ为空气密度,本项目计算ρ值均取1.2kg/m3。
  4.5.2二级表冷器冷量的计算
  二级表冷器冷量的确定相对复杂一些,如下图3所示,先确定一次回风与新风混合完经二级表冷处理后的状态点L2,根据室内余热余湿,可确定出热湿比:
  ε=Q/W=210×3600/27.85=27145.4 (2)
  式中Q为余热,单位:kw;W为余湿,单位:kg/s;
  通过做室内状态点N做ε线与ϕ=95%的交点即为L2点,查焓湿图hL2=21.8kJ/kg,tL2=6.8℃;再确定二次回风量,根据室内余热,可确定送风焓差:
  ΔhS=Q/1.2GS=210×3600/(51000×1.2)=12.4kJ/kg(3)
  式中GS为总送风量,单位m3/h;
  二次回风量可通过如下公式计算:
  ΔhS/(hN-hL2)=(GS- G2)/GS (4)
  式中G2为二次回风量,单位m3/h;其中查焓湿图hN=41.1kJ/kg
  求出G2=51000-12.4×51000/(41.1-21.8)=18233m3/h,经二级表冷器处理的风量如下公式计算:
  G1+GX=GS-G2=32767m3/h(5)
  式中G1为一次回风量,新风量GX已知,可得G1=22622m3/h,通过下式计算可求出新风与一次回风混合后的状态点的焓值:
  (hC1-hN)/(hL1-hN)=GX/G1+GX) (6)
  hC1=41.2+10145×(71.2-41.1)/32767=50.5kJ/kg,根据下式,可求出二级表冷器的处理冷量:
  Q2=ρ(G1+GX)(hC1-hL2)=1.2×32767×(50.5-21.8)/3600=313kw(7)
  W:夏季室外空气状态点;N:室内空气状态点;L1:新风经表冷器处理后的状态点;C1:新风与一次回风混合后的状态点;L2:新风与一次回风混合后经二级表冷处理后的状态点;C2:二次回风混合后的状态点。
  图3夏季空气处理过程
  4.5.3冬季加热量、加湿量计算
  由于厂房在洁净室设计阶段已投入使用,业主也考虑运行管理和设备投资方面的因素,经业主认可冬季热源采用电加热,根据厂房洁净室实际运行情况,洁净室比工作人员上班时间提前半小时运行,考虑洁净室夜间停运,室内空气通过围护结构散热降温,因此冬季加热除要计算室外新风部分加热量外,还要预留室内空气在半小时内加热到冬季室内状态点所需要的热量,考虑计算方便,可根据下图4表示冬季新风处理过程来计算新风部分的加热加湿,下图4焓湿图不是新风的真实处理过程,实际运行过程是新风与回风混合后再加热加湿送入洁净区,下图4的冬季加热量是等湿升温过程,按如下显热计算公式确定电加热器的加热量:
  室外新风加热量:
  QXR=ρGXCP(tN-tX)=1.2×10145×1.01×(24-6)/3600=61.5kw(8)
  式中CP为定压比热,取 1.01kJ/(kg・K),室内空气开机后半小时加热到冬季室内状态点所需的热量:
  QYR=ρGXCP(tN-tX)=1.2×2859×1.01×(24-6)/1800=34.7kw (9)
  总需加热量:
  QR=QXR+QYR=61.5+34.7=96.2KW,根据下图4,冬季新风加湿是等温加湿过程,加湿量计算如下:
  WX=ρGX(dN-dN1)=1.2×10145×(6.6-4.3)/1000=28kg/h (10)
  W:冬季室外空气状态点;N:室内空气状态点;N1:经电加热器加热后的状态点。
  图4冬季新风处理过程
  4.6空调机组设备选型
  本项目空调机组与冷水机组共同设置在厂房非洁净区上方屋面的制冷机房内,送回风管管路均较长,主管最高风速10.5m/s,考虑不小于10%的系统漏风量,根据以上计算,所选风机送风量57000m3/h,风压1500Pa,通过设备厂家选型,考虑风管冷损失及风机的温升,一级表冷器采用6排管,处理冷量为75kw,为了满足室内设计参数要求,二级表冷器采用两组6排管串联,处理冷量为:365kw,每组冷冻水均设一进一出分别引冷冻水,盘管内的冷冻水流向与管外要处理的空气逆向,根据上图3中的L2点,经表冷器处理后的温度要达到6.8℃,供回水温度取5/10℃,并在冷冻水管路设置电动二通阀;电加热器加热量为110KW,按每档约37kw加热量为一档运行调节;加湿气采用调节精度更高的电热加湿,加湿量为31kg/h,加湿功率为21kw,加湿量可无极调节;粗中效均采用袋式过滤器,粗中效过滤器均采用无纺布,粗效过滤器初、终阻力为50Pa、100Pa,中效过滤器初、终阻力为100Pa、200Pa,考虑过滤器的更换及设备维护,在组合式空调箱的新风段、中间段、风机段和出风段设检修门,检修门均设密封条,保证机组在运行过程中的密闭性,各检修段内设照明灯。
  4.7制冷机房的设计
  本项目冷水供回水温度为5/10℃,组合式空调箱需要冷量为440kw,考虑水路冷损失及水泵温升,选择制冷剂为R134a,双机头水冷螺杆机1台,供回水温度为5/10℃,制冷量为495kw,冷冻水泵和冷却水泵各设置2台,一用一备,选循环水量为150t/h方型直交流式冷却塔1台,供回水温度为32/37℃,制冷主机、水泵、组合式空调箱均设置在屋面机房,冷却塔设置在室外屋面。
  4.8消声和隔振处理
  由于机房设置在屋面,制冷机房采用双层120mm厚中间80mm厚的空气层墙体,内贴50mm厚外包玻璃布的玻璃棉毡,用4mm厚孔径为9mm,穿孔率20%的FC板压面,屋顶为钢屋面,屋面内贴100mm厚外包玻璃布的玻璃棉毡,距屋面500mm下再设金属穿孔吸音吊顶板;主机、水泵均在400mm高混凝土基础上再设阻尼弹簧隔振器,组合式空调箱在400mm高混凝土基础上设二层SD橡胶隔振垫,两层间垫厚度为6mm的钢板,共86mm厚。通风管路上,与空调箱连接风管均设帆布软接头,送回风管路均设消声弯头和阻抗型消声器,二级消声,末端高效送风口均带静压箱。
  5.结语
  (1)通过调试,洁净室的温度、湿度、洁净度、正压、噪声均通过实测,满足设计要求,现已竣工投入使用多年。在施工完调试过程中,满足室内正压要求情况下,用毕托管测出的新风量比设计值偏大,通过检查,发现主要原因是洁净室吊顶上部风管漏风较严重,由于高效过滤器设置在末端,造成送风管内静压大,风管施工质量不好引起,因此8级洁净室考虑风管漏风量,建议要按中压系统,工作压力取大值来预留,对风管施工验收也应要求更高,建议风管在制作过程,抽样检测管段的密封性。
  (2)到冬季较冷的月份,洁净室运行管理人员反应,早晨开机,半小时内无法达到室内设计温度的要求,加热偏慢,通过了解电加热器的工作状况,主要原因是设备厂家加热器肋片间距较大,空气与加热器接触面比较有限,同时设置三档加热,加热器自控运行,信号反馈偏慢,通过调试,改自控模式,原三档调节运行改为两档,因此建议洁净空调冬季加热有条件尽量采用蒸汽或高温热水盘管加热,效果会比电加热好,采用高品位电加热也不节能。[科]
  
  【参考文献】
  [1]GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].
  [2]GB50243-2002,通风与空调工程施工质量验收规范[S].
  [3]GB50073-2001,洁净厂房设计规范[S].
  [4]电子工业部第十设计研究院,空调调节设计手册(第2版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.
  [5]陈霖新.洁净厂房设计与施工[M].北京:化学工业出版社,2005.

本文来源:http://www.zhuodaoren.com/tuijian371810/

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