上海某洁净生产厂房的空调设计毕业设计.docx

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上海某洁净生产厂房的空调设计毕业设计

上海某洁净生产厂房的空调设计

摘要：

本次设计的任务是上海某洁净生产厂房的空调设计

该厂位于上海地区，整个建筑全部按净化要求的厂房做夏季空调设计。

厂房分两个系统。

夏季用空调降温，冬季用散热器采暖。

采用蒸汽锅炉提供热源，冷水机组提供冷源。

空调系统采用集中式全空气系统，利用组合式空调箱对空气进行集中处理，空调箱内设置初、中效过滤器。

考虑到洁净度要求较高，风量不太大，为简化系统，减少一次造价，各区均采用一次回风系统，送风方式为上送下回。

通过风量计算，确定各个房间的风量和送风口。

送回风管采用矩形风管，通过对风管的水力计算确定其管径，以及最不利环路的压力损失。

通过负荷计算,计算逐时负荷，以最大的冷负荷作为选型依据，选择空调系统的主要设备，包括：

组合式空调器、冷水机组、冷却塔、通风机及冷却水循环泵等。

最后全面考虑整个系统的保温、消声、防震及防火排烟等。

关键词：

中央空调集中组合式

摘要…………………………………………………………………………2

目录………………………………………………………………………3

前言………………………………………………………………………4

第1章绪论……………………………………………………………6

1.1设计题目…………………………………………………………………6

1.2目的要求…………………………………………………………………6

1.3设计任务…………………………………………………………………6

1.4原始资料…………………………………………………………………7

第2章设计计算…………………………………………………………8

2.1负荷计算…………………………………………………………………8

2.2风量和空气处理方案的计算……………………………………………20

2.3系统的划分和气流组织…………………………………………………24

2.4送、回风管路的选择、布置与计算……………………………………25

2.5主要设备的选择…………………………………………………………40

2.6系统的消声与防震………………………………………………………43

2.7系统的保温………………………………………………………………44

2.8系统的防火与排烟………………………………………………………44

2.9温、湿度等参数控制……………………………………………………45

2.10空调机组安装、使用及维护…………………………………………45

第3章设计小结………………………………………………………47

第4章设计成果………………………………………………………48

参考文献……………………………………………………………………49

致谢……………………………………………………………………50

前言

空气净化的几种措施及特点:

1.传统的布袋过滤集尘

2.臭氧杀菌净化

3.低温等离子灭菌

4.紫外线杀菌

5.纳米光触媒净化

洁净室专用空调机组与普通机组有着很大的不同，主要有以下几点：

1.中效过滤器设置于机组正压段，这是新规范所特别强调的，因负压段多漏气，中效若设在负压段，易使未经中效过滤处理的空气进入高效过滤器，缩短其使用寿命。

2.与传统机组相反，表冷段设置在正压段，这样就可以从根本上消除盘管积水、不易排水的问题。

因表冷段处于正压状态，在进行冷却除湿工况时，产生的冷凝水在正压的作用下可以及时地排出，更为重要的是，由于正压的存在，可以将传统的水封取消，彻底解决了因积水而滋菌、污染和臭气等问题。

3.因手术室净化空调系统存在相对冷热负荷小的特点，因此强调热交换器（表冷器）应优先满足洁净要求，保证其不易积尘，而热交换效率可在其次。

所以，热交换器翅片一般采用平翅片，间距可放大，并涂亲水膜，以利翅片表面不易形成小水珠，减少气流带水现象。

4.由于机组取消了水封，为防止室外不洁空气倒灌而设置气密性自动排水阀，有水时自动排水，无水时自动关闭，隔绝倒灌的可能。

5.考虑到洁净要求，加湿段一般采用二次发生蒸汽的干蒸汽加湿器，不采用水雾化加湿、电极加湿等方式。

6.电加热器采用不锈钢光管制作，表面平滑，耐腐蚀，不易积尘，易清洗。

7.机组内设置紫外线杀菌等装置，对空调机组内部进行消毒，有效控制箱内微生物生长，消除异味。

净化空调系统的划分，根据产品品种和生产过程的特点确定；为避免交叉污染，对生产抗癌类药物等有毒性药物的操作室，应单独设立系统，且应采用直流系统；显热能量回收装置的应用，应根据当地气象资料具体工程情况，进行合理的经济技术比较后确定；在初投资允许的情况下，采用风机变频调速装置，可达到节能的目的。

为了满足洁净手术室的特殊功能要求，防止空调二次污染的可能，由于普通空调机组在使用过程中的某些部件，例如热交换盘管（尤其是当处于冷却除湿工况时）、机组的凝水盘、水封、长期处于高湿度环境下的过滤器等处，极易产生局部积尘和积水（或是高湿度）现象，从而形成系统的一次污染，而这些积尘、积水、高湿度的部位又恰恰给微生物的滋长创造了良好的环境。

通过这些微生物或是细菌的定植，它们又产生了大量的代谢物，传播到室内、污染环境、危害健康，形成所谓的二次污染，甚至会引起交叉感染。

我们在洁净手术室空调系统设计中，应尽量选用手术室专用的净化空调机组因专用净化空调机组在功能段设置，部件的设计、制作上采用了不同的工艺，优先考虑了消除滋菌的可能性，把实现湿度控制放在第一位，尽可能保持机组内干燥无尘。

组合式空调器类综述

目前，在各类综合性功能高层建筑的中央空调系统中，往往对所需温度、湿度、新风量、冷（热）负荷的空气气流组织，采用分层或分区进行集中处理，其优点是便于建筑物内的物业管理和使用中的节能。

组合式空调机组的特点是以功能段为组合单元，用户可根据空气调节和空气处理的需要，任选所需各段进行自由排列组合，有极大的自由度和灵活性。

考虑到运行和检修方便、气流均匀等因素，应适当设置中间段。

选型时必须注意到以下几点：

1、向制造厂家提供组合式空调机组所需功能段的组合示意图。

示意图上应注明所选机组型号、规格、段号、功能段长度、排列先后次序以及左右式方位等基本要求。

2、组合式空调机组的操作面规定为：

（1）送、回风机有传动皮带的一侧；

（2）袋式过滤器能装卸过滤袋的一侧；

（3）自动卷绕式过滤器设有控制箱的一侧；

（4）冷（热）媒进、出口的一侧，有排水管一侧；

（5）喷水室（段）喷水管接水管的一侧。

当人面对机组操作时，气流向右吹为右式，反之则为左式，选型订货时需说明所需机组的左、右式。

3、选用表冷器、加热器和消声器前，必须设置过滤器（段），以保护换热器和消声器表面清洁度，防止堵塞孔、缝，并应设置中间段。

4、喷水段、表冷段等，除已有排水管接至空调机组之外，还应考虑排水的水封装置。

5、选用喷水室（段）时，应说明几级几排。

6、选用表冷器、加热器（段）时，应注明型式和排数，使用的冷（热）媒性质、温度和压力等。

机组用蒸汽供热时，空气温升不小于20℃；以热水加热时，空气温升不小于15℃。

7、选用干蒸汽加湿器需要说明加湿量、供汽压力和控制方法（手动、电动）。

8、选用风机段要说明风机的型号、规格、安装形式、出风口位置，风机段前应设置中间段，保证气流均匀。

新风机组的空气焓降应不小于34kJ/kg。

9、注明各风口接口的位置、方向和尺寸，送、回风阀的型式、规格，采用的控制方式（手动、电动或气动）。

风机出口应有柔性短管，风机底座应有减振装置。

10、需要留出的观察孔以及仪表安装孔位置和个数，风机供电的引线位置走向。

11、机组的基础应高于室内地平面，基础四周应设有排水沟或地漏，以便排除冷凝水和放空设备底部存水。

12、机组四周或机组与机组（多台时）布置时应留出足够的操作和检修空

13、考虑到机组防腐性能，箱体材料最好选用镀锌钢板、玻璃钢或特殊铝合金。

对于黑色金属制作的构件表面应作过防腐处理；对于玻璃钢箱体应采用氧指数不小于30的阻燃树脂制作。

14、机组漏风率标准：

（1）机组内静压保持700Pa时，机组漏风率不大于3%

（2）净化空调系统的机组内静压保持1000Pa、洁净度低于1000级时，机组漏风率不大于2%；洁净度高于或等于1000级时，机组漏风率不大于1%。

对机组性能考核要求：

机组的风量、余压、供冷量和供热量的实测值应大于或等于其名义值的93%。

机组箱内的隔热、隔声材料应具有无毒、无异味、自熄性和不吸水性能。

不应使用裸露的含石棉或玻璃纤维的材料。

隔热、隔声材料与面板之间应贴牢固、平整、无缝隙，保证在运行时箱体外表面无凝露。

机组应有凝结水处理设置，在运行中箱体外不应有渗漏水，箱体内不应有积水，排水应通畅。

箱体和检查门应具有良好的气密性，机组的漏风率应不大于5%。

检查门锁紧性能要好，防止因内、外压差而自行开关。

盘管的迎面风、风速超过2.5m/s时，应加设挡水板。

喷水段进、出风侧应有挡水板。

机组箱体应具有足够的刚度，在运行中不应产生变形。

机组采用黑色金属材料制成的构件，其表面均应做防腐处理。

第1章绪论

第1.1节设计题目

第1.2节目的要求

运用《空气调节》课程所学知识，通过对生产厂房空气调节系统的实践学习设计空气工程的基本方法，培养解决问题的能力。

第1.3节设计任务

完成该厂房的空气调节系统设计，包括设计计算说明书一份及部分设计图纸。

第1.4节原始资料

第1.4.1节建筑结构

该厂房位于上海地区。

包括控制区和非控制区两部分，控制区（包括同侧的休息室、办公室、更衣室）采用全年空调，空调室内设计参数为：

夏季t=242，冬季182。

相对湿度：

.冬、夏季都是5010%。

洁净度：

十万级。

外包装及其一、二更衣室、休息室、工具室为非控制区（非洁净区）。

夏季用空调对室内降温，t=282，Ф=5010%。

（冬季用散热器采暖，不包括在本设计任务中）。

其余房间均为非空调区，冬天采暖，不包括在本设计任务中。

第1.4.2节气象资料

该厂建在上海地区，地处东经12126’，北纬3110’，海拔4.5m。

冬季室外空调计算温度-4

夏季空调室外计算干球温度34

夏季空调室外计算相对湿度67%

夏季空调室外计算平均温度30

夏季空调室外计算湿球温度28.2

年平均风速：

冬季3.1m/s，夏季3.2m/s

第1.4.3节工艺资料

1.1生产厂房的各种数据见蓝图。

1.2水源：

城市自来水。

1.3电源：

城市供电。

1.4热源：

蒸气锅炉。

1.5其余工艺参数：

车间人数2人/10。

工艺设备总功率为81.7KW。

灯具功率按劳10W/计。

第2章设计计算

第2.1节负荷计算

第2.1.1节夏季冷负荷计算公式

1.外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷

外墙为内抹灰、外抹水泥沙浆的实心砖墙，属Ⅱ型，k=1.5。

屋面为70mm厚混凝土屋面板加125mm厚加气混凝土保温层，属Ⅲ型，k=1.08。

所有用房层高均为5m，净高4.5m。

门高均为2m，内门宽1.5m，外门宽3m。

CL=KF（+-）[7]P30

CL——外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷w

F——外墙和屋面的面积

K——外墙和屋面的传热系数

其中：

外墙：

1.5，屋面：

1.08

——外墙的冷负荷计算温度的逐时值

——修正值

——室内设计温度，=24

表2.1上海地区冷负荷计算温度地点修正系数[7]P58

上海

修正系数

S

W

N

E

H

（）

-0.8