凈化空調培訓教材

...wd......wd......wd...格力空調培訓教材張利群二O一一年三月格力空調培訓教材目錄空氣調節(jié)和空氣凈化的根基知識〔一〕空氣調節(jié)的基本概念A.空氣調節(jié)及其分類B.濕空氣的焓濕圖及其應用1.濕空氣的焓濕圖2.焓濕圖中的名詞定義3.焓濕圖的應用4.焓濕圖應用的舉例C.空調送回風的氣流組織〔二〕空氣凈化的根基知識A.干凈室及其四大要素B.干凈室的應用及其分類C.干凈室與一般空調的差異D.工業(yè)干凈室與生物干凈室的差異E.干凈室干凈度的等級標準二．干凈室的設計(一)干凈室設計前的準備工作及應收集的有關數(shù)據(jù)和資料A.收集國家和地方有關干凈室建設的政策，標準，標準B.研讀該工程的〔可行性研究報告〕和〔設計任務書〕C.收集建廠地區(qū)的氣象，水文，地質和周圍環(huán)境的資料D.收集生產工藝對環(huán)境的要求和生產工藝的有關資料E.收集干凈室的建筑和構造的有關資料F.了解有關能源〔冷源，熱源，電源〕的情況及其供給G.了解當?shù)赜嘘P消防和環(huán)保部門的要求H.了解相關專業(yè)的情況和要求I…收集有關的設備，材料等資料〔二〕凈化空調系統(tǒng)的負荷計算A.干凈室的熱負荷〔Q〕計算〔熱平衡計算〕干凈室的熱負荷包括以下各項1.圍護構造的熱負荷2.室內人員熱負荷3.室內照明熱負荷4.室內設備熱負荷5.FFU的熱負荷6.干凈室的總熱負荷計算B.干凈室的濕負荷〔W〕計算〔濕平衡計算〕干凈室的總濕負荷包括以下各項1.室內人員濕負荷2.室內設備濕負荷3.干凈室的總濕負荷計算C.干凈室的濕熱比〔ε〕計算D.干凈室的發(fā)塵源及其發(fā)塵量1.人員發(fā)塵2.工藝設備和工藝過程的發(fā)塵3.建筑材料的發(fā)塵E.干凈室的風量〔L〕計算〔風平衡計算〕1.干凈室的送風量〔L送〕計算=1\*GB2⑴.消除余熱的送風量〔L送1〕=2\*GB2⑵.消除余濕的送風量〔L送2〕=3\*GB2⑶.凈化送風量〔L送3〕2.干凈室的新風量〔L新〕計算=1\*GB2⑴干凈室的排風量〔L排〕=2\*GB2⑵干凈室的正壓漏風量〔L正〕=3\*GB2⑶干凈室內人員新風量〔L人〕=4\*GB2⑷干凈室的新風量〔L新〕F.凈化空調系統(tǒng)的總冷量〔Q冷〕、總加熱量〔Q熱〕、總加濕量〔W〕的計算1.一次回風的空氣處理方案2.一、二次回風的空氣處理方案3.新風機組〔MAU〕加風機過濾器單元〔FFU〕加干冷盤管〔DC〕的空氣處理方案G.凈化空調系統(tǒng)的水利計算〔阻力平衡計算〕1.摩擦阻力計算2.局部阻力計3.總阻力〔三〕干凈室凈化空調系統(tǒng)的劃分A.排風系統(tǒng)劃分的原則凈化空調系統(tǒng)劃分的原則〔四〕干凈室凈化空調系統(tǒng)送風型式的對比和選擇A.凈化送風與空調送風合一的型式1.AHU全新風的凈化空調送風型式2.AHU一次回風凈化空調送風型式3.AHU一、二次回風凈化空調送風型式4.MAU+RAU的凈化空調送風型式B.凈化送風與空調送風別離的型式1.AHU(MAU)+FFU的凈化空調送風型式2.MAU+RAU+FFU的凈化空調送風型式3.MAU+DC+FFU的凈化空調送風型式(五)干凈室凈化空調系統(tǒng)的冷，熱源凈化空調系統(tǒng)冷源的選擇凈化空調系統(tǒng)熱源的選擇〔六〕干凈室凈化空調系統(tǒng)的節(jié)能A.干凈室的空調負荷B.干凈室空調的負荷特點C.干凈室空調的節(jié)能措施三．凈化空調設備〔一〕空氣的過濾的基本知識及空氣過濾的選擇應用A．過濾機理和過濾器的分類B.過濾效率的測試方法C．過濾器的功能及作用〔二〕空氣處理機組〔空調器〕的選擇A.工業(yè)干凈室用空調機組B.生物干凈室用空調機組C.表冷器，加熱器，加濕器的選擇D．淋水室和化學過濾器的選擇E.消聲器和消聲彎頭的選擇凈化空調機組送風機的選擇FFU和干冷盤管的選擇1．FFU2．干冷盤管〔三〕局部凈化設備A．吹淋室B．自凈器C．凈化工作臺D．生物安全柜E．層流罩四．干凈室的建造特點建造的干凈室必須保證生產工藝所要求的各項參數(shù)建造的干凈室要具有一定的靈活性建造干凈室需要較大的投資干凈室運行耗電量大運行費用高五．干凈室的竣工驗收調試，性能測試和干凈室的綜合評價〔一〕調試前的準備工作〔二〕單機試車〔三〕聯(lián)動調試〔四〕干凈室的性能測試和綜合評價六．干凈室的性能測試〔一〕干凈室性能測試的目的〔二〕干凈室性能測試的內容〔三〕干凈室性能測試的主要儀器和儀表〔四〕干凈室性能測試的方法七．干凈室維護管理的一問題過濾器的基本知識及其維護管理干凈室的發(fā)塵源和干凈室的清埽干凈室的空氣品質干凈工作服及其清洗干凈區(qū)廁所的設置值班風機的設置吹淋室的設置及吹淋效果干凈室的正壓維持干凈室的消毒和滅菌干凈室的顏色處理〔十一〕干凈室的靜電和靜電的消除〔十二〕干凈室的防火和防爆〔十三〕干凈室的能耗和節(jié)能〔十四〕干凈室的竣工驗收調試和在線測試〔十五〕凈化空調系統(tǒng)的家濕問題〔十六〕凈化空調系統(tǒng)的管道保溫和防結露問題〔十七〕凈化空調系統(tǒng)的加熱問題八，三個凈化工程的典型案例〔一〕大面積ISO6級頂送頂回非單向流干凈室工程案例〔二〕深圳清溢精細光電的一級干凈廠房〔三〕北京航天光學遙感特殊交大實驗室矢流干凈室設計案例格力空調培訓教材一.空氣調節(jié)和空氣凈化的根基知識〔一〕空氣調節(jié)的基本概念A,空氣調節(jié)及其分類空氣調節(jié)就是使房間或封閉空間的溫度，相對濕度，干凈度，和氣流速度等參數(shù)均到達給定要求的技術。也就是說，在人們的生活和工作以及生產和科研的某一個特定的空間內其環(huán)境空氣的溫度，濕度，干凈度，和氣流速度等構成了該空間的空氣環(huán)境。采取必要的技術手段來創(chuàng)造和保持該空間內要求的空氣環(huán)境就是空氣調節(jié)的任務。在空氣調節(jié)系統(tǒng)中，空氣處理設備即空調器是實現(xiàn)空氣熱，濕交換和空氣過濾凈化的核心局部。一個房間或一個空間，在一般情況下除了有來自該房間內部的圍護構造，人員，照明燈具及設備產生的熱，濕，粒子，微生物或其他有害物的干擾外，同時還有來自房間外部的大氣，太陽輻射等的干擾。為了消除上述來自室內外的干擾，就必須采取必要的技術手段，用在空氣處理設備中經熱，濕和過濾處理過的空氣來轉移，置換，稀釋和沖淡來自方方面面對房間空氣的干擾，來保證房間內一定要求的空氣環(huán)境?？諝庹{節(jié)的原例圖見圖一和圖二。圖一空氣調節(jié)原理圖圖二凈化空調原理圖空氣調節(jié)按使用對象的不同又可劃分為舒適性空氣調節(jié)和工藝性空氣調節(jié)。舒適性空氣調節(jié)就是為了滿足人們的舒適要求而設置的空氣調節(jié)。工藝性空氣調節(jié)就是為了滿足生產工藝對環(huán)境空氣參數(shù)的要求而設置的空氣調節(jié)。環(huán)境空氣的溫濕度等參數(shù)均由生產工藝來決定。不同的生產工藝對環(huán)境空氣參數(shù)的要求也不一樣。B,濕空氣焓濕圖及其應用濕空氣的焓濕濕空氣就是我們生活和工作的環(huán)境空氣，就是生產和科學研究的環(huán)境空氣。其主要成份是干空氣和水蒸汽。所謂干空氣就是不含水蒸汽的空氣，其中有78%的氮氣，21%的氧氣和缺乏1%的氬氣，氖氣等惰性氣體和少量的二氧化碳。在濕空氣中雖然水蒸汽的含量非常少，但是它的作用卻非常大。從某種意義上說調節(jié)濕空氣中水蒸汽的含量就是空氣調節(jié)的重要任務之一。濕空氣的焓濕圖是用來表示濕空氣的溫度、相對濕度、含濕量和焓值等空氣狀態(tài)參數(shù)及其相互關系的線算圖。是在一定的大氣壓力的條件下，以焓值為縱坐標含濕量為橫坐標，其夾角為1350的線算圖。圖中有等溫度線、等相對濕度線、等含濕量線和等焓值線。利用焓濕圖可以表示空氣調節(jié)處理過程中所發(fā)生的混合、加熱、冷卻、加濕、去濕等所有空氣處理過程，并且利用焓濕圖可以計算出空氣處理過程中所需要的冷量、加熱量、加濕量等各種用量。焓濕圖見圖三。圖三濕空氣的焓濕圖2,焓濕圖中的名詞定義：a.干球溫度：就是用干球溫度計測出的空氣溫度。b.濕球溫度：就是用濕球溫度計測出的空氣溫度。也就是說將溫度計的水銀球用浸水的紗布包裹起來，所測得的穩(wěn)定的空氣溫度。從理論來說，濕球溫度就是室內放置一盆水，水吸收空氣中的熱量后局部水蒸發(fā)成水蒸汽釋放到空氣中，增加空氣的潛熱，而空氣失去了熱量，溫度降低失去了空氣的顯熱。當這一熱濕交換到達平衡以后，空氣所得的潛熱〔水蒸汽〕和所失的顯熱〔溫度降低〕到達平衡后，其空氣的總熱量〔焓值〕不變時，此時的水面空氣的溫度就是空氣的濕球溫度<即增加的潛熱等于失去的顯熱時>。濕球溫度也就是相對濕度100%時的飽和溫度。c.相對濕度：空氣中實際的水蒸汽的分壓力與同溫度下飽和狀態(tài)空氣的水蒸汽的分壓力之比。飽和水蒸汽的分壓力為100%。d.飽和水蒸汽的分壓力：空氣中的水蒸汽不斷增加到達飽和時，空氣中的水蒸汽就會凝結成水由空氣中別離出來，此時的溫度為飽和溫度，其相對濕度到達100%。e.露點溫度：是在一定大氣壓力的條件下，某含濕量下的未飽和空氣因溫度不斷地降低，相對濕度不斷增加，到達飽和狀態(tài)空氣中的水蒸汽凝結成水珠，從空氣中別離出來時的溫度叫露點溫度。也就是空氣中的水蒸汽分壓力隨空氣溫度降低不斷升高，到達飽和狀態(tài)〔100%〕時的溫度叫露點溫度。f.含濕量：即環(huán)境空氣中1公斤干空氣所含有水蒸汽的質量〔g〕。g.熱濕比線：空調房間內的全熱負荷與全濕負荷之比。在電子工業(yè)產熱量大、產濕量小的干凈廠房一般的熱濕比8000~10000大卡/kg趨近正無窮大。對于醫(yī)院的干凈手術部的干凈手術室的熱濕比大約在1800~2400大卡/kg。因為人多，人的產濕量大，但熱負荷較小。3,焓濕圖的應用在焓濕圖上可以劃出空氣調節(jié)系統(tǒng)中各種空氣處理的過程線，并且可以在線算圖上查出各種空氣處理過程的空氣參數(shù)和各種所需用量。a.等濕加熱：空氣含濕量不變條件下的加熱。環(huán)境空氣的干球溫度升高，相對濕度降低。如：空氣處理中用熱水和蒸汽為熱源的熱交換器加熱、電加熱器的加熱。為正的無窮大過程圖線。見圖四。b.等濕降溫：空氣含濕量不變條件下的降溫。環(huán)境空氣的干球溫度降低，相對濕度增加但并未到露點，沒有水凝結出來。如：空氣處理中的干表冷。即送入表冷器中的冷凍水的初溫高于空氣露點。此時為負無窮大的過程線。見圖五。圖四等濕加熱過程圖五等濕降溫過程c.等焓加濕：空氣的焓值不變條件下的加濕。即空氣和水直接并充分地進展熱交換的過程。水吸收空氣中的熱量后局部水被蒸發(fā)成水蒸汽進入空氣，空氣失去熱量溫度下降。最終到達空氣失去的熱量等于空氣中增加的水蒸汽的含熱量。其空氣的總熱量〔焓值〕不變。過程線是135o線，=0，過程線見圖六?？諝馓幚磉^程中淋水室〔淋循環(huán)水〕濕膜加濕、高壓噴霧加濕、超聲波加濕等加濕的過程線。d.生溫去濕：空氣的溫度不斷升高含濕量不斷降低的過程。固體化學去濕的過程就是生溫去濕的過程。即：固體吸濕劑吸收空氣中的水分發(fā)生化學反響放熱使空氣溫度升高，絕對含濕量降低，相對濕度也降低。過程線近似等焓線。常見的分子篩、氯化鋰、硅膠等固體吸濕就是生溫去濕過程。過程線見圖七。圖六等焓加濕過程圖七升溫去濕過程e.等溫加濕：空氣干球溫度不變條件下的加濕。向空氣中噴入水蒸汽的過程就是等溫加濕過程?？諝獾臏囟染S持不變，直接將水蒸汽噴入空氣變成空氣中的水蒸汽?？諝馓幚碇谐Ｓ玫膰娬羝?、噴干蒸汽電極式、電熱式的加濕器。過程線見圖八。f.降溫去濕〔降溫枯燥〕：空氣的溫度降低同時含濕量也減低的空氣處理過程。向空氣中噴淋低于空氣露點的冷凍水，或將低于空氣露點的冷凍水〔冷媒〕通入外表冷卻器，與空氣接觸后，使空氣溫度降低而且還使空氣中的水蒸汽遇冷凝結成水滴從空氣中別離出來，使空氣的溫度降低,絕對含濕量減少。這是空氣處理中最常用的降溫去濕的方法，也是冷凍去濕的方法。過程線見圖九。向空氣中噴淋液體吸濕劑的處理過程也是降溫去濕減焓過程，但工程中很少應用。圖八等溫加濕過程圖九降溫去濕過程g.升溫加濕：向空氣中噴熱水的處理過程，是升溫加濕的過程。在工程中很少應用。過程線見圖十。h.空氣的混合過程：兩種不同狀態(tài)的空氣混合時，其空氣的混合狀態(tài)點在兩種空氣狀態(tài)點的連線上。線段長度之比則為兩空氣質量之比。其過程線見圖十一。圖十升溫加濕過程圖十一混合過程焓濕圖上幾種典型的空氣處理過程見圖十二。濕空氣狀態(tài)的各種參數(shù)，如：干球溫度，濕球溫度，露點溫度，相對濕度，含濕量和焓值等之間都是相互關連的，只要知道其中的兩，三個參數(shù)在焓濕圖上就可以確定濕空氣的狀態(tài)點。見圖十三。圖十二典型的空氣處理過程圖十三空氣狀態(tài)點參數(shù)確實定4,焓濕圖的應用舉例一個干凈室的室內參數(shù)為N，送風參數(shù)為S，熱濕比為，送風溫差為。全新風系統(tǒng)。夏季室外計算參數(shù)為Ws，冬季室外計算參數(shù)為Wd。現(xiàn)需將室外空氣處理到送風參數(shù)點S后，用風管送到干凈室內就能滿足干凈室的溫、濕度要求?？梢圆扇∠旅娑喾N方法，對空氣進展熱，濕處理都能到達同一個目的。見圖十四。圖十四焓濕圖上的空氣處理過程如：夏季空調空氣處理過程可以有如下途徑來實現(xiàn)：a.WS→L→S用表冷器或淋水室將室外空氣降溫去濕減焓處理后再等濕再熱。b.WS→a→S用固體化學去濕將室外空氣生溫去濕再干冷降溫。c.WS→S用噴淋液體吸濕劑做降溫、去濕、減焓處理。又如：冬季空調空氣處理過程可以有如下途徑來實現(xiàn)：a.Wd→b→L→S先用加熱器對室外空氣預熱再等溫加濕〔噴蒸汽〕然后用加熱器再熱。b.Wd→c→L→S先用加熱器對室外空氣預熱再等焓加濕〔濕膜等〕然后用加熱器再熱。c.Wd→d→S先用加熱器對室外空氣加熱再等溫加濕〔噴蒸汽〕。d.Wd→L→S先用噴熱水對室外空氣升溫加濕然后再熱。S用加熱器加熱+局部空氣進展等焓加濕〔用濕膜等方法〕+再與未加濕局部空氣混合Wd→e→L1S用加熱器加熱+局部空氣進展等焓加濕〔用濕膜等方法〕+再與未加濕局部空氣混合eC,空氣調節(jié)的氣流組織空氣調節(jié)氣流組織設計的任務就是要合理地組織室內空氣的氣流流動，使工作區(qū)的溫度，濕度，氣流速度和干凈度能很好地滿足生產和科學研究以及人們舒適感的要求。氣流組織不合理不僅直接影響空調房間的空調參數(shù)和空調效果，而且還要空調系統(tǒng)的能耗?？照{系統(tǒng)送風口射出空氣射流是影響室內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匯流，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內氣流組織的影響對比小?？諝庹{節(jié)系統(tǒng)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(jié)的氣流組織〔二〕空氣凈化的根基知識A．干凈室及其四大技術要素根據(jù)生產和科研的要求對室內空氣環(huán)境的干凈度、溫度、相對濕度以及壓力、噪聲、振動、靜電等參數(shù)都進展控制的房間叫干凈室或干凈廠房。干凈室的四大技術要素就是：粗效，中效和高效三級過濾，足夠的凈化送風量，室內正壓的建設和維持，以及終端高效或超高效過濾器的設置。B．干凈室的應用和分類當今干凈室已廣泛地應用在電子、航天、機械、化工、制藥、食品、醫(yī)療、生物工程……各行各業(yè)。而且，隨著國民經濟和科研事業(yè)的飛速開展，干凈室的應用將越來越廣泛，越來越重要，干凈室可按氣流流型和使用用途以及控制的主要對象來分類。1,干凈室按氣流流型來劃分單向流〔層流〕干凈室，其中又分垂直單向流干凈室和水平單向流干凈室。圖十六單向流氣流流型非單向流〔亂流〕干凈室圖十七非單向流氣流流型混合流干凈室圖十八混合流氣流流型矢流〔對角流〕干凈室圖十九矢流氣流流型各種氣流的特點、創(chuàng)造的干凈度、應用范圍和投資運行費。▲單向流氣流的凈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，用干凈氣流置換污染氣流。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(chuàng)造100級、10級、1級或更高干凈級別。但其初投資很高、運行費很高，工程中盡量將其面積壓縮到最小，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〕從一面墻流向對面的墻的氣流流型。該氣流可創(chuàng)造100級的凈化級別。其初投資和運行費低于垂直單向流流型?！菃蜗蛄鳉饬鞯膬艋硎窍♂屧怼Ｒ话阈褪綖楦咝н^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(shù)，實現(xiàn)不同的凈化級別，其初投資和運行費用也不同。▲混合流氣流是將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。這種氣流的特點是將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(jié)省初投資和運行費?！e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標見表一，此指標是以電子工業(yè)干凈廠房為代表，具體數(shù)據(jù)有參考價值，但不能隨便套用。表一不同干凈級別干凈廠房的送風量、冷量投資耗電的指標氣流流型干凈級別〔級〕送風量〔m/s〕〔次/h〕耗冷指標〔W/m2〕投資指標

〔元/m2〕耗電指標〔W/m2〕單向流垂直10100>0.25m/s1300~150010000~130001.25~1.35水平100>0.3m/s800~10005000~60000.9~1.0非單向流100050~60次/h600~7002800~30000.25~0.331000025~30次/h500~6002000~22000.22~0.2610000015~20次/h350~4001400~16000.13~0.16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(shù)表示。表中冷量指標一般指電子工業(yè)干凈廠房。表中的初投資包括干凈廠房的圍護、冷凍供給系統(tǒng)、空調凈化系統(tǒng)，不含土建構造和自動控制的投資。表中的耗電量系指制冷系統(tǒng)和空調送風系統(tǒng)耗電，不含電加熱和電加濕的耗電量。2,按使用的用途或控制的主要對象劃分①工業(yè)用干凈室：以控制灰塵為主要對象。用于電子、航天、機械、化工、化學制藥……。②生物干凈室：以控制細菌〔微生物〕為主要對象。用于生物制藥、醫(yī)療、食品、生物工程、動物飼養(yǎng)、生物安全等……。C．干凈室與一般空調的差異見表二表二干凈室與一般空調的差異對比工程一般空調凈化空調原理送風和室內空氣充分混合以到達室內溫濕度均勻亂流為稀釋原理，層流為活塞原理，送出的干凈室空氣先達工作區(qū)，罩籠干凈工作區(qū)目的為了控制溫度、濕度、風速和空氣成份的目的除了一般空調的目的之外，更重要的是控制粒子的濃度手段粗、中效過濾加熱濕交換除空調手段外還要加高效、超高效過濾器，對微生物還要有滅菌措施送風量〔次/h〕一般降溫空調8~10次/h一般恒溫空調10~15次/h單向流400~600次/h非單向流15~60次/h初投資〔元/m2〕一般降溫500元/m2一般恒溫800元~1000元/m2單向流5000~15000元/m2非單向流1500~3000元/m2運行耗電〔Kw/m2〕一般降溫0.04~0.06Kw/m2一般恒溫0.08~0.10Kw/m2單向流0.9~1.35Kw/m2非單向流0.13~0.33Kw/m2冷量指標〔W/m2〕一般降溫150~200W/m2一般恒溫200~250W/m2單向流800~1500W/m2非單向流350~700W/m2D．工業(yè)干凈室與生物干凈室的差異見表三表三工業(yè)干凈室與生物干凈室的差異表對比工程工業(yè)干凈室生物干凈室研究對象〔主要〕灰塵、粒子只有一次污染。微生物、病菌等活的粒子不斷生長繁殖，會誘發(fā)二次污染〔代謝物、糞便〕。控制方法凈化措施主要是采取過濾方法。粗、中、高三級過濾，粗、中、高、超高四級過濾和化學過濾器等。主要是采?。虹P除微生物生長的條件，控制微生物的孳生、繁殖和切斷微生物的傳播途徑。過濾和滅菌等?？刂颇繕丝刂朴泻α搅Ｗ訚舛取？刂莆⑸锏漠a生、繁殖和傳播，同時控制其代謝物。對生產工藝的危害關鍵部位只要一顆灰塵就能造成產品的極大危害。有害的微生物到達一定的濃度以后才能夠成危害。對干凈室建筑材料的要求所有材料〔墻、頂、地等〕不產塵、不積塵、耐磨擦所有材料應耐水、耐腐且不能提供微生物孳生繁殖條件。對人和物進入的控制人進入要換鞋、更衣、吹淋。物進入要清洗、擦拭。人和物要分流，潔污要分流。人進入要換鞋、更衣、淋浴、滅菌；物進入要擦拭、清洗、滅菌；空氣送入要過濾、滅菌，人物分流，潔污分流。檢測灰塵粒子可用粒子計數(shù)器檢測瞬時粒子濃度并顯示和打印。微生物檢測不能測瞬時值，須經48小時培養(yǎng)才能讀出菌落數(shù)量。E．干凈度的等級標準ISO-14644ISO-14644是國際標準，現(xiàn)在美國、歐洲、日本、俄羅斯和我國都采用此標準，美國原來應用的是美國聯(lián)邦標準209A、B、C、D、E，現(xiàn)在美國也不用了。原來我們熟悉的100級、1000級、10000級和100000級都是源自美國聯(lián)邦標準FS209B，現(xiàn)在它們分別被國際標準ISO-14644標準中的5級、6級、7級和8級所替代。ISO-14644的干凈度等級標準列表四如下。表四干凈室及干凈空氣中懸浮粒子的干凈度等級ISO-14644空氣干凈度等級〔N〕≥表中粒徑的最大濃度限值〔個/m3〕0.1μm0.2μm0.3μm0.5μm1μm5μm1102////210024104//31000237102358/4100002370102035283/81000002370010200352083229610000002370001020003520083202937///3520008320029308///3520000832000293009///352000008320000293000注：①每點應至少采樣3次。②本標準不適用于表征懸浮粒子的物理、化學、放射及生命性。③根據(jù)工藝要求可確定1~2粒徑。④根據(jù)要求粒徑D的粒子最大允許濃度由下式確定〔粒徑0.1μm~5μm〕〔個/m3〕式中N為干凈度等級在1~9級中間可以0.1為最小單位遞增量插入。國標干凈等級標準ISO-14644與各國干凈度等級標準的對比見表五。表五國際標準ISO-14644與各國標準的對比表國際標準ISO-14644中國標準GB50073美國標準FS209E俄國標準TOCT50766日本標準TIS9920德國標準///P0//11/P11122/P22233M1.5P33344M2.5P44455M3.5P55566M4.5P66677M5.5P77788M6.5P88899/P9/9注：美國聯(lián)邦標準FS209E已經停頓使用二、干凈室的設計干凈室設計前的準備工作及應收集的有關數(shù)據(jù)和資料A.收集國家和地方有關干凈室建設的政策，標準，標準1、干凈度等級的國家標準和國際標準ISO146442、“干凈廠房設計標準〞GB50073-20013、“電子工業(yè)干凈廠房設計標準〞GB50472-20084、“制藥工業(yè)干凈廠房設計標準〞GB50457-20085、“醫(yī)院干凈手術部建筑技術標準〞GB50333-20026、“實驗動物設施建筑技術標準〞GB50447-20087、“生物安全實驗室建筑技術標準〞GB50346-20048、“實驗室生物安全通用要求〞GB19489－20089、“干凈室施工驗收標準〞JGJ71-9010、“電子工業(yè)干凈廠房施工及驗收標準〞〔制訂中〕11、“采暖通風與空氣調節(jié)設計標準〞GB50019-200312、“通風與空調工程施工質量驗收標準〞GB50243-200213、“建筑設計防火標準〞GB50016-200814、“高層民用建筑設計防火標準〞GB50045-2001等。B.該工程的“可行性研究報告〞以及上級主管部門對報告的批復意見；該工程的“設計任務書〞和建設方對該工程建造的有關要求、意見和建議。C.該工程建廠地區(qū)的氣象資料、水文地質資料和周圍大氣污染的環(huán)境狀況。D.干凈室內生產工藝對凈化空調的要求和必須收集的生產工藝的技術條件和有關數(shù)據(jù)、資料：1、干凈廠房內的生產工藝設備平面布置圖和設備清單，以及工藝對吊頂高度的要求。2、工藝對干凈室內的干凈度、溫度及精度、相對濕度及精度、正壓、振動、噪聲、照度、靜電、屏蔽等要求，越具體越好。3、干凈室內生產工藝設備的產熱量、產濕量、產塵量。各設備的安裝功率、效率、熱轉化系數(shù)和同時使用系數(shù)等。4、干凈室內生產工藝設備的局部排風量、排放氣體的性質、成份、濃度和廢氣排放量以及廢氣治理方法。5、干凈室內生產運行的班次、運行規(guī)律、生產的最大班人數(shù)。E.干凈廠房的建筑和構造的情況和有關的數(shù)據(jù)1、干凈室建筑的平面布置圖、立面圖、剖面圖。各房間的分割、面積、名稱、層高。2、干凈室圍護構造〔墻、地、頂、門、窗等〕的建筑材料以及其熱工性能。3、建筑構造狀況、構造的承載能力，尤其是舊建筑的改造工程構造的安全十分重要。F.全廠冷源、熱源、電源的情況及供給1、冷熱源的性質、參數(shù)和供給量。有無加濕用的蒸汽等。2、電源的性質、參數(shù)和供給量。G.地方消防、環(huán)保部門對該工程建設的要求和意見。H.其他相關專業(yè)〔給水排水、氣體動力、建筑構造、強電弱電等〕的要求和意見。I.設計時所用的設備、材料、配件的性能、參數(shù)和價格的資料?！捕硟艋照{系統(tǒng)的負荷計算A．干凈室的熱負荷計算〔熱平衡計算〕1、干凈室的熱負荷包括以下各項:①圍護構造的傳熱負荷計算：〔kw〕式中：Ki——圍護構造的傳熱系數(shù)〔W/m2℃Fi——干凈室圍護構造的面積〔m2〕——干凈室內外溫差〔℃〕②室內人員的熱負荷計算：●人員的顯熱負荷Q人顯=n·q人顯〔kW〕●人員的潛熱負荷Q人潛=n·q人潛〔kW〕●人員的全熱負荷Q人全=Q人顯+Q人潛〔kW〕式中：n——室內的人數(shù)〔人〕q顯——每個人的顯熱負荷〔kW/人〕q潛——每個人的潛熱負荷〔kW/人〕③室內的照明負荷計算：〔kW〕式中：N——照明設備的功率〔kW〕n0——整流器消耗的功率系數(shù)〔n0=1.0~1.2〕n1——安裝系數(shù)〔明裝n1=1.0，暗裝n1=0.6~0.8〕n3——照明設備的同時使用系數(shù)。④室內設備的產熱負荷計算：●電熱設備熱負荷Q設熱=n1n3n4N〔kW〕●電動設備熱負荷Q設動=n1n2n3N/〔kW〕●電子設備熱負荷Q設電=n1n2n3N〔kW〕式中：N——設備的功率n1——安裝系數(shù)〔n1=0.7~0.9〕n2——負荷系數(shù)〔n2=0.3~0.7〕n3——同時使用系數(shù)。n4——通風保溫系數(shù)。保溫情況排風情況有局部排風時無局部排風時設備無保溫n4=0.4~0.6n4=0.8~1.0設備有保溫n4=0.3~0.4n4=0.6~0.7⑤FFU的產熱2、干凈室總的熱負荷計算：總顯熱負荷總全熱負荷B．干凈室的濕負荷計算〔濕平衡計算〕1、干凈室的濕負荷包括以下各項：①室內人員產濕計算：〔kg/h〕式中：w人——每個人的濕負荷〔kg/h·人〕②室內設備的產濕計算〔kg/h〕式中：F——產濕設備的水蒸發(fā)面積〔m2〕——產濕設備單位面積的水蒸發(fā)量〔kg/m2·h〕2、干凈室總的濕負荷計算表六不同溫度條件下成年男子的散熱〔W〕、散濕〔g/h〕量表勞動強度熱濕量〔W〕〔g/h〕溫度〔℃〕1819202122232425262728極輕勞動顯熱10097908579757065615751潛熱4043475156596469737783全熱140140137136135134134134134134134散濕量59646976838996102109115123輕勞動顯熱10699938781767064585147潛熱79849094100106112117123130135全熱185183183181181182182181181181182散濕量118126134140150158167175184194203中度勞動顯示134126117112104978883746761潛熱102110118123131138147152161168174全熱236236235235235235235235235235235散濕量153165175184196207219227240250260C．干凈室熱濕負荷比的計算〔kJ/kg〕D．干凈廠房的發(fā)塵源和產塵量1．干凈廠房內發(fā)塵源主要是人，是在廠房內操作的人員。人員的發(fā)塵量的大小與人員的動作狀態(tài)和著裝有關。下表是人員不同著裝和不同動作的發(fā)塵量。表七人員不同著裝和不同動作的發(fā)塵量〔個/分·人≥0.5μm〕著裝動作一般工作服干凈工作服坐不動3.0×1051.12×105上身扭動8.5×1052.67×105上身前屈22.4×1055.40×105原地踏步23.0×1058.60×105步行29.2×10510.10×105一般情況下，穿干凈工作服進展電子工業(yè)裝配生產的工人的發(fā)塵量為3~5×105個/分·人〔≥0.5μm〕。2．干凈室的建筑產塵資料介紹實測建筑產塵量〔包括墻、地、頂?shù)葒o的產塵〕0.8×104個/分·m2。隨著建筑材料的開展，建筑產塵量會越來越少。由上述數(shù)據(jù)可見一個人的發(fā)塵量相當于30~50m2的建筑產塵量。3．工藝設備和工藝生產過程的產塵工藝設備和生產過程產塵與生產工藝本身有關，不同生產工藝產塵量差異很大。據(jù)資料介紹微電動機的發(fā)塵量可為4.5~45x104個/分·臺〔≥0.5μm〕。F．干凈室的風量計算〔風平衡計算〕1、干凈室的送風量的計算干凈室的送風量不僅僅能消除干凈室的總的余熱，余濕以保證干凈室的溫度和相對濕度；而且，干凈室的送風量還應能消除室內產生的灰塵等粒子的污染，以保證干凈室的干凈度等級。因此，干凈室的送風量應為消除余熱的送風量，消除余濕的送風量和消除粒子污染的凈化送風量三者之間最大的送風量為該干凈室的送風量。①消除干凈室內余熱的送風量計算：〔m3/h〕式中：Q顯，Q全——分別為干凈室的顯熱和全熱負荷〔kW〕c——空氣的比熱〔1.01kJ/kg·℃〕——空氣的密度〔1.2kg/m3〕——干凈室的送風溫差〔℃〕——干凈室的送風焓差〔kJ/kg〕②消除干凈室內余濕的送風量計算：〔m3/h〕式中：W——干凈室的濕負荷〔g/h〕——空氣的密度〔1.2kg/m3〕——送風的絕對含濕量差〔g/kg〕③消除干凈室內粒子污染的凈化送風量計算：〔m3/h〕式中：G——干凈室內單位容積產塵量〔個/升·分〕V——干凈室的容積〔m3〕C——干凈室穩(wěn)定的含塵濃度〔個/升≥0.5μm〕M——室外新風的含塵濃度〔個/升≥0.5μm〕S——回風量與送風量之比?！仫L通路上過濾器的總效率。——新風通路上過濾器的總效率。在一般情況下，由于室內產塵量G很難準確，因此,在工程中都不用上述公式計算送風量。而采用斷面風速法〔單向流干凈室〕和換氣次數(shù)法〔非單向流干凈室〕進展凈化送風量的計算。表八氣流流型和送風量〔靜態(tài)〕空氣干凈度等級氣流流型平均風速〔m/s〕換氣次數(shù)〔次/時〕1~4單向流0.3~0.5/5單向流0.2~0.5/6非單向流/50~607非單向流/15~258~9非單向流/10~15注：①表中換氣次數(shù)適應于層高小于4.0m的干凈室。②室內人員少、熱源少時，宜采用下限值。2、干凈室的新風量計算干凈室的新風量不僅僅要補充干凈室的排風量和維持干凈室正壓的泄漏風量，同時還要保證干凈室內工作人員每人每小時不小于40m3的新鮮空氣量的要求。因此L新=L排+L正≥n·40〔m3/h〕式中：L排——干凈室總的排風量〔m3/h〕L正——維持干凈室正壓的總泄漏風量〔m3/h〕n——干凈室內人數(shù)①干凈室內設備局部排風量計算L排=3600×F×V〔m3/h〕式中：F——排風罩的開口面積〔m2〕V——開口部的平均風速〔m/s〕●傘形排氣罩的開口排風速度宜按以下數(shù)據(jù)計算：排無毒氣體V=0.2~0.3m/s排有毒氣體V=0.5~0.8m/s〔有三面圍擋〕V=0.8~0.9m/s〔有二面圍擋〕V=0.9~1.1m/s〔有一面圍擋〕V=1.1~1.3m/s〔無圍擋〕●通風柜工作口的排風速度宜按以下數(shù)據(jù)計算：排無毒氣體V=0.35~0.45m/s排有毒氣體V=0.55~0.70m/s排劇毒氣體V=0.80~1.0m/s②干凈室正壓泄漏風量計算：正壓泄風量可用縫隙法和換氣次數(shù)法進展計算：●縫隙法式中：q——單位縫隙長度的漏風量可查表九〔m3/h·m〕l——縫隙長度〔m〕——漏風系數(shù)●換氣次數(shù)法可查表十得到。表九圍護構造單位長度縫隙的滲漏風量表〔m3/h·m〕門窗形式壓差〔Pa〕非密閉門密閉門單層密閉固定鋼窗單層密閉開啟鋼窗傳遞窗壁板51740.73.52.00.3102461.04.53.00.6153081.36.04.00.8203691.57.05.01.02540101.78.05.51.23044111.98.56.01.43548122.19.07.01.54052132.310.07.51.74555152.510.58.01.95060162.611.09.02.0表十干凈室的壓差值與房間換氣次數(shù)表〔次/時〕壓差〔Pa〕有外窗密封較差有外窗密封較差無外窗土建式50.90.70.6101.51.21.0152.21.81.5203.02.52.1253.63.02.5304.03.32.7354.53.83.0405.04.23.2455.74.73.4506.55.33.6G．干凈廠房空調凈化系統(tǒng)的總冷量Q冷、加熱量〔其中包括新風預熱量Q預熱和再熱量Q再熱〕，加濕量W的計算。空調凈化系統(tǒng)的總冷量、總熱量和加濕量隨空調處理方案不同而不同。為了省電節(jié)能，設計時對空氣處理方案必須進展技術經濟對比和優(yōu)化，選擇簡單、實用、節(jié)能、維護管理方便,節(jié)省投資的空氣處理方案。空氣處理方案確定以后，凈化空調系統(tǒng)的總冷量Q冷；預熱量Q；再熱量Q；加濕量W均可在i-d圖上求得。下面我們舉三個典型的空氣處理方案進展說明。1、一次回風的空氣處理方案：一次回風的空氣處理方案示意圖和空氣處理過程的焓濕圖，見圖二十。示意圖焓濕(i-d)圖圖二十一次回風空氣處理方案示意圖及焓濕圖由i-d圖可計算：=1\*GB3①凈化空調系統(tǒng)的總冷量〔kW〕Q冷〔kW〕式中：G送——系統(tǒng)送風量〔kg/s〕——降溫去濕的焓差〔kJ/kg〕。=2\*GB3②夏季再熱量Q再熱〔kW〕Q再熱=〔kW〕式中：C——空氣比熱〔1.01kJ/kg℃〕——夏季再熱溫差〔℃〕。=3\*GB3③冬季新風預熱量Q預熱〔kW〕Q預熱=〔kW〕式中：——冬季新風預熱溫差〔℃〕G新——新風量〔kg/s〕。=4\*GB3④冬季加熱量Q加熱〔kW〕Q加熱=〔kW〕式中：——冬季再熱溫差〔℃〕。=5\*GB3⑤冬季加濕量W〔kg/h〕W=〔kg/s〕式中：W——冬季凈化空調系統(tǒng)的加濕量〔kg/s〕——冬季加濕的含濕量之差〔g/kg〕G送——系統(tǒng)的送風量〔kg/s〕。2、一、二次回風的空氣處理方案一、二次回風的空氣處理方案示意圖和空氣處理過程的i-d圖見圖二十一。示意圖焓濕(i-d)圖圖二十一一、二次回風空氣處理方案示意圖及(i-d)圖用i-d圖可計算。=1\*GB3①凈化空調系統(tǒng)的冷量〔kW〕Q冷〔kW〕式中：——空氣處理焓差〔kJ/kg〕G新——系統(tǒng)新風量〔kg/s〕G回1——系統(tǒng)一次回風量〔kg/s〕。=2\*GB3②夏季再熱量Q再熱，因二次回風的混合點設計在送風點上，固理想狀態(tài)的夏季再熱量為0。=3\*GB3③冬季新風預熱量Q預熱=〔kW〕與一次回風方案一樣。=4\*GB3④冬季的加熱量Q加熱=〔kW〕也與一次回風方案一樣。=5\*GB3⑤冬季加濕量W=〔kg/s〕也與一次回風方案一樣。3、新風機組加干盤管加FFU的空氣處理方案該方案的示意圖和空氣處理過程的i-d圖見圖二十二。示意圖焓濕(i-d)圖圖二十二新風機組加干盤管加FFU方案示意圖及(i-d)圖從i-d圖計算可查：=1\*GB3①夏季凈化空調系統(tǒng)冷量〔kW〕Q冷〔kW〕式中：——新風一級表冷處理焓差〔kJ/kg〕——新風二級表冷處理焓差〔kJ/kg〕G新——系統(tǒng)的新風量〔kg/s〕G回——循環(huán)的回風量〔kg/s〕——循環(huán)風在干盤管的溫降〔℃〕。=2\*GB3②冬季凈化空調系統(tǒng)的冷量〔kW〕。Q冷=〔kW〕=3\*GB3③冬季新風預熱量〔kW〕Q預熱=〔kW〕式中：——冬季新風預熱溫差〔℃〕。=4\*GB3④冬季新風加熱量〔kW〕Q熱=〔kW〕式中：——新風加熱溫差〔℃〕。=5\*GB3⑤冬季新風加濕量〔kg/s〕W=〔kg/s〕式中：——新風加濕的含濕量差〔g/kg〕G新——新風量〔kg/s〕。H．凈化空調系統(tǒng)的水力計算凈化空調系統(tǒng)的水力計算包括水系統(tǒng)和風系統(tǒng)的水力計算兩大局部。水系統(tǒng)〔冷凍水和冷卻水系統(tǒng)〕的水力計算，其目的是為了進展水系統(tǒng)的阻力平衡〔減少失調〕選擇管徑和水泵；風系統(tǒng)〔送風系統(tǒng)、回風系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)〕的水力計算主要目的是為了確定風管的管徑〔尺寸〕和選擇風機〔送風機、排風機〕。系統(tǒng)的水力計算其實就是系統(tǒng)的阻力計算。系統(tǒng)的總阻力H總=〔Pa〕式中：——各管段的磨擦阻力〔Pa〕。Z——各部件的局部阻力〔Pa〕。1、磨擦阻力〔Pa〕式中：——磨擦阻力系數(shù)。D——管道的“直徑〞〔m〕圓形管道D即是圓的直徑。矩形管道D為當量直徑a和b均為矩形的邊長〔m〕。v——流體在管道中的平均流速〔m/s〕?！黧w的密度〔kg/m3〕。L——管道的長度〔m〕?！黧w的動壓頭〔Pa〕。2、局部阻力〔Pa〕式中：——空調凈化系統(tǒng)中配件的局部阻力系數(shù)?！踩掣蓛羰覂艋照{系統(tǒng)的劃分根據(jù)建筑專業(yè)提供的建筑平面圖，工藝專業(yè)提供的工藝設備平面圖和工藝對各干凈室的干凈度，溫、濕度等環(huán)境的要求，即可進展凈化空調系統(tǒng)的劃分工作。A.凈化空調系統(tǒng)的劃分原則1、干凈度，溫、濕度及其精度一樣或相近的干凈房間宜劃為一個凈化空調系統(tǒng)。便于干凈度和溫、濕度的控制。2、距離較近的干凈房間宜劃為一個系統(tǒng)，可減少系統(tǒng)管道的長度和管道穿插。3、有條件時可將4級、5級單向流和6級、7級、8級非單向流組成混合流凈化空調系統(tǒng)。4、干凈室不宜與一般空調房間合為一個系統(tǒng)。5、使用規(guī)律和使用時間不一樣的干凈室不宜合為一個凈化空調系統(tǒng)。6、產塵量大、發(fā)熱量大、有害物多、噪聲大的房間宜單獨設計為一個系統(tǒng)。7、混合后會產生劇毒、引起火災和爆炸的房間不應合為一個凈化空調系統(tǒng)。8、有劇毒和易燃易爆的甲、乙類房間應單獨設系統(tǒng)，而且應為不回風的直流系統(tǒng)。9、一個凈化空調系統(tǒng)不易過大。一般情況下，凈化送風量不宜超過100,000m310、凈化空調系統(tǒng)劃分時還應考慮到送風管、回風管、排風管以及水,電,氣等管線的布置，盡量作到合理、短捷、使用管理方便，盡量減少穿插和重疊。11、凈化空調系統(tǒng)新風的熱濕和凈化處理可集中也可分散設置。B.工藝設備局部排風系統(tǒng)的劃分原則1、工藝設備的局部排風系統(tǒng)不宜過大，每個排風系統(tǒng)的排風點數(shù)不宜過多，這樣排風管理調節(jié)方便，排風效果好。2、一個排風系統(tǒng)不宜跨在兩個或兩個以上的凈化空調系統(tǒng)。3、混合后產生劇毒、爆炸、火災、凝水、結晶和有害物的排風不應合為一個排風系統(tǒng)。4、使用規(guī)律不同房間和設備的排風不應合為一個排風系統(tǒng)。〔四〕干凈室凈化空調系統(tǒng)送風型式的對比選擇A.凈化送風和空調送風合一的送風型式，通常也稱作集中式送風型式。此方案的凈化空調機組〔空氣處理機組AHU〕集中設置在空調機房內，全部的凈化空調送風均在凈化空調機組內進展凈化和熱、濕處理，然后由龐大的送風管道將全部的送風輸送到干凈室的吊頂上部，再經過設在干凈室吊頂上的終端高效過濾器或高效過濾器送風口過濾后送到干凈室內，來實現(xiàn)干凈室工藝生產所需要的溫度、濕度、干凈度和房間的壓差，干凈室的回風經回風口、回風管再接回到空調機房的凈化空調機組內與新風混合后重復進展凈化和熱、濕處理。此方案又可分為全新風送風方案〔直流系統(tǒng)〕；一次回風方案；一、二次回風方案和(MAU)加(FFU)方案等四種不同的凈化空調送風型式。這種送風方案是當前干凈室特別是非單向流干凈室應用最廣泛的凈化空調送風方案。這種送風方案的系統(tǒng)劃清楚確，風量和溫、濕度控制調節(jié)都單一。但是干凈度級別較高、送風量較大時，存在著空調機房占面積大，送、回風管體積大占面積和占空間大，送、回風管道長，送風機的余壓高，噪音大,風量輸送耗電量大等問題。因此，這種送風方案較適用在低級別的非單向流干凈室的送風，對5級以上的單向流干凈室送風就不太經濟合理了。1.AHU全新風的凈化空調送風方案〔直流系統(tǒng)〕全新風凈化空調送風方案是用于特殊的不允許回風的干凈室的送風方案中。如：干凈室內工藝生產類別為甲、乙類火災不安全等級或工藝過程產生有劇毒等有害物不允許回風的干凈送風系統(tǒng)中。其原理圖和焓濕圖如下。示意圖焓濕(i-d)圖圖二十三空調機組〔AHU〕全新風空氣處理方案示意圖及焓濕圖2.AHU一次回風的凈化空調送風方案一次回風的送風方案多用在干凈室內的發(fā)熱量或產濕量很大，消除室內余熱或余濕的送風量大于、等于或近于凈化送風量的低干凈度等級的非單向流干凈室中。此方案的原理圖和焓濕圖如下：示意圖焓濕(i-d)圖圖二十四空調機組〔AHU〕一次回風空氣處理方案示意圖及焓濕圖3.AHU一、二次回風的凈化空調送風方案為了節(jié)能、消除空氣熱濕處理過程中的冷熱相互抵消，在干凈室凈化送風量大于其消除余熱、余濕的空調送風量時，最好采用一、二次回風方案，將二次混合點設計在系統(tǒng)送風點上,該方是最節(jié)能、最經濟的送風方案。其原理圖和焓濕圖如下：示意圖焓濕(i-d)圖圖二十五空調機組〔AHU〕一、二次回風空氣處理方案示意圖及焓濕圖4.MAU+RAU的凈化空調送風方案此方案多用于多個干凈室其干凈度，溫、濕度要求不同，室內的產熱量和產濕量也不盡相近，為了確保每個干凈室的干凈度，溫、濕度及其精度的要求,就要設置多個循環(huán)機組,循環(huán)機組的送風量是凈化送風量,并且在機組內設置必要的熱、濕處理設備,用來補充新風機組熱、濕處理的缺乏和保證該干凈室溫、濕度精度的微調節(jié)。由于循環(huán)機組設在干凈室的吊頂上面，循環(huán)機組的送風余壓相對都較小，機組體積和機組噪聲、振動也較小，送回風管也對比短小；但是，要注意循環(huán)機組的凝結水排放問題，往往這種方案的問題都出在凝結水排放的處理上。此方案的新風機組設在空調機房內，這些干凈室所需的新風全部由新風機組〔MAU〕進展凈化和熱濕的集中處理。然后分配到每一個循環(huán)機組內與其回風混合。新風機組的新風量不僅僅要補充各干凈室的排風還要保證每個干凈室的正壓。新風機組的熱濕處理最好到某干凈室空氣的機械露點上，如果將新風熱濕處理點低于干凈室的機械露點作到新風不僅承當新風本身的濕負荷，而且還將干凈室的濕負荷也消除掉，此時循環(huán)機組內的表冷器可為干式表冷器。此方案的原理圖和焓濕圖如下：示意圖焓濕(i-d)圖圖二十六MAU加RAU空氣處理方案示意圖及(i-d)圖B.凈化送風和空調送風別離的方案，此方案通常被稱作半集中式或分散式的送風方案。為了大大地節(jié)省運行時的能耗，將消除干凈室內余熱、余濕的空調送風量〔通常大大地小于干凈室的凈化送風量〕，由設在空調機房內的新風機組(MAU)進展必要的凈化和熱濕處理，而將占總送風量50~90%的保證干凈室干凈度的凈化送風量由設在干凈室附近的循環(huán)機組進展凈化和補充的熱、濕處理，或直接采用吊頂上的FFU〔風機過濾器機組〕和干盤管來解決干凈室的干凈度等級和溫度的微調節(jié)。此種凈化送風與空調送風相別離的送風方案，不僅可節(jié)省運行的能耗，而且大大地減少了空調機房面積，省掉了龐大的送、回風管道，降低了干凈室的空間高度。此種凈化空調送風方案又可分為：空調機組(AHU)加風機過濾器機組(FFU)方案,新風機組〔MAU〕加循環(huán)機組〔RAU〕加〔FFU〕方案；新風機組〔MAU〕加風機過濾器機組〔FFU〕加干冷盤管(DC)方案等三種送風方案。1．空調機組AHU(MAU〕加風機過濾器機組〔FFU〕的凈化空調送風方案此方案中凈化空調系統(tǒng)的全部熱、濕負荷〔干凈室內產生的熱、濕負荷及新風的熱、濕負荷〕全部由設在空調機房內的空調機組來負擔。此時，空調機組的送風量是消除本系統(tǒng)余熱、余濕的空調送風量〔其中包括全部新風和局部回風，但遠遠小于保證干凈室干凈度等級的凈化送風量〕，它應能確保干凈室內的溫度和相對濕度的恒定。而該干凈室的干凈度由設在干凈室吊頂上的風機過濾器機組〔FFU〕將凈化送風量就地循環(huán)過濾來保證。此方案中應該注意的是，F(xiàn)FU運行過程中所產生的熱量也應由空調機組來承當。此方案更適合用于在大面績非單向流干凈室內有局部的垂直單向流的混合流干凈室中。其送風原理圖和焓濕圖如下：示意圖焓濕(i-d)圖圖二十七AHU加FFU空氣處理方案示意圖及焓濕圖新風機組〔MAU〕加循環(huán)機組〔RAU〕加風機過濾器單元〔FFU〕凈化空調送風方案此方案多用于多個干凈室其干凈度，溫、濕度要求不同，室內的產熱量和產濕量也不盡相近，為了確保每個干凈室的干凈度，溫、濕度及其精度的要求,就要設置多個循環(huán)機組,循環(huán)機組的送風量是凈化送風量,并且在機組內設置必要的熱、濕處理設備,用來補充新風機組熱、濕處理的缺乏和保證該干凈室溫、濕度精度的微調節(jié)。由于循環(huán)機組設在干凈室的吊頂上面，循環(huán)機組的送風余壓相對都較小，機組體積和機組噪聲、振動也較小，送回風管也對比短小；但是，要注意循環(huán)機組的凝結水排放問題，往往這種方案的問題都出在凝結水排放的處理上。此方案的新風機組設在空調機房內，這些干凈室所需的新風全部由新風機組〔MAU〕進展凈化和熱濕的集中處理。然后分配到每一個循環(huán)機組內與其回風混合。新風機組的新風量不僅僅要補充各干凈室的排風還要保證每個干凈室的正壓。新風機組的熱濕處理最好到某干凈室空氣的機械露點上，如果將新風熱濕處理點低于干凈室的機械露點作到新風不僅承當新風本身的濕負荷，而且還將干凈室的濕負荷也消除掉，此時循環(huán)機組內的表冷器可為干式表冷器。當多個干凈室中有假設干個1級、10級、100級等高凈化級別的垂直單向流干凈室時，為了減少循環(huán)機組〔RAU〕的負擔和送、回風管道的斷面，此時循環(huán)機組僅解決該單向流干凈室的空調送風量，以保證干凈室的溫度、相對濕度和干凈室的正壓，而占90％以上的絕大局部送風量有設在干凈室吊頂上的FFU來負擔，以保證干凈室的高干凈度級別。此方案的原理圖和焓濕圖如下：示意圖焓濕(i-d)圖圖二十八MAU加RAU加FFU空氣處理方案示意圖及(i-d)圖3．新風機組〔MAU〕加風機過濾器機組〔FFU〕加干冷盤管(DC)的凈化空調送風方案此方案是新風機組將新風處理到干凈室熱濕比線與相對濕度95%線交點以下，新風機組不僅將本身的濕負荷去掉，而且還負擔干凈室內產生的濕負荷，新風機組要確保干凈室所需要的相對濕度。而新風機組熱處理缺乏局部的干冷負荷將由設在干凈室吊頂上〔或夾道內〕的干表冷器來補充。因干表冷器是設在FFU循環(huán)空氣通過的吊頂上或夾道內，因此，干表冷所彌補的干冷負荷被循環(huán)空氣帶到干凈室內。由新風機組處理過的新風用管道以最能與FFU循環(huán)空氣均勻混合的方式送到干凈室的送風靜壓箱內。FFU布置在干凈室的吊頂上，與新風混合的循環(huán)風經FFU被高效過濾器過濾后送到干凈室內，以保證干凈室的干凈度。FFU的規(guī)格以1200mm×600mm和1200mm×1200mm居多，其斷面風速應為≥0.45m/s，余壓應≥120Pa，噪聲應≤50dB(A)為好。FFU的風機風量應可調，高效過濾器應可更換。干冷盤管一般由雙排組成，為了減小阻力鋁翅片間距≥3mm，阻力損失應為30~40Pa，循環(huán)風通過干盤管的面風速<2m/s，最好為1.5m/s。進入干盤管冷水的進水溫度應高于干凈室露點溫度2℃,通常稱為中溫冷凍水此方案中，干凈室的相對濕度由新風機組〔MAU〕來保證，干凈室的溫度由干冷盤管來保證，干凈室的干凈度由FFU來保證。這種MAU加FFU加DC的凈化空調送風方案，目前在我國和外國的微電子〔集成電路〕工業(yè)、光電子〔TFT-LCD、LCD、LED等〕工業(yè)等大面積、高干凈度等級的干凈廠房中得以廣泛應用，它具有調節(jié)方便，節(jié)能顯著，適應工藝的更新?lián)Q代，又大大地節(jié)省了非生產面積和非生產空間的優(yōu)點。而且，隨著干凈技術和干凈設備的不斷開展和進步，F(xiàn)FU風機的效率不斷提高，耗電量不斷降低,整體價格不斷下降，其初投資也與其他類型的送風方案基本持平,但運行費卻大大節(jié)省.MAU加FFU加DC方案的原理圖和焓濕圖如下。示意圖焓濕(i-d)圖圖二十九MAU加FFU加DC空氣處理方案示意圖及焓濕圖〔五〕干凈室凈化空調系統(tǒng)的冷、熱源A.凈化空調系統(tǒng)冷源的選擇1.集中冷凍站和分散獨立冷源的對比和選擇。大型規(guī)?；纳a工廠集中設置冷凍站，對建造投資和運行管理都是對比有利的。但是由于一些溫、濕要求差異對比大供冷參數(shù)不同；運行規(guī)律、運行時間不同的干凈車間來說，在集中冷凍站根基上，就近設置分散、獨立、專用的制冷機組，這對節(jié)省能源，保證參數(shù)和方便運行管理都有極大的好處。2.冷媒采用冷凍水還是氟立昂直接蒸發(fā)。對于大型的工廠由集中的冷凍站供給冷凍水作為凈化空調系統(tǒng)的冷媒較為有利。因冷凍水輸送方便，輸送過程冷損失較?。欢?，冷凍水作冷媒對凈化空調系統(tǒng)參數(shù)的控制、調節(jié)和維護管理也都對比有利。但是小的獨立分散的制冷機組可采用水冷冷水機組，也可采用風冷直接蒸發(fā)的制冷機組。這要根據(jù)具體工程的具體情況而定。3.采用壓縮式制冷機還是采用直燃式溴化鋰吸收式制冷機。活塞式、離心式、螺桿式制冷機都是壓縮式制冷機，在凈化空調設計中最多采用的還是離心、螺桿等壓縮制冷機。因為其投資低，運行管理方便，但其運行耗電很高。壓縮式制冷機組的冷凍水供水溫度可調，最低供水溫度可為4℃。但是，在供電緊張而燃氣和煤供給較為方便的地區(qū)，尤其是有廢熱廢蒸汽可以利用的場合，采用直燃式溴化鋰吸收式制冷機更為經濟，尤其是這種制冷機組在供冷的同時還可供熱。4.凈化空調系統(tǒng)冷凍水的溫度確實定。當以冷凍水作為凈化空調系統(tǒng)的冷媒時，在一般的情況下，冷凍水的初溫〔表冷器冷凍水的進口溫度〕應比處理后空氣的終溫〔設計計算中確定〕至少要低3.5℃；如果是以冷凍方式去濕降溫為目的空氣處理系統(tǒng)，冷凍水的終溫〔表冷器冷凍水的出口溫度〕應比處理后空氣的終溫低0.7℃；用作干式冷盤管的冷凍水的初溫〔進口溫度〕應比干凈室內空氣的露點溫度至少高2℃。B.凈化空調系統(tǒng)的熱源的選擇1.以冬季防凍為目的新風預熱加熱器的熱媒最好采用電加熱或蒸汽加熱，一般不宜采用熱水作熱媒，這樣預熱器本身可能有被凍壞的不安全。2.空調機組內加熱器的熱媒可采用熱水、蒸汽或電加熱，其中電加熱控制靈活方便，溫度控制準確度高，但運行費昂貴，一般在沒有熱水和蒸汽供給的地方才用電加熱；用熱水作熱媒時不僅調節(jié)和管理方便、而且控制精度也高是加熱器最常用的熱媒；當溫度的精度要求不高〔如℃〕也可采用蒸汽作加熱器的熱媒。3.當溫度的精度要求很高的時候〔如℃〕宜在送入干凈室的支管上設溫度精度微調節(jié)的電加熱器是一個可行的方法。4.凈化空調系統(tǒng)的加濕對比方便、可行、經濟、可靠的方法是用過熱蒸汽〔≥0.2MPa〕作熱媒采用干蒸汽加濕器進展加濕，或采用電熱式或電極式加濕器。當相對濕度的精度要求不高且加濕量較大時，宜采用水來加濕，可采用淋水，濕膜或噴霧等形式?！擦掣蓛羰覂艋照{系統(tǒng)的節(jié)能A.干凈室的空調負荷干凈室的凈化空調負荷由下面幾局部組成：1、室內負荷主要包括：①室內作業(yè)人員的散熱、散濕負荷。②室內照明燈具的散熱負荷。③干凈室圍護構造〔墻、頂、地、門、窗〕的傳熱、傳濕負荷。④生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷。2、干凈室新風處理的熱、濕負荷。夏季是降溫去濕；冬季是加熱、加濕。3、空氣循環(huán)時風機〔或FFU〕的溫升和水泵的溫升負荷。B.干凈室的空調負荷特點1、高級別干凈室〔100級，10級，1級〕是垂直單向流干凈室，其送風機的風量非常大，高達400~500次/h換氣，而且風機的壓頭也很高，一般多在1000~1500Pa，因此風機溫升的負荷大。按理論計算：在集中送風方式的系統(tǒng)中，風機的溫升為1.5℃，僅此一項的負荷就是500~700W/m2；如果采用FFU送風方式，風機溫升的負荷也要250~350W/m22、服務于微電子和光電子的高級別干凈室因工藝排風量大，所以新風量也很大，新風量一般在10~20次/h換氣；因此，處理如此多新風的負荷大約為400~800W/m2；個別工藝的排風量更大，固新風負荷也還會更大。因此新風負荷大是其第二個負荷特點。3、生產設備和生產過程的散熱、散濕負荷大，是高級別干凈室的第三個負荷特點。生產負荷的大小是與工藝生產本身的性質、生產設備的密閉、保溫、通風以及水冷卻的情況有關。4、圍護構造的傳熱、照明燈具的散熱以及作業(yè)人員的發(fā)熱這三項負荷相比照擬小，三項負荷之和還缺乏總空調負荷的10%〔其中：照明負荷大約25~30W/m2；圍護構造負荷大約20~30W/m2；作業(yè)人員負荷大約10~15W/m2〕，這是高級別干凈室第四個負荷特點。C.干凈室空調凈化系統(tǒng)的節(jié)能措施研究高級別干凈室的空調凈化系統(tǒng)節(jié)能，應首先從分析其空調負荷特點入手，抓住空調負荷中的主要矛盾，才能事半功倍。從前面可知，高級別干凈室空調負荷中占90%以上的負荷是：新風負荷、風機溫升負荷和工藝設備和工藝過程負荷三項。這是它的主要矛盾。1、降低新風空調負荷的節(jié)能措施①減少排風量。改良工藝和工藝設備，盡可能不排風，少排風。采取密閉式排風罩在同等的排風效果下盡量減少排風量。②減少正壓漏風量。加強干凈室圍護構造的密封性，既能保持干凈室必要的正壓值，又可減少所需的正壓漏風量。③提高新風空氣處理設備的效率。2、降低風機溫升負荷的節(jié)能措施①在確保干凈室干凈度的前提下，盡量減少送風量，盡量用局部高凈化來替代全面高凈化。②加強空調設備和空調系統(tǒng)的密閉性，減少漏風量。③采取凈化送風與空調送風別離的送風方案，使90%的凈化送風量就近循環(huán)以減少風機溫升負荷。④采用FFU加新風機組加干盤管的送風方式以減少風機溫升負荷。⑤提高風機效率，采取變頻措施。3、工藝設備和工藝過程的發(fā)熱是工藝生產本身的問題，只能依靠工藝自己來解決。4、除上述措施之外，還可采取如下措施①加強水管和風管的保溫。②減少冷熱源的跑、冒、滴、漏。③采取熱回收，充分利用廢熱。④盡量利用天然能源作空調系統(tǒng)的預冷和預熱，如：太陽能、地下水、土壤能等。⑤利用蓄冰和蓄熱等優(yōu)惠政策。三．空調和凈化設備的選擇〔一〕、過濾器的基本知識和過濾器的選擇A．過濾器的分類：按過濾器的性能〔效率、阻力、容塵量〕進展分類，根據(jù)我國有關標準可將過濾器劃分為粗效、中效、高效、亞高效、高效和超高效六大類。見表十一、表十二。根據(jù)我國“空氣過濾器〞GB/T14295-93國家標準劃分表十一空氣過濾器的效率和阻力性能指標性能類別額定風量下的大氣塵計數(shù)效率〔%〕額定風量下的初阻力〔Pa〕粗效20~80〔≥5.0μm〕≤50中效20~70〔≥1.0μm〕≤80高中效70~90〔≥1.0μm〕≤100亞高效95~99.9〔≥0.5μm〕≤120根據(jù)我國“高效空氣過濾器〞GB13554-92國家標準劃分。表十二高效過濾器和超高效過濾器的效率和阻力性能指標性能類別額定風量下的大氣塵計數(shù)效率〔%〕額定風量下的初阻力〔Pa〕A高效額定風量下的鈉焰效率≥99.9≤190B高效額定風量和20%額定風量的鈉焰效率≥99.99≤220C高效額定風量和20%額定風量的鈉焰效率≥99.999≤250D超高效額定風量和20%額定風量的計數(shù)效率〔≥0.1μm〕≥99.999≤280我國過濾器分類與歐美國家分類的對比表，見表十三。B．各類過濾器效率的測試方法對于空氣過濾器的效率而言，一樣的過濾器其效率的測試方法不同它們的效率的值也不一樣，因此使用過濾器時不僅僅要了解其過濾效率，而且還要知道它們效率的測試方法。1,一般通風用粗效、中效、高中效過濾器效率的測試方法●計重法：有人工塵計重法和大氣塵計重法，此方法源于美國,國際流行，多用于粗效過濾器的效率測試?！癖壬ǎ涸从诿绹?，國際通行，用于中效過濾器的效率測試。●人工塵計數(shù)法：歐洲通行，將取代比色法，用于中效測試?！翊髿鈮m計數(shù)法：我國的標準。見表9.2,高效過濾器測試方法●鈉焰法：中國標準。●DOP法：源于美國，國際通行?！裼挽F法：俄國標準，在德國和我國也通行。●MPPS法：歐洲標準將取代上述各種方法〔最低透過率粒徑法〕。C．各類空氣過濾器的功能和作用各種過濾器都具有一定的功能，都不是萬能的。它的功能就決定了它的作用和使用范圍。對其選用正確，使用合理,它們就能充分發(fā)揮功能，起到應起的作用；如果選用不當,使用不合理,不僅不能發(fā)揮其作用，有時還會產生相反的后果。它們的功能和作用如下:●粗效過濾器：其功能是去除≥5μm的塵埃粒子，在空調凈化系統(tǒng)中作為預過濾器。其作用是保護中效.高效過濾器和空調箱內的其他配件以延長它們的使用壽命?！裰行н^濾器：其功能是去除≥1.0μm的塵埃粒子，在空調凈化系統(tǒng)中作為中間過濾器。其作用是減少高效過濾器的負荷，延長高效和空調箱內配件的使用壽命?！窀咧行н^濾器：其功能是去除≥1.0μm的塵埃粒子，在空調凈化系統(tǒng)中作為中間過濾器，在一般通風系統(tǒng)中可作為終端過濾器?！駚喐咝н^濾器：其功能是去除≥0.5μm的塵埃粒子，在空調凈化系統(tǒng)中作中間過濾器，在低級凈化系統(tǒng)中可做終端過濾器使用?！窀咝н^濾器：是空調凈化系統(tǒng)中的終端過濾器，它的功能是去除≥0.3μm的塵埃粒子，到達凈化目的。是干凈室必備的凈化設備?！癯咝н^濾器：其功能是去除≥0.1μm的塵埃粒子，是建造高級別干凈室〔0.1μm干凈室〕的必備凈化設備，是該干凈室的終端凈化設備?！捕场⒖諝馓幚頇C組的選擇空氣處理機組包括空調器〔AHU〕、新風機組〔MAU〕和循環(huán)機組〔RAU〕，都是空調凈化系統(tǒng)常用的空氣熱濕交換和空氣凈化處理設備。A．工業(yè)干凈室用空調機組工業(yè)干凈廠房的空氣處理機組是服務于凈化空調系統(tǒng)的，因此空氣處理機組也必須滿足凈化空調所需的特點。1,干凈廠房的溫、濕度和干凈度要求嚴格，一般情況室內熱負荷很大、空氣處理的焓差很大、冷卻后的空氣的露點溫度很低，因此空氣處理機組的保溫性能要好〔保溫材料為聚苯乙烯或聚氨脂發(fā)泡時保溫層厚度≥40mm〕，防止外表結露，冷耗過大；同時還應防止冷橋現(xiàn)象的產生。2.因凈化空調系統(tǒng)總阻力較大，故要求空調機組的風機壓頭很高〔≈1500Pa〕，因此隨之要求空調機組圍護板壁的強度和剛度要好，不要產生負壓段凹進去，正壓段凸出來的變形。3.為了減少冷損失和漏風，則要求空調機組的密封性能好，特別是段與段的聯(lián)接處和門開啟處的密封。按標準要求空調機組的漏風率≤1%。4為了保證干凈廠房的溫、濕度和干凈度，并且盡量節(jié)省能量，要求空調機組有較好的自動控制，如風機的變頻等。又因為空氣的冷、熱、濕處理的功能較多，故空調機組體形較大、長度較長。B．生物干凈室用空調機組生物干凈室是以微生物〔細菌、病毒等〕為主要研究對象的，微生物與塵埃粒子不同，它是活的、不斷生長繁殖的粒子，因此服務于生物干凈室的空氣處理機組應具備如下特點：1.為了方便滅菌、消毒、空調機組的內外表以及內部的零配件應耐消毒藥品的腐蝕，外表要光潔。2.因為潮濕是微生物生長的最正確條件。因此，空調機組內部不能集水集塵，構造要方便排水；表冷器凝結水應設有自動防倒吸功能，并順利排出凝結水；更不能采用淋水段。3.空調機組的加濕只能采用干蒸汽加濕器〔電極式或電熱式蒸汽加濕器〕，而不能使用濕膜、超聲波和高壓噴霧等有水的加濕器。4.為了防止空氣帶水，空調器表冷器的斷面風速V<2.0m/s。5.空調機組的密封要可靠，其漏風率≤1%。6.空調機組的強度和剛度要好，有一定的承壓能力。7.各級〔粗效、中效、亞高效〕過濾器的過濾效率要高，而且最好采用一次性的拋棄型過濾器。C,表冷器、加熱器、加濕器的選擇1.表冷器是空調機組降溫去濕的關鍵設備，一般表冷器由銅管和鋁翅片構成。表冷器的換熱面積〔排數(shù)〕要經計算求得，在設計中，設計人員要把空氣經表冷器處理前后的參數(shù)〔溫度、相對濕度或焓〕以及冷凍水的供回水溫度提供給供貨商，由供貨商計算和配置表冷器。表冷器后面要設擋水板，表冷器下部設滴水盤，凝結水排水要通暢，排水管上要合理地設置水封。水封的高度要與空調器內的壓力相匹配。2,加熱器是空調機組中的加熱設備。在空調機組中有一次加熱〔預熱〕和二次加熱〔再熱〕兩組。加熱的熱媒有蒸汽、熱水和電。a.一次加熱〔預熱〕器設置在新風進入空調機組處,其目的是為了防凍和防混合結霜、結霧。因此，一次加熱器一般用在北方〔長江以北〕較冷的地區(qū)。長江以南不會結凍的地區(qū)可不設一次加熱器。一次加熱后的新風溫度一般為+5℃b.二次加熱〔再熱〕器設在表冷器之后，設置目的是為了調節(jié)干凈廠房內的溫、濕度以到達設計參數(shù)。因為，二次加熱量越小就越節(jié)省空調的運行費用，故在設計時要選擇二次加熱量較小的節(jié)能方案。二次加熱的熱媒最好用熱水，因為熱水在溫、濕調節(jié)時對比穩(wěn)定可靠。c.當干凈廠房的溫、濕度精度要求極高和非常嚴格時，為了確保其參數(shù)有時在風管上還要設置微調的電加熱器。3,加濕器是空調機組中的加濕設備，在冬季時為了保證干凈廠房內必要的相對濕度，必須對空調送風進展必要的加濕。加濕器一般有兩種，一種是以水為加濕源的等焓加濕。如濕膜、淋水、超聲波、高壓噴霧等加濕器。這種加濕方法簡單、價格廉價，加濕量也大，但其加濕的精度較差。一般相對濕度要求在>10%的情況下用得較多。水加濕的方法不應用在生物干凈室。因為，水加濕會給微生物提供良好存在繁殖條件。另一種加濕方法是以蒸汽為加濕源的等溫加濕。如蒸汽加濕器、干蒸汽加濕器、電極式〔電熱式〕蒸汽加濕器等。這種加濕方法必須有蒸汽源，如果沒有蒸汽必須用電來產生蒸汽。此種加濕方法價格較高，但加濕精度很高，當相對濕度要求≤±5%時應采用等溫加濕方法。它廣泛應用在電子工業(yè)的干凈廠房和生物干凈室的加濕中。4,淋水室和化學過濾的應用①淋水室是空調熱濕交換的空氣與冷媒直接接觸的方式。此種淋水形式不僅可用于熱濕交換上，還可以對新風進展品質上的處理。例如，集成電路用的干凈廠房其污染源不僅僅是塵埃粒子，而且，重金屬離子和分子級低濃度的化學污染也成為超大規(guī)模集成電路生產的重要污染源，當凈化空調系統(tǒng)的新風采用淋