新風(fēng)系統(tǒng)在潔凈廠房中的應(yīng)用
隨著工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，潔凈空調(diào)應(yīng)用于社會(huì)廣泛領(lǐng)域，包括電子工業(yè)，航空工業(yè)，制藥工業(yè)，醫(yī)療，紡織工業(yè)等等，而新風(fēng)在潔凈空調(diào)中扮演著重要角色。在電子潔凈廠房中，潔凈等級(jí)基本涵蓋了30萬級(jí)到100級(jí)，甚至更高，因而要求空調(diào)送風(fēng)換氣次數(shù)從幾十次到幾百次不等，是一個(gè)能耗很高的行業(yè)。通過近幾年具體設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，新風(fēng)集中預(yù)處理在節(jié)能、控制、管理等方面上具有許多優(yōu)勢(shì)。
1、新風(fēng)量計(jì)算
1.1在潔凈空調(diào)中，新風(fēng)對(duì)于生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)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(fēng)的環(huán)境中工作會(huì)有缺氧的現(xiàn)象如：頭暈、惡心、煩燥、工作交率低等。所以空調(diào)凈化系統(tǒng)中滿足人員衛(wèi)生要求的新風(fēng)量一般為不小于40m3/(h*人）。
1.2潔凈空間一般都伴有工藝需求的排風(fēng)，為了平衡這部分排至室外的空氣量，凈化系統(tǒng)需要補(bǔ)償相應(yīng)的新風(fēng)量。
1.3為防止室外或相鄰的其他用途房間的空氣滲入空調(diào)凈化車間，干擾其潔凈度或溫、濕度，這類應(yīng)維持正壓的空氣量將由新風(fēng)來補(bǔ)充，這部分新風(fēng)量計(jì)算主要有縫隙法及換氣次數(shù)癢，這里不做具體介紹。
1.4滿足相當(dāng)于總風(fēng)量一定比例的新風(fēng)量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，考慮到潔凈空調(diào)系統(tǒng)中空調(diào)機(jī)組和送風(fēng)管道內(nèi)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(yī)藥等行業(yè)，新風(fēng)量的比例應(yīng)滿足非單向流潔凈室總風(fēng)量的10%～30%，單向流潔凈室總風(fēng)量的2%～4%。這時(shí)候如果潔凈室人員少，工藝排風(fēng)少，正壓也足夠，按比例計(jì)算的新風(fēng)量大于系統(tǒng)的需求時(shí)，就應(yīng)該増加潔凈空調(diào)的排風(fēng)量來作為應(yīng)對(duì)措施。
2、新風(fēng)凈化及熱濕處理
2.1對(duì)于潔凈室來說，新風(fēng)是空調(diào)系統(tǒng)中一個(gè)主要的污染源；不經(jīng)過過濾的新風(fēng)會(huì)使表冷器堵死，使表冷器的傳熱系數(shù)下降，而且有害的化學(xué)顆粒對(duì)表冷器具有腐蝕性，大量的細(xì)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(fēng)必須經(jīng)過多級(jí)過濾后才能送往潔凈室。
2.2在潔凈空調(diào)系統(tǒng)中，因?yàn)槭彝庑嘛L(fēng)焓值與室內(nèi)空氣焓值往往差別很大，新風(fēng)的熱濕負(fù)荷在凈化空調(diào)系統(tǒng)中占有很大的比例。如果新風(fēng)不經(jīng)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。
2.3—般情況下，大部分潔凈空調(diào)系統(tǒng)均設(shè)計(jì)為經(jīng)典的一次回風(fēng)系統(tǒng)，室外新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)直接混合后再進(jìn)行過濾及熱濕處理，這種空調(diào)方式是最常見方式。在電子潔凈廠房中，大部分房間的室內(nèi)產(chǎn)濕量很小，而設(shè)備發(fā)熱量很大，室內(nèi)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(jié)能等方面考慮，建議采用新風(fēng)集中預(yù)處理與循環(huán)空調(diào)機(jī)組相組合的方式(MAU+RCAU)。
在“MAU+RCAU”系統(tǒng)中，新風(fēng)集中預(yù)處理空氣流程為：新風(fēng)入口→粗效過濾器→中效過濾器→加熱器→加濕→表冷器→送風(fēng)機(jī)→送風(fēng)管→各循環(huán)空調(diào)機(jī)組（RCAU)；
循環(huán)空氣處理機(jī)組空氣流程為：新回風(fēng)混合（新風(fēng)接自MAU)→表冷器→加熱器→送風(fēng)機(jī)→中效過濾器→送風(fēng)管→高效過濾器送風(fēng)口→潔凈區(qū)→百葉回風(fēng)口→回風(fēng)管→新回風(fēng)混合。
3、“MAU+RCAU”系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
3.1在一些溫濕度控制精度較高的的潔凈車間，每個(gè)車間需要獨(dú)立設(shè)置空調(diào)機(jī)組，這些空調(diào)機(jī)組都需設(shè)置新風(fēng)處理功能段等完整的功能段，這樣意味著所有空調(diào)箱五臟俱全，如果廠房?jī)?nèi)潔凈車間較多時(shí)，空調(diào)箱數(shù)量就很多，會(huì)造成空調(diào)機(jī)房偏大，投資增加，維護(hù)工作量加大等不利因素。如果采用新風(fēng)集中處理，再分配給各個(gè)空調(diào)凈化系統(tǒng)，這樣雖然增加了一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組（MAU)，但是其他循環(huán)空調(diào)箱（RCAU)均減少了很多功能段，節(jié)省了設(shè)備投資也節(jié)省了空調(diào)機(jī)房面積及機(jī)房外墻新風(fēng)百葉開口數(shù)量。
3.２在冬季室外氣溫較低的北方地區(qū)新風(fēng)往往要預(yù)熱，不然與一次回風(fēng)直接混合的時(shí)候很有可能產(chǎn)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(fù)荷。夏季新風(fēng)含濕量高，溫度也高，與回風(fēng)直接混合后，有可能需要多級(jí)多排的表冷器來處理，大大加大了空調(diào)機(jī)組表冷器負(fù)擔(dān)。然而新風(fēng)集中處理后再送入循環(huán)空調(diào)箱與回風(fēng)混合，減少了循環(huán)空調(diào)箱的功能段及過濾器的更換頻率，降低了循環(huán)空調(diào)箱的風(fēng)機(jī)壓頭，避免了能源的浪費(fèi)。
3.3新風(fēng)作為潔凈室控制的重要污染源，集中預(yù)處理可以強(qiáng)化新風(fēng)的過濾和便于管理，為潔凈室運(yùn)行提供更安全的保障。
3.4采用“MAtJ+RCAU”方式中，新風(fēng)處理到室內(nèi)送風(fēng)露點(diǎn)，以滿足潔凈室的濕度要求。處理后新風(fēng)通過風(fēng)管送至各循環(huán)空調(diào)箱，經(jīng)與回風(fēng)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?jié)崈艨照{(diào)系統(tǒng)的濕度和溫度分別由新風(fēng)處理機(jī)組和空調(diào)循環(huán)機(jī)組來負(fù)責(zé)，使溫度和濕度控制具有獨(dú)立性及可操作性，尤其是在潔凈室內(nèi)新風(fēng)量變化時(shí)其優(yōu)越性體現(xiàn)得更為明顯。
4、“MAU+RCAU”系統(tǒng)的控制方案
4.1新風(fēng)機(jī)組（MAU)采用變頻風(fēng)機(jī)，由總送風(fēng)管上的靜壓傳感器來控制變頻器。在接入循環(huán)機(jī)組(RCAU)的新風(fēng)支管上均設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由各潔凈室的正壓值來調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，使?jié)崈羰业恼龎褐挡浑S生產(chǎn)設(shè)備的排風(fēng)量的變化而變化，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度變化引起總送風(fēng)管上的靜壓變化，根據(jù)其設(shè)定值調(diào)節(jié)(MAU)的風(fēng)機(jī)頻率，來控制新風(fēng)機(jī)組的總送風(fēng)量。
4.2控制新風(fēng)機(jī)組（MAU)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，使其與潔凈房間的送風(fēng)露點(diǎn)相同，這樣就可以保證凈化車間的濕度要求。根據(jù)送風(fēng)狀態(tài)設(shè)定值來調(diào)節(jié)加濕器的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和表冷器及加熱器回水管上的電動(dòng)二通閥的開度；露點(diǎn)溫度“DPT”由檢查室內(nèi)濕度敏感元件“HE”連續(xù)整定。
4.3凈化生產(chǎn)車間的溫度是由循環(huán)機(jī)組（RCAU)來保證的，經(jīng)新風(fēng)處理機(jī)處理后的空氣狀態(tài)為潔凈房間的送風(fēng)露點(diǎn)，新回風(fēng)混合點(diǎn)一定在該潔凈房間的熱濕比線上，根據(jù)室內(nèi)溫度來調(diào)節(jié)表冷器和加熱器回水管上的電動(dòng)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(dòng)，這些車間都可以使用“MAU+RCAU”系統(tǒng)。但在某些車間具有很大的室內(nèi)產(chǎn)濕量，其熱濕比線并不是一條豎直的直線，采用新風(fēng)集中預(yù)處理系統(tǒng)就無法滿足要求，應(yīng)該考慮獨(dú)立的空氣處理方式；還有就是當(dāng)RCAU系統(tǒng)的新風(fēng)比均比較大的時(shí)候，使用“MAU+RCAU”系統(tǒng)也很難體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。
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