無塵室空調(diào)制冷方案
無塵室空調(diào)制冷方案應(yīng)根據(jù)供冷要求(耗冷量、供冷方式、冷凍水溫等)、工程建設(shè)地區(qū)的水源情況(水溫、水質(zhì)、水量等)以及電源、熱源籌備方而進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。既要求有較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),又要考慮當(dāng)?shù)氐目赡苄浴?br/>制冷裝置的選用是制冷方案確定過程中的中心環(huán)節(jié),制冷裝置的主要類型如下。
1、壓縮式制冷裝置
壓縮式制冷裝置包括活塞(往復(fù))式、離心式和螺桿式三種。
活塞(往復(fù))壓縮式制冷裝置的主要設(shè)備是活塞式制冷壓縮機(jī),常用工質(zhì)是氨(NH3)、氟利昂—12、22(F—12、22)。這類設(shè)備用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),使用方便,品種多,產(chǎn)品全,能滿足各類空調(diào)供冷的要求,被廣泛采用。但一次投資大,設(shè)備費(fèi)用高,耗電量大,維護(hù)管理比較復(fù)雜。
離心壓縮式制冷裝置的主要設(shè)備是離心式制冷壓縮機(jī),常用工質(zhì)是氟利昂—11、113、114(F-11、113、114)。該機(jī)與活塞式制冷壓縮機(jī)的原理相同,但它只有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),比活塞式運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動(dòng)小、機(jī)件少,常與蒸發(fā)器,冷凝器組合為一體,設(shè)備緊湊占地面積小。離心式制冷壓縮機(jī)的制冷量較大,因此只有空調(diào)耗冷量較大時(shí),才選用這類設(shè)備。
螺桿式壓縮制冷裝置的主要設(shè)備是螺桿式制冷壓縮機(jī),常用工質(zhì)是氟里昂—12、22、 氨(F-12、22、R717)。目前生產(chǎn)的螺桿式制冷壓縮機(jī)與活塞式相比,雖效率稍低,但由于其結(jié)構(gòu)簡單、體積小,吸氣系數(shù)高、排氣溫度低、單級(jí)壓縮比大,對(duì)濕行程不敏感,排氣脈動(dòng)小,易損件少,柱修周期長,制冷量可無級(jí)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn),因此在各種制冷裝置中得到較廣泛應(yīng)用。一般在(120—800)x105kJ\h容量范圍內(nèi)的制冷裝置中用該機(jī)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2、吸收式制冷裝置
吸收式制冷裝置利用熱能制冷。常見的有氨—水吸收式制冷裝置和水—溴化鋰水溶液吸收式制冷裝置。前者適用于低溫冷凍;后者適用于空調(diào)供冷,制取4℃以上空調(diào)或工藝用冷水。溴化鋰吸收式制冷中水為工質(zhì),溴化鋰水溶液為吸收劑。
它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)蒸汽熱源的壓力有極大的適應(yīng)能力,當(dāng)蒸汽壓力為0.02—0.1MPa時(shí),可采用單溴化鋰吸收式制冷機(jī),當(dāng)蒸汽壓力為6.0—1.0MPa時(shí),可采用雙效溴化鋰制冷機(jī)。
其次設(shè)備簡單,基本上是熱交換器的組合體,容易制造,除小功率的屏蔽泵、真空泵外,無運(yùn)動(dòng)部件,因此振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn);設(shè)備在真空下工作,工質(zhì)無嗅、無毒、對(duì)人無害,使用安全,操作管理簡單;容易實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作自動(dòng)化,制冷能力可在10%~100%范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié);對(duì)冷卻水的水溫適應(yīng)性強(qiáng),即使達(dá)到37~38℃,設(shè)備仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn);節(jié)省電能,單機(jī)制冷量相同條件下,溴化鋰制冷機(jī)的耗電量僅為壓縮式制冷機(jī)的5%左右,這對(duì)于供電緊張而熱源較充足的地區(qū)是很適用的。但是,溴化鋰吸收式制冷也有缺點(diǎn)和使用的局限性,主要是溴化鋰水溶液在接觸空氣的情況下,對(duì)金屬具有強(qiáng)烈腐蝕性,一旦遭到腐蝕,不僅影響傳熱效果,降低使用壽命,而且會(huì)引起設(shè)備損壞,所以要求設(shè)備必須嚴(yán)格密封,在運(yùn)行管理上也需十分注意。
3、蒸汽噴射式制冷裝置
蒸汽噴射式制冷裝置也是利用熱能進(jìn)行制冷的一種設(shè)備,以水為制冷劑,以蒸汽為制冷動(dòng)力。蒸汽的壓力要求0.2—0.8MPa,其主要優(yōu)點(diǎn)有:設(shè)備在真空下工作,除泵以外,無轉(zhuǎn)動(dòng)件;制冷劑為水,對(duì)人無害,使用安全,操作簡單;設(shè)備簡單,容易制造,一般機(jī)械工廠或機(jī)修車間都可加工制造;設(shè)備一次投資小,而且可以安裝在室外,節(jié)省土建費(fèi)用;可利用工業(yè)企業(yè)中的廢熱或工業(yè)企業(yè)中的采暖鍋爐,冬季供熱采暖,夏季供汽制冷。
蒸汽噴射制冷的主要缺點(diǎn)是效率較低,設(shè)置鍋爐和利用小型采暖鍋爐供汽是不經(jīng)濟(jì)的。冷凍水溫在5℃以上時(shí)可以采用,在100℃以上時(shí)比較經(jīng)濟(jì)。其效率隨冷凍水溫度變化,冷凍水溫度越低,消耗蒸汽量越大,效率越低。此外,冷卻水量很大,單機(jī)制冷量相同條件下,蒸汽噴射式制冷機(jī)所需冷卻水是為壓縮式或溴化悝吸收式的1.5倍左右,這對(duì)于水源緊張的地區(qū)是不宜采用的。
熱、濕處理方案
熱、濕處理的過程包括加熱、冷卻、加濕和減濕。熱、濕交換的介質(zhì)有水、蒸汽、液體吸濕劑和制冷劑。熱、濕交換的設(shè)備可分為直接接觸式和表面式,其中直接接觸式包括噴水室和蒸汽加濕器。表面式包括空氣加熱器,水冷式表面冷卻器和直接蒸發(fā)式表面冷卻器。
直接接觸式熱、濕交換設(shè)備的特點(diǎn)是,與空氣進(jìn)行熱、濕交換的介質(zhì)直接和被處理的空氣接觸,通常是將其噴淋到被處理的空氣中去。例如,在噴水室中噴出不同溫度的水,可以實(shí)現(xiàn)空氣的加熱、冷卻、加濕和減濕等多種空氣處理過程。利用蒸汽加濕器噴蒸汽,可以實(shí)現(xiàn)空氣的等溫加濕過程;利用噴淋設(shè)備噴淋液體吸濕劑,可以實(shí)現(xiàn)空氣的各種減濕過程。
表面式熱、濕交換設(shè)備的特點(diǎn)是,與空氣進(jìn)行熱、、濕交換的介質(zhì)不和空氣直接接觸,熱、濕交換是通過處理設(shè)備的金屬表面進(jìn)行的。例如,在空氣加熱器中通人熱水或蒸汽,可以實(shí)現(xiàn)空氣的等濕加熱過程;而在表面冷卻器中通人冷凍水或制冷劑,可以實(shí)現(xiàn)空氣的等濕冷卻或減濕冷卻(即干燥冷卻)過程等。必須指出,在電加熱器和使用固體吸濕劑的空氣處理設(shè)備中,沒有上面提到的那些參與熱、濕交換的介質(zhì),它們是利用電能加熱空氣或固體吸濕劑的物理、化學(xué)作用吸收空氣中的水分。其作用原理與直接接觸式和表面式熱、濕交換設(shè)備有所不同。
常用的熱、濕處理方案如下:
1、加熱方案
利用空氣加熱器中通入熱水或蒸汽,可以實(shí)現(xiàn)空氣等濕加熱過程,空氣加熱器通常用于空調(diào)系統(tǒng)的一次加熱和二次加熱,可以提供較大的供熱量,并且比較經(jīng)濟(jì)。
利用電加熱器是讓電流通過電阻絲發(fā)熱來加熱空氣。電加熱器有加熱均勻、熱量穩(wěn)定、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和控制方便等優(yōu)點(diǎn)。因此,在空調(diào)機(jī)組和小型空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用較廣。在恒溫精度要求較高的大型空調(diào)系統(tǒng)中和凈化空調(diào)系統(tǒng)中,也經(jīng)常在送風(fēng)支管上使用電加熱器來控制局部加熱,這就是所謂的第三次加熱或叫精加熱。但是,采用電加熱器要耗費(fèi)較多的電能,所以在加熱量要求較大的地方不宜采用。
2、加濕方案
利用普通的蒸汽噴管對(duì)空氣進(jìn)行加濕。普通的蒸汽噴管是由略粗于供汽管道的管子組成,上面開有若干直徑為2—3mm的小孔。蒸汽在管網(wǎng)壓力作用下,由這些小孔噴出,混到從蒸汽管周圍流過的空氣中去,使空氣得到加濕。普通的蒸汽管雖然構(gòu)造簡單,容易加工,但噴出的蒸汽往往夾帶凝結(jié)水滴,影響加濕效果的控制。通常用于濕度要求不嚴(yán)格的系統(tǒng)中。
利用干式蒸汽加濕器對(duì)空氣進(jìn)行加濕。干式蒸汽加濕器就是在噴管外設(shè)一蒸汽保溫外套,在保溫外套內(nèi)通人高壓蒸汽,因而保證噴管外壁有較高的溫度,不至于在管內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)水。蒸汽再經(jīng)過加濕器簡體、導(dǎo)流箱、導(dǎo)流管和加濕器內(nèi)的簡體,zui后干蒸汽經(jīng)噴管噴出加濕周圍的空氣。通常用于大型空調(diào)系統(tǒng)中。
利用電加濕器中的電能產(chǎn)生蒸汽,不經(jīng)管道的輸送,而將蒸汽直接混到空氣中去進(jìn)行加濕。電加濕器根據(jù)工作原理不同,可分為電熱式和電極式兩種。電極加濕器結(jié)構(gòu)緊湊,加濕量容易控制,所以應(yīng)用較多。其缺點(diǎn)是耗電量大,電極上易積垢和腐蝕。因此,宜用在小型空調(diào)系統(tǒng)中。目前整體式空調(diào)機(jī)組多采用電極式加濕器,并與壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、通風(fēng)機(jī)等一起組裝在一箱體內(nèi),使用方便。利用噴循環(huán)水的方法對(duì)空氣進(jìn)行加濕。在淋水室和淋水表冷段,都設(shè)有噴水泵,冬季噴池內(nèi)的循環(huán)水,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加濕。這種方法處理的風(fēng)量較大,耗電量少,對(duì)濕度易于保證,是集中式空調(diào)系統(tǒng)中經(jīng)常采用的加濕方法。
3、冷卻干燥方案
在淋水室中利用低于空氣露點(diǎn)溫度的冷凍水對(duì)需要處理的空氣直接進(jìn)行噴淋,使其產(chǎn)生熱、濕交換,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的冷卻干燥處理。這是空調(diào)中應(yīng)用zui普遍的方法。
淋水室處理空氣有以下優(yōu)點(diǎn):
具有熱工性能上的多樣性,即可用于降焓、降溫、降濕,又可用于增焙、增溫、增濕,在不同的季節(jié)均能保持較嚴(yán)格的相對(duì)濕度。當(dāng)噴水溫度不同時(shí),淋水室可以對(duì)空氣做不同過程的熱工處理。
設(shè)備比較容易制造,可以現(xiàn)場加工,也可以由專業(yè)化工廠制造,現(xiàn)場組裝;金屬耗量較少,造價(jià)較低;可以兼作空氣凈化用,除去空氣中的灰塵,使空氣清新,改善工作條件。
淋水室處理空氣有以下缺點(diǎn):
設(shè)備的占地面積大,兩排臥式淋水室zui小長度為1.9m,三排zui小長度為2.5m,而表冷器的長度一般不超過0.6m,淋水表冷器也只是1.4m。水系統(tǒng)較為復(fù)雜,為了適應(yīng)室外氣象條件的變化,一般用改變噴水溫度的方法調(diào)節(jié),即利用一部分循環(huán)水。因此,每套空調(diào)器都必須設(shè)置水泵;另一方面水系統(tǒng)為開式系統(tǒng),回水無壓力,如回水不能靠重力流出或做它用,則需要設(shè)回水箱或回水泵;水與空氣直接接觸,易受污染變臟,需定期排污并補(bǔ)充新水。
利用冷水式表面冷卻器處理空氣,使產(chǎn)生熱、濕交換,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的冷卻干燥處理。這也是空調(diào)中普遍應(yīng)用的方法。
冷水表冷器與淋水室比較,處理空氣能力相近,其優(yōu)點(diǎn)如下:
a.設(shè)備的體積小,所需機(jī)房面積小,安裝簡便;
b.水系統(tǒng)比較簡單,由于水循環(huán)可以采用封閉式系統(tǒng),可以省去冷水箱和回水箱以及噴水泵;水與空氣不直接接觸,避免了空氣與水的相互污染,水系統(tǒng)的補(bǔ)水量大為減少;
c.輸水系統(tǒng)電能消耗低,每套空調(diào)器的表冷器,無需設(shè)置水泵,表冷器的阻力損耗全部由動(dòng)力站的冷凍給水泵負(fù)擔(dān),盡管表冷器的空氣阻力較大,但處理空氣的總耗電量一般都較低。
冷水表冷器處理空氣有以下缺點(diǎn):
對(duì)空氣的處理過程不像淋水室那樣具有多樣性,只能實(shí)現(xiàn)減焓降濕(即濕式冷卻)、減焓等濕(即干式冷卻)和增焙升溫的一部分(即加熱)三種處理過程,需加濕時(shí),還須另設(shè)加濕器,不易達(dá)到較嚴(yán)格的相對(duì)濕度要求,這是表冷器處理空氣的zui大缺點(diǎn)。
設(shè)備制造工藝復(fù)雜,不能現(xiàn)場加工,只能由專業(yè)工廠生產(chǎn),現(xiàn)場組裝;金屬消耗量大,一般要消耗較多的有色金屬;造價(jià)也較淋水室高,10000—160000m3/h八種規(guī)格的表冷器與三排淋水室的造價(jià)相比較,平均要高出30%以上。無除塵、去味作用。
為了消除上述缺點(diǎn),增加熱交換效率,也可采用帶淋水的表冷器。
帶淋水的表冷器,淋水僅作為加濕除塵用。其處理功能可以和淋水室相同,適用于要求采用閉式冷水系統(tǒng),且相對(duì)濕度要求嚴(yán)格又不能用蒸汽加濕或用蒸汽加濕不合理時(shí)(例如無蒸汽源或不能全天供蒸汽)。利用直接蒸發(fā)式表冷器也可對(duì)空氣進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的冷卻干燥處理,這是小型空調(diào)機(jī)組昔遍采用的方法。
直接蒸發(fā)式由于采用制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器作為空氣冷卻器,因此設(shè)備簡單,體積小,占地面積小,初投資也zui省;但冷媒的管路損失大,要求密封嚴(yán)格,故蒸發(fā)器與冷凍機(jī)距離不宜拉得很遠(yuǎn),一般一臺(tái)冷凍機(jī)的蒸發(fā)器供給一個(gè)送風(fēng)系統(tǒng),組成整體式機(jī)組。直接蒸發(fā)式表冷器不易調(diào)節(jié),不易保持嚴(yán)格的相對(duì)濕度,一般用于相對(duì)濕度無嚴(yán)格要求的系統(tǒng)。
送風(fēng)方案
普通的空調(diào)送風(fēng)方式可分為集中式和局部式兩種。另外,凈化系統(tǒng)需要粗效、中效和過濾器,結(jié)合空調(diào)與凈化的雙重要求,凈化空調(diào)系統(tǒng)可分為集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)和分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)。
1、集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)
空氣的初效和中效過濾器及熱濕處理設(shè)備(風(fēng)機(jī)、加熱、加濕冷卻設(shè)備)集中設(shè)置在一個(gè)空調(diào)機(jī)房內(nèi),用管道與布置在室內(nèi)風(fēng)口處的過濾器相連所組成的系統(tǒng),叫集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)。
集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)方式可有以下幾種形式。
(1)單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)
a.為防止污染空氣滲入凈化空調(diào)系統(tǒng)而再次污染中效過濾器后的空氣,中效過濾韶一般應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)的正壓段。
b.為防止過濾器后的空氣再次被污染,過濾器應(yīng)盡量布置在系統(tǒng)末端即盡量靠近無塵室的送風(fēng)口。一般情況下不宜采用在空調(diào)機(jī)房內(nèi)或離無塵室送風(fēng)口較遠(yuǎn)的送風(fēng)管道上集中布置過濾器的做法。
c.當(dāng)回風(fēng)含塵濃度較高或有大粒徑灰塵、纖維等情況下,可在回風(fēng)口或回風(fēng)管道上設(shè)置中效過濾器。
d. 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)比較嚴(yán)密的條件下,為防止系統(tǒng)停止運(yùn)行后室外污染空氣由新風(fēng)口進(jìn)入無塵室,除在回風(fēng)口或回風(fēng)管道上設(shè)置中效過濾器外,可在新風(fēng)人口管道上設(shè)置電動(dòng)密閉閥并與風(fēng)機(jī)連鎖。當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),密閉閥打開,停止運(yùn)行時(shí)關(guān)閉;或在新風(fēng)人口管道上設(shè)置一般調(diào)節(jié)閥,再增設(shè)一道中效過濾器。
(2)設(shè)置值班風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)
當(dāng)凈化空調(diào)系統(tǒng)間歇運(yùn)行時(shí),為防止系統(tǒng)停運(yùn)后室外污染空氣通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的縫隙或從新風(fēng)口進(jìn)入無塵室,可以設(shè)置值班風(fēng)機(jī)。
值班風(fēng)機(jī)的風(fēng)量按維持室內(nèi)預(yù)定正壓值所需換氣次數(shù)確定;如果無塵室內(nèi)的排風(fēng)系統(tǒng)全天運(yùn)行或在非生產(chǎn)時(shí)減少風(fēng)量運(yùn)行,則值班風(fēng)機(jī)的風(fēng)量還應(yīng)考慮排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)量。
(3)并聯(lián)的集中式系統(tǒng)
當(dāng)一空調(diào)機(jī)房內(nèi)布置多個(gè)集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)時(shí),可將幾個(gè)系統(tǒng)并聯(lián),只設(shè)一個(gè)新風(fēng)熱濕處理系統(tǒng)。這樣做可以減輕每個(gè)集中式凈化處理室空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷與熱負(fù)荷,而且運(yùn)行比較靈活。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),閥1和閥3關(guān)閉,閥2和閥4打開,新風(fēng)風(fēng)機(jī)3和送風(fēng)風(fēng)機(jī)5投入運(yùn)行;系統(tǒng)值班運(yùn)行時(shí),閥1和閥3打開,閥2和閥4關(guān)閉,新風(fēng)風(fēng)機(jī)3投入運(yùn)行,送風(fēng)風(fēng)機(jī)5停止運(yùn)行。此外,當(dāng)某個(gè)系統(tǒng)不需要運(yùn)行時(shí),可將閥1和閥2或閥3和閥4關(guān)閉,其相應(yīng)的送風(fēng)風(fēng)機(jī)也停止運(yùn)行即可,而其余系統(tǒng)可以照常使用。
(4)雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)
當(dāng)系統(tǒng)阻力較大時(shí),為了降低噪聲,減少漏風(fēng)量和便于系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為合理時(shí),可采用雙風(fēng)機(jī)集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)。雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)由于兩臺(tái)風(fēng)機(jī)串聯(lián)使用,其效率較每臺(tái)風(fēng)機(jī)單獨(dú)使用時(shí)要低,同時(shí)機(jī)房面積也大。
(5)兩級(jí)過濾器系統(tǒng)。對(duì)于層流無塵室,為了延長頂棚過濾器的使用壽命,減少其更換次數(shù)及提高室內(nèi)空氣潔凈度,可在送風(fēng)靜壓箱人口處或空調(diào)機(jī)房內(nèi)增設(shè)一道過濾器,即見圖中*級(jí)過濾器。這種做法的缺點(diǎn)是系統(tǒng)的阻力增大,投資也相應(yīng)增加。
(6)部分空氣直接循環(huán)的集中系統(tǒng) 利用大型離心通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)部分空氣直接循環(huán)的集中式系統(tǒng)(見圖)。 利用并聯(lián)的小型離心式通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)部分空氣直接循環(huán)的集中式系統(tǒng)。層流無塵室的換氣次數(shù)很大,如果空調(diào)機(jī)房與無塵室的距離較遠(yuǎn),可利用大型離心式通風(fēng)機(jī)或風(fēng)量大、風(fēng)壓高、效率高、噪聲低的數(shù)臺(tái)小型離心式通風(fēng)機(jī)并聯(lián),就近實(shí)現(xiàn)部分空氣的直接循環(huán),縮短了大風(fēng)管的長度,并節(jié)省了風(fēng)管所占空間。將小型離心式通風(fēng)機(jī)和過濾器組成凈化送風(fēng)單元,然后用凈化送風(fēng)單元組成層流無塵室,其機(jī)房占地面積較土建式的小,施工周期也將大大縮短。
(7)設(shè)置消聲器的集中式系統(tǒng)。 系統(tǒng)利用裝配式潔凈小室,局部凈化設(shè)備(潔凈工作臺(tái)、潔凈棚、層流罩和自凈器等)與一般空調(diào)環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng),均叫分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)。
目前,應(yīng)用zui廣泛的是集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)與分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合的形式,它兼有集中式和分散式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),更能適應(yīng)工藝生產(chǎn)的要求和建筑工程的客觀條件。
2、分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)
分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)的基本形式如下:
(1)在集中式空調(diào)系統(tǒng)的環(huán)境中,設(shè)置局部凈化設(shè)備。
(2)在分散式空調(diào)系統(tǒng)的環(huán)境中,設(shè)置局部凈化設(shè)備。
送風(fēng)方案的選擇
新建工程應(yīng)根據(jù)無塵室的面積、凈高、位置及消聲、減振等要求,經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,確定采用集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)或分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)作為送風(fēng)方案。一般情況下,面積較大,凈高較高、位置集中及消聲、減振要求嚴(yán)格的無塵室應(yīng)采用集中式系統(tǒng);反之,可采用分散式系統(tǒng)。
改建工程除應(yīng)符合上述原則外,可根據(jù)工程的具體情況作不同的處理。原有建筑內(nèi)設(shè)有集中式空調(diào)系統(tǒng)時(shí),可在空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)集中增設(shè)中效過濾器和過濾器或在送風(fēng)口處增設(shè)過濾器,并且用提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或更換風(fēng)機(jī)的方法,提高風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓,組成集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)。也可在室內(nèi)設(shè)置局部凈化設(shè)備,組成分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)。原建筑內(nèi)未設(shè)空調(diào)系統(tǒng)時(shí),可增設(shè)集中式凈化空調(diào)系統(tǒng);也可增設(shè)凈化空調(diào)器或小型空調(diào)器和局部凈化設(shè)備,組成分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)。
無塵室空調(diào)潔凈化方案凈化方案:
1、全室凈化
以集中凈化空調(diào)系統(tǒng),在整個(gè)房間內(nèi)造成具有相同潔凈度環(huán)境的凈化處理方式,叫全室凈化。這是潔凈技術(shù)中zui早發(fā)展起來的一種方式,并且現(xiàn)在也仍然被采用。這種方式適合于工藝設(shè)備高大,數(shù)量很多,且室內(nèi)要求相同潔凈度的場所。但是這種方式投資大、運(yùn)行管理復(fù)雜、建設(shè)周期長。
2、局部凈化
以凈化空調(diào)器或局部凈化設(shè)備(如潔凈工作臺(tái)、棚式垂直層流單元、層流罩等),在一般空調(diào)環(huán)境中造成局部區(qū)域具有一定潔凈度級(jí)別環(huán)境的凈化處理方式叫局部凈化。這種方式適合于生產(chǎn)批量較小或利用原有廠房進(jìn)行技術(shù)改造的場所。目前,應(yīng)用zui廣泛的是全室凈化與局部凈化相結(jié)合的凈化處理方式,這是潔凈技術(shù)發(fā)展中產(chǎn)生的凈化方式,它既能保證室內(nèi)具有一定潔凈度,又能在局部區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高潔凈度環(huán)境,從而達(dá)到既滿足生產(chǎn)對(duì)高潔凈度環(huán)境的要求,又節(jié)約能源的雙重目的。例如,需要100級(jí)潔凈度的操作工段,當(dāng)生產(chǎn)批量較小時(shí),只要在潔凈度較低的亂流無塵室內(nèi),利用潔凈工作臺(tái)或?qū)恿髡值染植績艋O(shè)備,就能實(shí)現(xiàn)全室凈化與局部凈化相結(jié)合的凈化方式。
3、潔凈隧道
以兩條層流工藝區(qū)和中間的亂流操作活動(dòng)區(qū)組成隧道形潔凈環(huán)境的凈化處理方式叫潔凈隧道。這是全室凈化與局部凈化相結(jié)合的典型,是目前推廣采用的凈化方式,也被稱之為第三代凈化方式。
按照組成潔凈隧道的設(shè)備不同,潔凈隧道可分為以下幾種形式。
(1)臺(tái)式潔凈隧道
這種形式的潔凈隧道是將潔凈工作臺(tái)相互連接在一起,并取消中間的側(cè)壁,組成生產(chǎn)需要的隧道型生產(chǎn)線。當(dāng)工藝要求垂直層流時(shí),可選用垂直層流工作臺(tái)。當(dāng)工藝要求水平層流時(shí),則選用水平層流工作臺(tái)。這種凈化方式較全室凈化更易保證局部空間的高潔凈度,并由于工作臺(tái)相互連接,可以減少或防止交叉污染。此外,對(duì)建筑的要求比較簡單,只要求具備亂流無塵室的環(huán)境即可。其缺點(diǎn)是潔凈工作臺(tái)的尺寸固定,使操作面缺乏足夠的靈活性,工藝設(shè)備必須適應(yīng)工作臺(tái)的尺寸,調(diào)整起來也不大方便。
(2)棚式潔凈隧道
這種形式的潔凈隧道是將潔凈棚,即棚式垂直層流單元串聯(lián)在一條生產(chǎn)線上所組成的。根據(jù)工藝要求,潔凈棚的面積可以變化,空氣可以全部為室內(nèi)循環(huán)式,也可連通集中式凈化空調(diào)系統(tǒng),吸取部分新風(fēng)。棚式潔凈隧道適合于工藝設(shè)備較大的場所。
(3)罩式潔凈隧道
這種形式的潔凈隧道是將層流罩,即罩式垂直層流單元串聯(lián)在一條生產(chǎn)線上所組成的。由于層流罩的進(jìn)深比潔凈棚小,只適用于工藝設(shè)備較小的場所??諝庋h(huán)方式與棚式潔凈隧道和臺(tái)式潔凈隧道相同,是目前采用較多的一種潔凈隧道。
(4)集中送風(fēng)式潔凈隧道
這種形式的潔凈隧道是由集中式送風(fēng)系統(tǒng)的滿布過濾器的靜壓箱所組成的。層流工作區(qū)的寬度可依照工藝提出的要求確定,而不像臺(tái)式、棚式和罩式潔凈隧道那樣,因局部凈化設(shè)備的尺寸而限制層流工作區(qū)的寬度,設(shè)計(jì)可以更為靈活。采用這種形式時(shí),回風(fēng)可以通過技術(shù)夾道,在亂流操作活動(dòng)區(qū)設(shè)置地溝。此外,工業(yè)管道可布置在工作區(qū)的沿壁板一側(cè),排風(fēng)管接至地溝。
潔凈隧道的特點(diǎn)如下:
(1)在隧道內(nèi)造成不同的潔凈度,從而充分利用了不同潔凈氣流的特性,zui大限度地滿足工藝要求。一般情況下,隧道內(nèi)的兩側(cè)是高潔凈度的層流工作區(qū),中間是亂流的操作活動(dòng)區(qū)。工藝區(qū)連成一條線,使用方便,人員的活動(dòng)也不會(huì)引起交叉污染。
(2)由于在隧道內(nèi)減少了層流面積,基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用要比全室凈化的垂直層流無塵室節(jié)約三分之一以上。亂流活動(dòng)操作區(qū)的凈高較層流工藝區(qū)高得多,能滿足人員舒適感的要求。
(3)技術(shù)夾道既可作為回風(fēng)道,又可布置各種工業(yè)管道,安裝工藝輔助設(shè)備。組成潔凈隧道的局部凈化設(shè)備(潔凈工作臺(tái)、潔凈棚和層流罩等)、工業(yè)管道以及工藝輔助設(shè)備的維修均可在技術(shù)夾道內(nèi)進(jìn)行。由于技術(shù)夾道相對(duì)于潔凈隧道為負(fù)壓,因此,維修工作不會(huì)引起潔凈隧道的污染,維修工作可在不停止工藝生產(chǎn)的情況下進(jìn)行。
潔凈隧道所需的局部凈化設(shè)備、頂棚、壁板、回風(fēng)口及門窗等構(gòu)件,可以標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化,由專業(yè)工廠加工生產(chǎn),在現(xiàn)場組裝。同時(shí),潔凈隧道可以迅速拆裝,重新組合,為工藝變化提供了方便。
(4)潔凈隧道可以按一定規(guī)模配置凈化空調(diào)系統(tǒng),因此空調(diào)系統(tǒng)可通用化、系列化,從而可以大大縮短設(shè)計(jì)周期。
(5)一般情況下,潔凈隧道對(duì)于建筑方面的要求比較簡單,只要具備亂流無塵室的環(huán)境,即可滿足要求。
4、潔凈管道
把需要超高潔凈度級(jí)別(如1級(jí)或10級(jí))的工藝生產(chǎn)線,放在與室內(nèi)空氣環(huán)境隔絕的管道中的凈化處理方式,叫潔凈管道。這種方式要求工藝生產(chǎn)必須是自動(dòng)化的,過濾器必須是以0.1μm塵粒為標(biāo)準(zhǔn)的才能實(shí)現(xiàn)超高潔凈度。此外,這種方式由于被凈化的是管道中的空氣,送、回風(fēng)量很小,可以大幅度地節(jié)約能量,是潔凈技術(shù)的發(fā)展方向,也被稱為第四代凈化方式。
以上介紹的凈化處理方案需要根據(jù)具體情況確定。
目前技術(shù)上發(fā)展已經(jīng)比較成熟的是全室凈化、局部凈化(包括全室凈化和局部凈化相結(jié)合)以及潔凈隧道三種凈化處理方式,工程設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合具體情況選擇其中一種或兩種凈化方式作為設(shè)計(jì)方案。在滿足工藝要求的條件下,應(yīng)盡量選用局部凈化方式。局部凈化采用局部凈化設(shè)備,在一般空調(diào)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。由于局部凈化設(shè)備一般均由專業(yè)工廠生產(chǎn),設(shè)備質(zhì)量高,又可加快現(xiàn)場施工速度,在改建工程中可以優(yōu)先考慮這種方案。當(dāng)只用局部凈化方式不能滿足工藝要求時(shí),可采用局部凈化與全室凈化相結(jié)合的凈化方式作為設(shè)計(jì)方案。當(dāng)上述凈化方式均不能滿足工藝要求時(shí),才選用全室凈化的凈化方式作為設(shè)計(jì)方案。由于這種方式要造成全室具有相同的潔凈度,特別是潔凈度級(jí)別高時(shí),初投資和運(yùn)行費(fèi)用都很高,因此,無塵室的面積應(yīng)嚴(yán)格加以控制。