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1、工程概況

該工程位于我國東部地區(qū)，廠房內已有兩條聚酯薄膜生產裝置，根據對市場的預測和分析，為適應市場需求，決定建一套電容型聚酯薄膜生產裝置。

主廠房只包括薄膜生產區(qū)域及變配電室，其他公用工程站房均為獨立建筑。主廠房總建筑面積6100㎡，其中空調面積2000㎡。鑄模、縱拉區(qū)域吊頂標高2.8m；牽引、分切區(qū)域層高7.7m，走道部分吊頂標高4.0m。設備區(qū)域考慮設備維修設有行吊軌道，無法進行建筑吊頂，造成空調空間很大，從節(jié)能角度出發(fā)，在設備和吊軌之間3.5m標高處拉了一個薄膜簾子作為吊頂，不僅降低了空調區(qū)高度，減少了潔凈區(qū)域的體積，也不影響檢修。潔凈區(qū)域的內墻面采用不銹鋼墻裙、硅酸鈣板內墻面。

薄膜生產裝置是以切片、母粒切片為原料，經切片輸送及結晶干燥、擠壓熔融、鑄膜、縱拉、橫拉、牽引、收卷、分切后包裝為成品的裝置。主要工序包括：切片輸送一混料一結晶干燥一擠壓熔融一鑄膜一縱拉一橫拉一牽引一收卷一分切。

2、空調設計標準

薄膜工廠的空調是為滿足生產工藝要求而設計的，廠房潔凈度要求及室內參數由工藝專業(yè)確定。室內設計參數及潔凈度要求見表1。

3、空調系統

3.1.空調機組的配置

根據薄膜生產線的布置，設置兩套全自動組合式帶一次回風的全空氣空調系統。室外空氣與室內回風混合后過濾，夏季經過冷卻降溫、冬季經過加熱后送人室內，維持室內溫濕度在要求的范圍內?？照{機組由回風機段、排風段、新風段、粗效過濾段、一次加熱段、噴淋段、表冷段、二次加熱段、送風機段、中效過濾段、亞高效過濾段等組成；其中送、回風機均采用變頻調速控制。潔凈車間人口設置風淋室。高效過濾器設置在送風系統末端。空調系統劃分見表2。

3.2.風量確定

為保證車間區(qū)域的空氣潔凈度等級，潔凈室的送風量是通過換氣次數計算得出的。根據GB50073－－2001《潔凈廠房設計規(guī)范》的要求，空氣潔凈度等級為7級時，換氣次數為15～25ｈ^-1，設計取值為20ｈ-1；空氣潔凈度等級為6級時，換氣次數為50～60ｈ^-1，設計取值為55ｈ^-1。

因為有潔凈度要求，薄膜廠房內需保持正壓，送風量必須大于回風量與排風量之和。不同等級的潔凈區(qū)以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差不小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的壓差不小于10Pa。

薄膜廠房特別是拉伸區(qū)域設備排風量很大，為37440m3／ｈ，而且排風溫度高。另外烘箱上方設備散熱量很大，為了通風降溫，采用通風機強制排風，排風量為32040m3／ｈ。這部分排風如果全部用空調新風來補充，能耗較大。從節(jié)約能源角度出發(fā)，只對有溫度要求的設備區(qū)送入空調風，走道及烘箱上方的巡檢通道設置局部送風口進行局部降溫。其余不足的風量由2臺送風機將室外新風送人設備上方進行補充，送風量為15360m3／ｈ，既降低了烘箱上方的溫度，又保證了風量平衡；收卷、分切區(qū)、包裝區(qū)域設備排風量很小，絕大部分室內風都可以回用。車間的風量平衡見圖1。

3.3.廠房空調負荷計算

與民用建筑不同，因為有潔凈度要求，薄膜生產廠房一般都是沒有外窗的密閉廠房，圍護結構負荷較小。用于消除生產過程產生的余熱的空調冷負荷（此部分負荷一年四季基本恒定）很大，約占房間冷負荷的80％左右。另外，由于工藝生產過程中需要大量排風，空調總負荷中用于風平衡的補風所導致的新風負荷占相當大的比例。

空調負荷計算時，關鍵是要確定送風溫度，因為薄膜生產設備散熱量很大，計算室內負荷時，關鍵是要計算設備散熱負荷。

3.4.空調機組的節(jié)能自動控制

薄膜廠房的潔凈度要求較高，為保證車間的潔凈度要求，車間內需保持正壓。出于安全性考慮，空調系統采用了定風量系統，考慮到系統的阻力變化會影響風量等其他因素，風機采用變頻調速來恒定風量。根據安裝在送風主管上的動壓傳感器調節(jié)風機變頻器改變轉速，在末端阻力變化時保持送風量恒定，并最大限度地避免風壓過大造成能量浪費，減少運行能耗。

空調機組設有混風控制系統，通過新、回風溫濕度的檢測和比焓計算并與設定的比焓進行比較，實現比焓控制，從而自動調節(jié)新、回、排風比例，盡可能多地利用回風和新風的能量，在過渡季甚至可以利用全新風供冷，最大限度節(jié)約能源。

送風主管上設有溫濕度傳感器，根據檢測到的數據來調節(jié)表冷器閥門及加熱器蒸汽調節(jié)閥的開度，空調機組內的過濾器及末端高效過濾器均設置壓差報警裝置，以保證及時更換過濾網。降低管道阻力。

空調機組的送風機及排風機與防火閥聯鎖，當風管內空氣溫度達到70℃時，防火閥自動關閉，同時切斷送、排風機電源，并將信號送至消防控制室。另外，當消防控制室檢測到火災信號時，也可以遠距離切斷送、排風機電源。同時，送風機、回風機和排風機的啟閉設置了聯鎖。系統啟動時先啟動送風機，再啟動回風機和排風機；關閉時順序相反?？照{流程圖見圖2。

3.5.氣流組織

潔凈區(qū)采用上送風、下側回風的氣流組織形式?？照{送風總管布置于吊頂內，通過高效過濾器風口送至車間通道及潔凈小室，上送風口與吊頂平齊；潔凈小室與通道采用簾子分隔，小室內壓力高于通道，小室的回風通過正壓滲透到通道，回風口設于車間潔凈通道下側，通過回風支管進入吊頂內的回風總管；現場崗位送風管從吊頂引下。送風口采用帶擴散板的高效過濾器風口，送風風速0.69m／s；回風口均采用雙層百葉風口，回風速度2.0m／s。在牽引、分切等潔凈小室內，潔凈度要求高，換氣次數要求大，溫度要求反而不高。在保證新風量和潔凈室壓差的條件下，為了節(jié)約能源，部分潔凈區(qū)空氣不送回空調機房而直接循環(huán)使用。潔凈區(qū)回風通過設在吊頂的百葉風口進入回風靜壓箱，再由風機過濾單元（FFU）送人室內，如圖3所示。

4、薄膜廠房設計中需要關注的問題

薄膜廠房內一般都設有地下室，分切機底部設有設備檢修用的地坑，為了防止地下室的產塵對潔凈區(qū)的潔凈度產生影響，地上潔凈區(qū)域應保證相對地下室為10Pa正壓。在調節(jié)地下室風量平衡時，要考慮因為設備上下連通，由設備帶入或帶出地下室的風量。對于有設備排風的地下室，特別是設備排風量大的地下室，最好單獨設置送風系統補充室外新風，降低地下室的負壓值，減少地上潔凈區(qū)經過處理的空氣泄漏到地下室，節(jié)約能量。

設備排風中有些設備排風機不同時開啟，特別是排除有害氣體的風機。排風量的不同會對室內的壓力產生影響，因此必須將不連續(xù)運行設備的排風機與相對應的回風支管上的電動閥聯鎖，以維持室內壓力恒定。

廠房內不同等級的潔凈區(qū)以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差在滿足潔凈度要求的前提下不要太大，以免高等級潔凈區(qū)域內風量偏大，增加空調能耗，提高運行成本。

薄膜廠房內的溫濕度要求是由設備制造商提供的，而且給出的設計參數要求是一個范圍，設計時必須弄清楚這個范圍的具體含義以及環(huán)境參數的變化對生產的影響。一般薄膜廠房除了收卷、分切局部Ⅸ域需要考慮工藝要求外，其他區(qū)域主要是考慮人員舒適性。應在滿足工藝要求的前提下盡可能減少空調系統的能耗。