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1、工程概況

本工程為株洲某公司高性能超細(xì)晶硬質(zhì)合金生產(chǎn)線技術(shù)改造項(xiàng)目棒材廠房，建筑主要功能為車間及車間輔房，其中模壓大廳主要將塑性良好的有機(jī)物和金屬粉末混合后，制成各種管材、棒材及其他異形的模型，要求恒溫恒濕環(huán)境。本次主要是對模壓大廳的恒溫恒濕空調(diào)設(shè)計(jì)，空調(diào)面積為1200㎡，層高為5m。

2、主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1室外設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)該工程所處地理位置，氣象參數(shù)參考長沙地區(qū)，其室外計(jì)算參數(shù)按規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)氣象參數(shù)選用如表1所示：

2.2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)工藝專業(yè)要求，室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)全年溫度為22+2℃，濕度為50+10%。

3、冷熱源

1)冷熱負(fù)荷計(jì)算。模壓大廳的負(fù)荷由以下幾部分組成:照明設(shè)備、人員及新風(fēng)產(chǎn)生的熱量，以及外圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱。其中最主要的負(fù)荷就是新風(fēng)產(chǎn)生的熱量和外圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱。其負(fù)荷的特點(diǎn)是:負(fù)荷變化比較大夏季制冷，冬季制熱。該項(xiàng)目空調(diào)計(jì)算夏季冷負(fù)荷為650kW(其中新風(fēng)冷負(fù)荷410kW)，濕負(fù)荷為455 kgh(其中新風(fēng)濕負(fù)荷 430kW)。

2)冷熱形式。冷熱源由廠區(qū)的風(fēng)冷熱泵機(jī)組提供，夏季提供 7/12℃的空調(diào)冷凍水制冷，冬季提供45/40 ℃的空調(diào)熱水供熱。

3)冷熱水系統(tǒng)?？照{(diào)水系統(tǒng)選用兩管制系統(tǒng)，依據(jù)季節(jié)變化進(jìn)行切換。水系統(tǒng)管路采用無縫鋼管，加工和安裝則采用二次熱鍍鋅的方法，以確保管路的經(jīng)久耐用。管路高架，無遮擋物，方便檢修人員觀察和維護(hù)。自來水加濕管路采用PP-R管，自來水需經(jīng)軟化處理，以延長加濕器檢修和清污的周期。空調(diào)冷凝水就近排至空調(diào)機(jī)房地漏。

4、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1新風(fēng)系統(tǒng)

根據(jù)規(guī)范規(guī)定:a、工業(yè)建筑應(yīng)保證每人不小于30 m3/h的新風(fēng)量;b、空氣調(diào)節(jié)區(qū)域宜維持5~10Pa的正壓。新風(fēng)量的選用為兩項(xiàng)的最大值，由于房間內(nèi)工作人員10~20人，其新風(fēng)量遠(yuǎn)低于為維持空調(diào)區(qū)域正壓所需的新風(fēng)量，故按后者選用新風(fēng)量。

新風(fēng)量為補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)量和保持室內(nèi)正壓所需新鮮空氣量之和，本次設(shè)計(jì)房間工藝設(shè)有18000mmh機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，為保持室內(nèi)正壓所需風(fēng)量按1次/h換氣次數(shù)計(jì)算，故設(shè)計(jì)新風(fēng)量為 24000 m3/h。

4.2恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的選擇

根據(jù)空調(diào)冷熱源的特點(diǎn)，恒溫恒濕系統(tǒng)的選用主要有兩種方案:冷凍除濕法和干式除濕法(轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)與冷凍降溫相結(jié)合的方法)。在工藝條件中對空調(diào)區(qū)環(huán)境要求比較高時，如溫度要求比較低，相對濕度也比較低時，采用常規(guī)冷凍法就很難達(dá)到要求，或者處理空氣含濕度低于8gkg時，表冷器表面將有結(jié)凍危險，此時采用轉(zhuǎn)輪除濕法就體現(xiàn)了它的優(yōu)勢。

4.2.1冷凍除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)(以夏季為例)

冷凍除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)包含新回風(fēng)混合段過濾段、表冷段、送風(fēng)段。該系統(tǒng)的夏季處理過程為:

室外狀態(tài)點(diǎn) W的新風(fēng)與室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N的回風(fēng)混合后至狀態(tài)點(diǎn) B,狀態(tài)點(diǎn) B的混風(fēng)經(jīng)表冷器冷卻除濕至機(jī)器露點(diǎn)L,然后送人恒溫恒濕房間?？諝馓幚盱蕽駡D如圖1所示,各參數(shù)點(diǎn)詳見表1。

4.2.2 干式除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)

1)干式除濕恒溫恒濕空調(diào)的空氣處理過程主要分為三個階段:預(yù)冷、去濕和降溫處理。含濕量的控制主要有轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)完成。溫度主要由后表冷器的冷水量控制?？諝馓幚磉^程如圖 2、3所示。

2)空氣處理過程計(jì)算

將室外狀態(tài)點(diǎn) W的新風(fēng)經(jīng)前表冷器冷卻處理至D狀態(tài)點(diǎn)(處理點(diǎn)4=16℃,p:-95%;在機(jī)組運(yùn)行時,新風(fēng)溫度不高于16℃時,可不經(jīng)過前表冷處理),50%預(yù)冷過的新風(fēng)經(jīng)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)以近似等焓減濕過程處理至X點(diǎn)(結(jié)合轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)運(yùn)行曲線得出x點(diǎn));再與旁通新風(fēng)風(fēng)量混合至C1狀態(tài)點(diǎn),C1狀態(tài)點(diǎn)新風(fēng)與回風(fēng)混合至C2點(diǎn)，混合后的混風(fēng)經(jīng)表冷器等濕冷卻至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) 0,送入恒溫恒濕房間。查得焓濕圖得出狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)如表2所示。

4.3 氣流組織

恒溫恒濕房間的氣流組織是空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。在相同的負(fù)荷和風(fēng)量,氣流組織的方式不同，空調(diào)效果就會有很大的差異。本次設(shè)計(jì)的氣流組織為上送,上回形式。送風(fēng)口設(shè)置在設(shè)備及物料區(qū)域,回風(fēng)口設(shè)置在人員經(jīng)常駐留的靠墻區(qū)域,既保證了房間的溫濕度要求,又使工作人員感到舒適、衛(wèi)生。經(jīng)選型計(jì)算,選用了53個320mmx320mm的雙層百葉風(fēng)口和3個1250mmx1250mm的單層百葉風(fēng)口。風(fēng)口安裝高度4m,送風(fēng)口風(fēng)速為 3.11m/s,回風(fēng)口風(fēng)速為2m/s。風(fēng)口布置圖詳見圖4所示。

5、結(jié)語

本文結(jié)合工程實(shí)例,對溫濕度要求較高的恒溫恒濕房間,僅冷卻除濕很難達(dá)到除濕要求或者冷卻除濕機(jī)組很難保證冷卻除濕恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組正常運(yùn)行時,干式除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)就體現(xiàn)出了優(yōu)勢;尤其是在過渡季節(jié)里,當(dāng)室內(nèi)溫度已達(dá)到了要求,但濕度由于連日下雨很高時,用干式除濕恒溫恒濕空調(diào)只需啟動除濕機(jī)而不需啟動冷凍設(shè)備。

由于恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性,設(shè)計(jì)人員一方面需要充分了解使用方的要求,考慮各種情況,使設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷各種工況的要求；另一方面需要與施工和調(diào)試人員緊密配合，確保系統(tǒng)的順利實(shí)施。