最新洁净车间空调设计方案.doc

1、能源与环境学院建筑环境与设备工程专业毕业设计 I 无尘厂房空调设计方案书编制：湖南*工程有限公司 项目负责人：高小仝2013年 3月 16 日 II 目 录引 言 -2第一章 工程概况及原始资料-3 1.1 工程概况-3 1.2 设计依据-3第二章 冷热负荷计算-5 2.1 冷负荷-5 2.2 热负荷-13第三章 空调方案的确定和技术分析-17 3.1 技术分析及空调方案-17 3.2 风量分析确定-20第四章 空调设计计算-27 4.1 送风水力计算表-27 4.2 回风水力计算表-29 4.3 排风水力计算表-30第五章 设备选型-31第六章 防火排烟-35第七章 管道的保温及、防腐处-3

2、6第八章 设计小结-38第九章 结语-40致 谢 -41参考文献资料-42附表：-43对本设计的浅述-44 47 插图附表清单(符号、单位说明)符号名称国际单位常用单位延迟时间h逐时值oclockt-逐时温度系数oCQ冷（热）负荷W KCal/h传热系数W/m2 KKCal/m2 htd逐时地点修正oC Xg门窗构造修正系数Xz门窗遮阳修正系数Xd门窗方向修正系数F面积m2n群集系数n人数人q1人员显热量W/人q2人员潜热量W/人N功率Wn1同时使用系数n0安装系数continue连续工作时间hg人员散湿量g/人.hQ总负荷WWy余湿量g/h热湿比kJ/kgP压差PaG流量kg/ht温度oCv

3、流速/s局部阻力系数摩擦阻力系数密度/s 管径前 言八十年代初,我国在医药行业开始实施GMP ,1992 年我国卫生部修订了药品生产质量管理规范,同年,我国医药工业公司也颁布了药品生产管理规范。1998 年,国家药品监督管理局对1992 年版药品生产质量管理规范(以下简称GMP) 进行了修改。规范对不同药品生产的洁净级别、室内含尘量、菌落数及换气次数作了明确的规定,并对药品的生产环境、药厂的日常管理及维护等作了具体的说明。GMP 的实施,促使我国药厂的层次提高了,药品质量上升了,缩小了我国与国际上发达先进国家的差距。原有的一些药厂经GMP 技改后,效益明显提高,药品得到国际权威单位的认证,进入

4、国际市场。随着我国加入WTO 的日益临近,医药行业将面临国际激烈的竞争中,我国传统医药中草药面临挑战与机遇。怎样在源头控制,帮助我国医药行业有效地参与国际竞争,显得尤为重要。作为暖通专业设计人员,在进行药厂空调设计时的第一目标是通过国家GMP 验收;第二目标是设计出效果最好,投资最省,施工方便,运行合理的工程。由于药厂洁净室的造价昂贵,在洁净室的净化空调设计过程中即不要轻易提高标准,又不要盲目降低标准,必须使洁净室的洁净级别、温度、湿度、正压、噪声等各方面达到 GMP认证标准。第一章 工程概况及原始资料1.1 工程概况本设计是*净化空调设计,主要内容包括了二层车间的厂房、舒适区、百级、万级车间

5、的洁净空调系统设计。此建筑的状况为： 整个建筑有二层，其中地上一层为设备机房及辅助性房间，第二层为此次设计的重点，为冻干粉针剂生产车间；层高均为 4 m。 1、建筑面积：一层 967.3 m2 二层 1578.4 m2 共2541.7 m2 2、空调面积：百级净化 80m2 ，万级 800 m2 ，其余为舒适区；另外，由于该医药企业，一层的冷库、水及污水处理站及制冷站由给排水与制冷专业负责设计，故本专业仅负责空调风系统的设计工作并向其提供设计参数及所需水量与制冷量，由其负责相关的设计安装工作。1.2设计依据1、洁净厂房设计规范（GBJ-2020）药品生产质量管理规范（BBJ-1997）采暖通风

6、与空气调节设计规范（GBJ-2001）2、厂方所提供的资料及建筑作业图。3、基本气象参数:室外计算参数:（1）地理位置: 湖南长沙麓谷高新技术开发区（2）台站位置: 北纬 28 东经 10.8 海拔 1111.1 m（3）大气参数: 大气压 冬季 775.1 hPa 采用最冷三个月各月平均大气压力平均值 夏季 773.5 hPa 采用最热三个月各月平均大气压力平均室外计算干球温度： 冬季空调计算温度-15 采用历年平均不保证1d的日平均温度夏季 25.9 采用历年平均不保证50h的干球温度空调室外湿球温度16.4 采用历年平均不保证50h的干球温度室外计算相对湿度：冬季 48 % 采用历年累年

7、最冷月平均相对湿度 夏季 56 % 采用历年累年最热月平均相对湿度 室外平均风速：冬季 4.3 m/s 夏季 1.9 m/s4、室内空调房间设计要求：序号房间 夏季冬季洁净级别温度相对湿度%平均速度m/s温度相对湿度%平均速度m/s1百级2445650.32045650.32万级244565204565310万级2445652045654舒适244565204565室内温度：冬季 201 夏季 241 相对湿度：冬、夏均为5510% 噪声要求：70 db新风量：辅助区不送新风；洁净车间为人均40 m/h 由于洁净厂房内时刻要求保持室内正压状态，即室内压力高于室外，不会有冷风渗透入室内，且建筑为

8、高密闭性生产车间（外窗为双层玻璃钢窗）故计算过程中，不考虑冷风渗透造成的能量损失。第二章 负 荷 计 算2.1 冷负荷主要计算公式: 1、人体冷负荷: 由显热散热造成的冷负荷 = 群集系数 * 计算时刻空调房间的总人数 * 一名成年男子小时的显热散热量 * 人体显热散热量的冷负荷系数 由潜热散热造成的冷负荷 = 群集系数 * 计算时刻空调房间的总人数 * 一名成年男子小时的潜热散热量 * 人体潜热散热量的冷负荷系数2、人体湿负荷: 湿负荷 = 0.001 * 群集系数 * 空调房间人数 * 一名成年男子小时散湿量3、灯光冷负荷: 白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯的冷负荷 = 1000 * 同

9、时使用系数 * 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数 镇流器装在空调房间内的荧光灯的冷负荷 = 1200 * 同时使用系数 * 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数 暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯的冷负荷 = 1000 * 反射通风系数 * 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数其它冷负荷 = 1000 * 照明实际散热量 * 照明散热量的冷负荷系数4、设备冷负荷: 电热设备冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 利用系数 * 小时平均实耗功率与设计最大功率之比 * 通风保温系数 * 设备安装总功率 * 设备器具散热的冷负荷系数 电动机和工艺设备均在空调房间内的冷负荷 =

10、 1000 * 同时使用系数 * 输入功率系数 * 设备安装总功率 * 设备器具散热的冷负荷系数 只有电动机在空调房间内的冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 输入功率系数 * 设备安装总功率 * ( 1 - 电动机效率 ) * 设备器具散热的冷负荷系数 只有工艺设备在空调房间的冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 输入功率系数 * 设备安装总功率 * 电动机效率 * 设备器具散热的冷负荷系数 其它冷负荷 = 1000 * 设备散热量 * 设备散热量的冷负荷系数5、新风冷负荷:新风全冷负荷Qq = md * 新风量 * (iw - in) / 3.6 其中: md - 夏季空调室外

11、计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m3) iw - 夏季室外计算参数下的焓值(kJ/kg) in - 室内空气的焓值(kJ/kg)6、新风湿负荷: 新风湿负荷Qq = md * 新风量 * (dw - dn) *0.001 (kg/h) 其中: dw - 夏季空调室外计算参数时的含湿量(g/kg) dn - 室内空气的含湿量(g/kg)7、渗透冷负荷: 计算方法同新风冷负荷8、渗透湿负荷: 计算方法同新风湿负荷9、外墙和屋面冷负荷:冷负荷 CL = F * K( (tl + td) * Ka - tn ) 其中: F - 外墙或屋面的面积 K - 外墙或屋面的传热系数 tl- 冷负荷计算

12、温度的逐时值 td- 温度的地点修正值, 单位:度 Ka温度的由于外表面放热系数不同引起的温度修正系数, 无因次 tn- 室内设计温度10、外窗和天窗冷负荷:该冷负荷可分为三部分: 直射冷负荷, 散射冷负荷, 传热冷负荷 直射冷负荷 CL = Fz * Cz * Dj, max * Ccl 其中:Fz - 窗玻璃的直射面积 Cz - 窗玻璃的综合遮挡系数 Dj, max - 日射得热因数的最大值 Ccl - 冷负荷系数 散射冷负荷 CL = Fs * Cz * Dj, max * Ccl 其中:Fs - 窗玻璃的散射面积 传热冷负荷 CL = F * K( tl - tn )11、内围护结构冷

13、负荷: 冷负荷 CL = F * K * Tls 其中 Tls - 邻室温差各区的冷负荷详细计算结果如以下各表所示： 百级空调负荷计算表 表2.1.1计算时刻8:0010:0012:0014:0016:0018:00266房间冷负荷屋面计算温度35.534.032.331.030.430.9计算温差11.510.08.37.06.46.9传热系数0.4面积47.0冷负荷189.3164.6136.7115.2105.4113.6人体显热负荷31.7491.0578.2174.2578.2641.5人体潜热负荷1323.01323.00.01323.01323.00.0湿负荷其它冷负荷9484.

14、09484.09484.09484.09484.09484.0人体湿负荷2.02.00.02.02.00.0新风湿负荷-1.1-1.10.0-1.1-1.10.0小计冷负荷小计（W）11028.011462.710198.811096.511490.510239.1新风冷负荷（W）-610.6-610.60.0-610.6-610.60.0冷负荷（W）（含）10417.410852.010198.810485.810879.910239.1湿负荷小计（含）0.80.80.00.80.80.0最大冷负荷出现在: 16:00点钟；11.5.86 W 面积：47 m2 指标：245.19 W/m2最

15、大湿负荷出现在: 8:00点钟; 1.97 kg/h 面积：47 m2 指标：0.04 kg/(hm2)267房间冷负荷屋面计算温度、温差及传热系数都与266房间相同面积3.2冷负荷13.011.39.47.97.37.8其它冷负荷735.0735.0735.0735.0735.0735.0冷负荷小计（W）748.0746.3744.4742.9742.3742.8最大冷负荷出现在: 8:00点钟； 748.04 W 面积：3.24 m2 指标：230.88 W/ m2268房间冷负荷屋面计算温度、温差及传热系数都与266房间相同面积2.5冷负荷10.18.87.36.15.66.0其它冷负荷

16、489.0489.0489.0489.0489.0489.0冷负荷小计（W）499.1497.8496.3495.1494.6495.0最大冷负荷出现在: 8:00点钟； 499.06 W 面积：2.50 m2 指标：199.63 W/m2269房间冷负荷屋面计算温度、温差及传热系数都与266房间相同面积2.5冷负荷10.18.87.36.15.66.0小计其它冷负荷489.0489.0489.0489.0489.0489.0冷负荷小计（W）499.1497.8496.3495.1494.6495.0最大冷负荷出现在: 8:00点钟； 499.06 W 面积：2.50 m2 指标：199.63

17、 W/m2总计冷负荷（W）12774.213204.511935.712829.713866.311972.0新风冷负荷（W）-610.6-610.60.0-610.6-610.60.0冷负荷（W）（含）12163.512593.911935.712219.013255.611972.0湿负荷（kg/h ）2.02.00.02.02.00.0新风湿负荷（kg/h ）-1.1-1.10.0-1.1-1.10.0湿负荷（kg/h ）（含）0.80.80.00.80.80.0最大冷负荷为13.3KW出现在16:00 面积55.24 m2 冷负荷指标：239.96 W/m2最大湿负荷出现在: 8:00

18、；为: 1.97 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/(hm2)注：1、（含）代表为 含新风鉴于冷负荷的计算量比较大，在此不再一一将各房间的详细计算结果给予列出，而是以简表将各房间的总负荷情况简要列出，以供参考查询用，如须详细计算列表，可另行索取：万级空调负荷计算表表2.1.2215房间最大冷负荷: 2535.4 W 面积：15.12 m2 冷负荷指标：167.61 W/m2最大湿负荷: 0.47 kg/h 湿负荷指标：0.03 kg/(hm2)216房间最大冷负荷: 3571.98 W 面积：21.60 m2 冷负荷指标：165.37 W/m2最大湿负荷: 0.62 kg/h 湿负荷指标：

19、0.03 kg/(hm2)217房间最大冷负荷: 19.48 W 面积：4.84 m2 冷负荷指标：4.02 W/m2218房间最大冷负荷：1022.70 W 面积：6.00 m2 冷负荷指标：170.45 W/m2最大湿负荷: 0.20 kg/h 湿负荷指标：0.03 kg/(hm2)224房间最大冷负荷: 1103.12 W面积：6.60 m2 冷负荷指标：167.14 W/m2最大湿负荷: 0.20 kg/h 湿负荷指标：0.03 kg/(hm2)221房间最大冷负荷: 1022.70 W 面积：6.00 m2 冷负荷指标：170.45 W/m2最大湿负荷: 0.20 kg/h 湿负荷指

20、标：0.03 kg/(hm2)225房间最大冷负荷: 927.24 W 面积：5.28 m2 冷负荷指标：175.61 W/m2最大湿负荷: 0.20 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/(hm2)226房间最大冷负荷: 4320.23 W面积：25.92 m2 冷负荷指标：166.68 W/m2最大湿负荷: 0.78 kg/h 湿负荷指标：0.03 kg/(hm2)227房间最大冷负荷: 30421.93 W面积：24.84 m2 冷负荷指标：1224.72 W/m2 最大湿负荷: 1.02 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/(hm2)228房间最大冷负荷: 9521.14 W 面积：

21、56.70 m2 冷负荷指标：167.92 W/m2最大湿负荷: 1.76 kg/h 湿负荷指标：0.03 kg/(hm2)230房间最大冷负荷: 932.81 W 面积：6.96 m2 冷负荷指标：134.03 W/m2231房间最大冷负荷: 3716.92 W 面积：21.00 m2冷负荷指标：177.00 W/m2最大湿负荷: 0.84 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/(hm2)232房间最大冷负荷: 1110.17 W 面积：6.60 m2 冷负荷指标：168.21 W/m2最大湿负荷: 0.21 kg/h 湿负荷指标：0.03 kg/(hm2)234房间最大冷负荷: 11822

22、.78 W面积：66.33 m2冷负荷指标：178.24 W/m2最大湿负荷: 2.73 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/(hm2)241房间最大冷负荷: 1029.75 W 面积：6.00 m2 冷负荷指标：171.63 W/m2最大湿负荷: 1.21 kg/h 湿负荷指标：0.205 kg/( hm2)242房间最大冷负荷: 1311.20 W 面积：8.10 m2 冷负荷指标：161.88 W/m2最大湿负荷: 1.21 kg/h 湿负荷指标：0.173 kg/( hm2)249房间最大冷负荷: 2727.38 W 面积：15.30 m2 冷负荷指标：178.26 W/m2最大湿负

23、荷: 0.63 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/( hm2)250房间最大冷负荷: 4777.97 W 面积：30.60 m2 冷负荷指标：156.14 W/m2最大湿负荷: 0.63 kg/h 湿负荷指标：0.02 kg/(hm2)252房间最大冷负荷: 985.52 W面积：5.67 m2 冷负荷指标：173.81 W/m2最大湿负荷: 0.21 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/(hm2)253房间最大冷负荷: 35.74 W面积：8.88 m2 冷负荷指标：4.02 W/m2最大湿负荷: 0.00 kg/h 湿负荷指标：0.00 kg/(hm2)256房间最大冷负荷: 2282.52 W 面积：11.20 m2冷负荷指标：203.80 W/m2最大冷负荷: 0.75 kg/h 湿负荷指标：0.07 kg/(hm2)258房间最大冷负荷: 3069.15 W面积：17.85 m2 冷负荷指标：171.94 W/m2最大冷负荷: 0.63 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/( hm2)263房间最大冷负荷: 1029.75 W 面积：6.00 m2 冷负荷指标：171.63 W/m2最大湿负荷: 0.21 kg/h 湿负荷指标：0.04 kg/(h