北京市某电子厂房工艺性空调工程设计大学论文.docx
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北京市某电子厂房工艺性空调工程设计大学论文
本科毕业设计说明书
北京市某电子厂房工艺性空调工程设计
TheProcessAir-conditioningEngineeringDesignForanElectronicFactoryinBeijing
学生姓名：
学生学号：
专业名称：
指导教师：
年月日
摘要
本设计对某电子厂2号厂房进行了工艺性空调工程设计。
总建筑面积：
2890㎡。
依生产区的洁净度等级，是内参数及供一流程将整个车间划分为5个系统，其中涂布车间采用ISO5级系统；另外干燥区、清洗间和清洗区等对除热除湿要求较高的区域分为一个ISO7级系统；洁净区其余更衣、上料、人流洁净走廊、集控室设置成单独系统；舒适区分为办公区和仓储区分为两个系统。
机房设在舒适区，洁净区新风机选用吊顶式机组。
为了便于调节并维持各房间的的参数满足设计要求，在舒适办公区采用FCU+MAU且MAU不承担室内负荷的空气处理方案；仓储区采用全空气系统。
针对洁净区净化级别高于ISO6级（含6级）的系统，采用（MAU）+（FFU）的处理方式，之后将新风在闷顶内与室内空气进行混合，再通过FFU送入室内，回风采用夹道回风，且这些系统的每个房间均设有回风夹道，利用室内和闷顶的压差，从而形成循环环路。
室内的排风按工艺要求及风平衡来得出。
摄机主垚警醒乐子聊收及、时内崴残数寻定，丫力提度孔之,力用换气此事、与热、与时、涵衬弄度机紫荆时间确定洁净间的送风量，汇总后计算系统风量；及酸是内来那个3、惹事负荷；确定新风系统方案；进行风及水系统的水力计算；布置FFU系统；
关键词：
工艺性空调MAU+FFU单向流FCU+MAU
ABSTRACT
ThedesignofthebuildingNo.2BeijingCityelectronicsfactoryprocessofair-conditioningengineeringdesign.Thetotalconstructionareaof2890squaremeters.Thebuilding:
ordinaryairconditioningcleanairconditioningareaofabout1150squaremeters,constructionareaofabout650squaremeters,constructionareaofabout150squaremetersroomair-conditioning,refrigerationroomconstructionareaofabout125squaremeters.Inordertomeettherequirementsofcoatingtheproductionprocessandcontrolrequirements,inaccordancewiththecleanlinesslevelofproductionarea,laboratoryparametersandprocessofthewholeworkshopisdividedinto5systems,includingcoatingworkshopusingISO5system;anddryingarea,washingandcleaningareaforremovingheathigherdehumidificationareaintoaISO7Gradesystem;cleanarearemainingdressing,feeding,peoplecleancorridor,thecontrolroomisdesignedasaseparatesystem;dividedintocomfortableofficeandwarehouse.Thesystemisdividedintotworoominthecomfortzone,theceilingfanunitcleanarea.Inordertoadjustandmaintaintheroomparametersmeetthedesignrequirements.TheairtreatmentFCU+MAUandMAUdonotbeartheloadoftheroominacomfortableofficearea;storageareawithfullairsystem.AimingatthecleanarealevelofpurificationwashigherthanthatofgradeISO6（including6）ofthesystem,theuseoffreshair（MAU）+fanfilterunit（FFU）treatment,aftertreatmentThefreshairinthestuffytopandindoorairaremixed,andthenthroughtheFFUintotheinterioroftheairtoair,andeachroomofthesesystemsareequippedwithairtouseindoorandstuffytoppressure,soastoformacirculationloop.Exhaustchamberaccordingtotheprocessrequirementsandtoderivewindbalance.
Thisdesignmainlyhascarriedonthedatacollection,selectedindoorandoutdoorparameters,controlleddifferentialpressuregradient.Thedeliveryofcleanningroomisdeterminedbyusingairchanges,by-productheatwet,particleconcentrationandrecoverytimeofcleanliness.Aftersummarizingcomputingsystemairvolumeandcalculatingofindoorcold,heatandwetload,wecandeterminethefreshairsystemsolutions;Forthehydrauliccalculationofwindandwatersystem;Arrangementofdrycoilsystem;Determinetheexhaustsystem,exhaustducthydrauliccalculation;Identificationofairconditioningroomequipmentandlayout.
Keywords：
air-conditioningmanufacturability；MAU+FFU；unidirectionalairflow；
FCU+MAU
目录
第1章工程概况以及设计初始资料1
1.1工程概况1
1.2工程技术要求1
1.3工程冷热源初始资料1
1.4设计内容及任务1
1.5当地室外气象参数1
1.6室内计算参数2
1.7工艺流程2
第2章负荷计算3
2.1工程原始资料3
2.2负荷计算基本内容3
2.3冷负荷计算3
2.3.1外墙或屋面冷负荷3
2.3.2外窗冷负荷3
2.3.3外窗辐射冷负荷3
2.3.4闷顶及内墙冷负荷3
2.3.5地面冷负荷4
2.3.6人体显热冷负荷4
2.3.7灯具冷负荷4
2.3.8设备冷负荷4
2.3.9人体潜热冷负荷4
2.4湿负荷计算4
2.4.1人体散湿量5
2.4.2水面蒸发散湿量5
2.5热负荷计算5
第3章系统划分及风量确定6
3.1系统的划分6
3.2系统风量的计算6
3.2.1新风量的确定6
3.2.2送风量的确定7
3.2.3回风量的确定7
3.3有关自净时间的校核7
3.4含尘浓度校核7
第4章空调风系统方案与气流组织的确定9
4.1舒适区方案的确定9
4.2洁净区的空调方案确定9
4.2.1净化级别低于ISO6级方案9
4.2.2净化级别高于ISO6级（含6级）10
4.3舒适区气流组织的确定10
4.4洁净区气流组织的确定11
4.4.1ISO7、8级间的气流组织确定11
4.4.2ISO5、6级间的气流组织确定11
第5章风管的水力计算11
5.1风管的管径确定12
5.2风管的阻力计算12
5.2.1风管的沿程阻力12
5.2.2风管的局部阻力12
5.3计算系统总阻力12
5.4风机的选型13
第6章空气处理设备的选型13
6.1机组各段选型原则14
6.1.1机组的初步选型14
6.1.2初中效过滤器14
6.1.3表冷段、加热段14
6.1.4风机段14
6.2FFU的选型14
6.2.1FFU的个数15
6.3干盘的选型15
6.4风机盘管的选型15
第7章水管的水力计算15
7.1管段的沿程阻力计算16
7.2管段的局部阻力计算16
第8章制冷机房的设备选型16
8.1制冷机组的选型17
8.2冷却塔的选型17
8.3分集水器的选型17
8.3.1分集水器上接管尺寸计算17
8.3.2分集水器的确定18
8.4冷冻水泵的选型18
8.5冷却水泵的选型18
8.6定压补水装置的选型18
8.7软化水箱的选型19
第9章管道的防腐与保温19
9.1管道的防腐20
9.2管道的保温20
9.3管道的保温材料20
第10章管道与设备的隔振20
10.1管道的隔振21
致谢21
参考文献及设计规范22
附录23
第1章工程概况以及设计初始资料
1.1工程概况
本工程是北京市某电子厂2号厂房工艺性空调工程，该项目在北京市一个经济发展区，总建筑面积：
2890㎡，其中：
孔调间主免机：
约1800㎡，级房间主免机：
275㎡。
1.2工程技术要求
基本要求：
1.按照文献1的相关要求，参考文献2及《工艺条件及要求》进行设计，保证生产线能够相对独立地正常运行。
本次设计主要考虑2#厂房首层9-10#涂布生产线洁净生产环境的建立；
2.为相同的11-12#涂布生产线预留规划冷热源及空调设备位置；
3.严格控制厂房内空气压力分布状况。
生产线单独或同时运行时，应保证各生产线内设有排风点；
4.如有必要，排风须经过有效过滤；排风系统应设置防倒流装置；排风中含有机挥发物的，需经适当处理后方可排放。
5.提出空调系统自控方案及节能措施。
6.系统风量的确定
（1）送风量：
按照前述相关的设计规范及《生产线工艺条件及要求》确定；
（2）排风量：
详见随附的《生产线工艺条件及要求》；
（3）新风量：
除《生产线工艺条件及要求》的明确要求外，房间内工作人员数量：
生产用房按1人/16.8m3统计，检验及管理用房按1人/6m3统计，房间面积小于统计面积时，按最小统计面积计算。
按卫生要求新风量舒适区30m3/（人.h），洁净区：
40m3/（人.h）。
1.3工程冷热源初始资料
1.冷源：
人工制备冷冻水，需自行设计选择系统及设备，要求冷冻水的供回水温度为7℃-12℃；
2.热源：
开发区外网提供0.4MPa热水。
选择设计换热器、加湿器，使其能够对实际所需的蒸汽量进行调节，实现测量与控制。
软化水由该厂软化水站直接提供，本次设计不涉及该项内容。
3.为相同的11-12#涂布生产线预留规划冷热源及空调设备位置
软化水由该厂软化水站直接提供，本次设计不涉及该项内容。
1.4设计内容及任务
详见任务书。
1.5当地室外气象参数
查手册可知北京室外参数如下[3]：
表1-1北京市室外气象参数[1]P102
夏季空调室外计算干球温度
冬季空调室外计算温度
夏季空调室外计算湿球温度
冬季空调室外计算相对湿度
夏季空调室外计算平均温度
冬季通风室外计算温度
夏季室外平均风速
冬季室外平均风速
夏季室外大气压力
冬季室外大气压力
1.6室内计算参数
为了使厂房内室内参数更加直观明了，将洁净区内的参数列于表1-1中。
表1-2洁净房间室内参数汇总表
类别
名称
夏季
冬季
温度（℃）
湿度（%）
温度（℃）
湿度（%）
舒适区
办公用房1
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
办公用房2
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
办公用房3
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
厕所
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
附属用房1
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
附属用房2
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
附属用房3
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
附属用房4
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
仓储区
28±1℃
55±15%
18±1℃
55±15%
包装区
28±1℃
55±15%
18±2℃
55±15%
洁净区
脱外衣
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
男更
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
女更
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
缓冲
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
人流洁净走廊
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
物料暂存
27±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
9#清洗间
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
9#清洗区
27±1℃
65±10%
20±2℃
65±10%
上料区
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
10#清洗间
26±1℃
55±10%
20±2℃
55±10%
10#清洗区
27±1℃
65±10%
20±2℃
65±10%
涂布缓冲间
23±1℃
30±5%
23±1℃
30±5%
9#涂布间
21±1℃
25±5%
21±1℃
25±5%
集中控制室
23±1℃
55±10%
23±1℃
55±10%
10#涂布间
21±1℃
25±5%
21±1℃
25±5%
干燥区
27±1℃
60±10%
20±2℃
60±10%
1.7工艺流程
人流：
脱外衣→更衣→更衣缓冲间→风淋室→上料区→风淋室→涂布缓冲间
→集控室；
物流：
脱外包→物料暂存→上料区→清洗间→清洗区→涂布间→干燥区→包装间
→仓储区。
第2章负荷计算
2.1工程原始资料
（1）崴强：
点子厂房外强风味三层，嘴歪层风味上下量层，1.2m以下为昏宁图气枪，1.2m以上为菜色刚板报文家新板材，加薪材料为100mm剧本一席板，中间层为50mm空气层，里层为50mm彩钢板。
其中，，保温层厚度90mm，K=0.47W/㎡·℃。
（2）那其NG：
采用50mm剧本才刚板；
（3）顶棚构造：
采用颜面才刚板猜聊；
（4）外窗构造：
采用Low-E中空玻璃[4]，K=2.7W/㎡·℃。
（5）地面构造：
应用贴土非保温地面，K值采用地带划分值计算。
（6）房间类型：
轻型。
2.2负荷计算基本内容
逐次对为胡机构、等广找名、师内设备、关岛及其塔式内热源三适量，任源三热量等分别进行了负荷计算，最后汇总各类冷负荷，并最终求出制冷的设计冷负荷。
2.3冷负荷计算
2.3.1外企活无免副和
该部分形成的计机蒜是可楞副和Q（W）,通常按下式[4]计算：
（2-1）
2.3.2外窗冷负荷
该部分温差传热形成的计算时刻冷负荷Q（W），通常按下式[4]计算：
（2-2）
2.3.3外窗辐射冷负荷
该部分辐射形成的计算时刻冷负荷Q（W），按下式[4]计算：
（2-3）
2.3.4闷顶及内墙冷负荷
墙、窗、闷顶等结构，相邻房间不是空调房间时，其冷负荷按下式[5]计算：
（2-4）
注：
根据表2-1，本次的
，
表2-1邻室计算温差
邻室散热量
（℃）
很少（如办公室、走廊）
0～2
<23W/㎡
3
23～116W/㎡
5
>116W/㎡
7
2.3.5地面冷负荷
离外墙2m内计算方式如下式：
（2-6）
2.3.6人体显热冷负荷
可按下式[4]计算：
（2-7）
2.3.7灯具冷负荷
可按下式[4]计算：
（2-8）
2.3.8设备冷负荷
可按下式[4]计算：
（2-9）
2.3.9人体潜热冷负荷
人体潜热，可按下式[4]计算：
（2-10）
冷负荷计算表详见附录1.
2.4湿负荷计算
本工程中在房间形成的湿负荷，主要由人员散湿形成，如果有特殊工艺如清洗间，则要单独计算湿负荷。
2.4.1人体散湿量
计算时刻的散湿量D（kg/h）可按下式[4]：
（2-11）
2.4.2水面蒸发散湿量
该时刻敞开水面的散湿量D（kg/h）可按下式[4]：
（2-12）
湿负荷计算详见附录1。
2.5热负荷计算
由于本适区冬季采管加新风向室供暖，房间持正压，故不考冷的渗与入。
且冬季考虑地传。
按下列步骤计算：
（2-13）
热负荷计算表见附录2。
第3章系统划分及风量确定
3.1系统的划分
洁净室系统划分有按朝向、使用时间、室内温系统单湿系统单度条件、热负荷系统单特性、排系统单风，按洁系统单净度等系统单级、工系统单艺性系统单质共七种划分原则[6]。
本设计主要考虑满足涂布生产工艺要求和控制需求，依生产区的洁净度等级，室内参数和工艺流程将整个车间划分为5个系统，其中涂布车间采用ISO5级系统；另外干燥区、清洗间和清洗区等对除热除湿要求较高的区域分为一个ISO7级系统；洁净区其余更衣、上料、人流洁净走廊、集控室设置成单独系统单系统；舒适区分为办公区和仓储区分为两个系统。
遵循按室内温湿度条件、热负荷特性、排风综合进行划分，同时满足各系统单独控制且不交系统单叉污染。
系统划分图（参见图3-1）。
图3-1系统划分示意图
3.2系统风量的计算
根据房间内的换气次数计算先确定各空调房间必需的送风量（对于五级间通过截面风速确定），同时求出新风量，进而求得排风量及系统总的回风量。
对于余热余湿大的房间，还需余热余湿的校核计算；
3.2.1新风量的确定
在不知道排风两盒包吃室内镇压得请框下抱枕该是内的保证供给洁净室内的新鲜空气量大于等于40m³/（h·人）的新风量之间取大值[7]。
3.2.2送风量的确定
在计算室内送风量时因在三个量之间选取最大值，这三个量分别为：
保证空气洁净度的送风量，根据冷、湿负荷计算的送风量，向室内供给的新风量[7]。
本工程对于非单向流房间先以为保证空气洁净度等级而确定送风量，该方法用换气次数法进行计算，之后再进行校核。
换气次数法采用以下公式[8]：
（m³/h）（3-1）
对于ISO5级间，其换气次数按要求另用断面风速进行折算，计算表参见附录3。
3.2.3回风量的确定
在送风量确定并校核完毕之后，同时新风量也确定下来，依据回风量为送风量与新风量之差，回风量就可以随之确定下来。
送、回、排风量的确定参见附录4。
3.3有关自净时间的校核
非单流的自间指的是室内从某污染物状态降低到某洁净状态所需要的时间。
非单向洁净室的自经是间饭应了房间收到无然或会副的能力，故这个时间约段约好。
单向流净自间一般不超过30min[6],可以用下式进行计算：
（3-2）
这个过程中，有关洁净室圆的值，根据汗成弄度文献[8]，定为
pc/L，查得文献[2]得出N，进而得出自净时间。
相关计算见附录5。
3.4含尘浓度校核
在洁系统单净室设计中，人在洁系统单净室内是主要的发系统单尘源，洁系统单净室内的人的发系统单尘量占到总量的80%-90%。
针对室内的正常操作状态下的室内含尘浓度，，可根据（3-3）计算[9]。
对于N，设单位面积的空间中（净高为3m），有1人的发尘量为
粒/min，因此室内含尘浓度为：
pc/L，其余部分的相关计算见附录6。
第4章空调风系统方案与气流组织的确定
本设计的风系统分为三种不同的系统，其中舒适区两种，为风机盘管加新风处理系统，并且新风不承担室内的负荷和仓储区的二次回风全空气系统；另外在洁净区分为两种，在净化级别低于ISO6级的厂房内，采用二次回风系统，二次回风经过空调机组；净化级别高于ISO6级（含6级）的厂房内采用（MAU）+（FFU）的方案进行空气处理。
关于本次设计当中的气组织，同样分为两种不同形式，分别为舒适区送顶回，洁净区顶送
4.1舒适区方案的确定
在本次设计中，舒适区面积约为1150㎡，相比于洁净区来讲，面积较大，但仍要对独立房间具有较高的控制能力，比如包装区，办公室等。
在舒适区办公室如果做一次或者二次回风，一来不好控制各个房间的运行参数，二来系统不容易平衡，相互之间独立性差。
此外，风系统单机盘系统单管可灵系统单活系统单调节室内的温度，当无人时，机组可停止运行，节约成本和能源；对于工业厂房而言，将来扩建时，增设风盘也相对容易一些。
因此本次设计办公区采用新风加风机盘管的空气处理方案：
由于仓储区面积较大，分布区广，且不用灵活调控各个区域，故采用全空气系统。
针对这个方案，在本次设计的新风机组加风机盘管处理空气的系统中，再出力新分时是内涵之于心分涵之象等。
则风机管成丹是内圈不副和，师傅和与时内部风心分时副和，新风机组承担新风冷负荷和部分新风负荷。
以办公用房1为例，其冬夏图如图4-1所示。
（a）（b）
图4-1风机盘管焓湿图（a）冬季（b）夏季
仓储区冬夏季焓湿图如图4-2所示
4.2洁净区的空调方案确定
4.2.1净化级别
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