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无尘车间工程净化空调及动力系统优化 2023-06-05 10:51:26

1 工程概况

本工程位于北京市昌平区,属寒冷地区,生产大楼建筑面积31055m2,高度为24m。地下1层为生产用房、设备用房、洁净室、实验室等( 洁净室总面积约为1500m2),地上1至4层为生产用房及配套功能性用房,5层为领导办公室、会议室、数据机房等。

 

2 设计参数

2.1室外计算参数

北京市室外计算参数。

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2.2室内计算温度

北京市室内计算温度。

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3 净化空调系统优化设计

3.1争化空调系统

原设计净化空调采用一次回风系统,组合式净化机组设置初、中效过滤段、表冷段、加热段、 加湿段、预留化学过滤段然后送入房间,末端采用高效过滤风口。新风量满足人员新风量、工艺排风补风量以及房间正压风量之和。洁净室均为十万级,设置2台组合式净化机组。

3.2净化空调系统优化

设备进场前,我方主动提出净化空调系统优化。本项目十万级洁净室使用方对温湿度要求较高,而对洁净度实际要求并不高。经校核,取消原设计房间高效送风口,采用铝合金百叶送风口,把高效过滤集中设置于组合式净化机组内。本次调整在满足洁净要求前提下,减少末端过滤风口,简化系统,减少初投资和后期维护成本。高效过滤集中设于空调机组内便于维护检修,减少控制系统,本次调整改进获得甲方及使用单位领导认可。

运行调试阶段出现洁净室内正压不足,部分房间为负压的情况,不能满足洁净室内正压设计。 经审核原设计图纸,净化机组距离新风竖井尚有近40m,且进风与舒适空调新风机组共用, 舒适空调机组距离取风竖井约10m。经计算校核设计及现场测试, 出现此现象的原因如下: 一是原设计人员计算机组压力时考虑不足,未考虑新风管道阻力损失, 仅考虑循环阻力; 二是净化机组与舒适空调机组存在不平衡,调整舒适空调进风至窗井,单独设置进风口,另外经现场反复调试发现,净化机组新风管道与回风管道亦存在平衡问题,导致新风不足。现场增大新风管尺寸,减小新风段阻力,并在回风主管设置调节阀,上述问题得到解决,运行调试空调系统,房间各项参数达到要求。

 

4 暖通动力系统优化设计

4.1冷、热源系统

本工程冬季热水由2台真空热水锅炉提供,锅炉房设于地下室,提供60/50℃热水,承担整个工业园区冬季空调热水。空调冷水采用三台水冷冷水机组,其中1台为热回收型,回收工艺设备发热量,用于夏季空调机组再热段热源,机组设于地下制冷机房,冷却塔设于屋面, 提供7/12℃冷水,承担整个工业园区夏季空调冷水。制冷机组并联设置板式换热器,过渡节冷水机组停止工作,切换至板换工作,利用冷却塔实现过渡季自然冷却系统,减少能耗, 这也是通常动力系统设置情况。

4.2冷、热源运行问题及优化

本项目从施工、验收、调试、运行到投产均正常无误。项目生产第一年9月底时,收到甲方反馈,地下洁净室开启热回收机组,室内温度白天19~ 20℃,晚上停止生产室内温度16~ 18℃,已经影响生产,甚至使项目停工,9月中上旬尚能正常生产。本项目对洁净度要求一般,但对温、湿度要求较高。此时若楼上房间温度正常,仅地下洁净室温度低,此时符合值低,无法开启锅炉或开启锅炉极为不经济。

接到反馈后笔者认真校核原设计、分析原因。经确认,本项目动力系统无误,能满足四季空调系统使用功能,但多用于南方项目,例如安徽、重庆等地生产厂房,过渡季仍需制冷( 开启自然冷却) ,入冬后直接开启锅炉,整个园区进入供暖模式。原设计人未考虑北方气候特征,且未考虑本项目洁净室特点。本洁净室位于地下,温度低于地上房间3~ 5℃甚至达到8℃,提前进入冬季制热模式,而此时其他单体和地上部分房间温度无需制热,开启大容量锅炉并不经济。初期业主考虑增设电加热段,经计算,全空气系统加热耗电量庞大,而距供暖还有一个多月,且年后春季过渡亦会出现此种情况,此方案不适于长期生产。

经协商,对动力系统进行优化设计,增设一台风冷热泵机组,为春、秋过渡空挡期地下洁净室制热工况热源。改造后,洁净室内温湿度满足生产需求,业主较为满意。

 

5结束语

该工程本无重大问题,上述问题大多因为设计人员未对项目充分了解,包括所在气候分区, 建筑特点、运行模式等,想当然的进行设计。导致设计系统虽然功能齐全,却难以匹配实际生产运行。希望通过本文论述让各位同行读者有所收获,并提醒大家每个项目都有各自的特性,都应得到相应的重视和全面的了解,并在此前提下进行设计工作。