[案列]恒温计量施工技术方案(1).技术资讯
第一章、恒温恒湿实验室系统设计方案
恒温恒湿实验室是综合性系统工程,需要从空调选型、气流组织、负荷影响、自动控制等方面综合考虑,在基本设计面上,针对本项目我们还从以下方面进行设计:1.气流组织选择及送风量计算;
2.空调选型参数及计算;
3.干扰分析;
4.高精度措施及设备方案;
第一节、气流组织选择及送风量计算
送风量及气流组织的说明:
1.1 送风量的计算
送风量及气流组织的设计主要满足净化要求和室内温度精度要求,风量又涉及新风量及室内送风量的计算。本项目温度精度要求比较较高,我们主要依据工艺性送风规定以确定系统送风量及气流组织。
根据恒温恒湿室设计规范GB50019-2003 有如下要求:
工艺性空气调节的送风温差 | ||
室温允许波动范围(℃) | 送风温差(℃) | |
>±1.0 | ≤15 | |
±1.0 | 6~9 | |
±0.5 | 3~6 | |
±0.1~±0.2 | 2~3 |
混合层计算公式:
当孔眼直径dk≤6mm,孔眼间距t≥70mm时,混合层高度hmhm=5(t-dk)
在其他条件下:hm=50dk
孔板下送沿孔口中心线无因次速度、温度衰减曲线
在其他条件下:hm=50dk
孔板下送沿孔口中心线无因次速度、温度衰减曲线
综合以上要素,可以知道必须在室内形成一个稳定区才可能保证设计要求,而根据送风衰减特性,送风温差必须≤2.0℃,根据衰减曲线和混合层公式:
Δt = 0.1 ÷ 5%
= 2.0℃
根据招标书房间温场和控制误差,按此计算出的Δt刚好能满足室内温度要求,再考虑传感器测量误差和适当精度余量,受实验室现有层高限制以及经济性运行需求,送风温差不宜取值过小,综合考虑后取送风温差如下:
Δt ≤ 2.0℃
实验室经保温处理后,净面积36m2,结合室内负荷和洁净要求,计算出的风量表如下:
综合以上要素,可以知道必须在室内形成一个稳定区才可能保证设计要求,而根据送风衰减特性,送风温差必须≤2.0℃,根据衰减曲线和混合层公式:
Δt = 0.1 ÷ 5%
= 2.0℃
根据招标书房间温场和控制误差,按此计算出的Δt刚好能满足室内温度要求,再考虑传感器测量误差和适当精度余量,受实验室现有层高限制以及经济性运行需求,送风温差不宜取值过小,综合考虑后取送风温差如下:
Δt ≤ 2.0℃
实验室经保温处理后,净面积36m2,结合室内负荷和洁净要求,计算出的风量表如下:
综合以上要素,可以知道必须在室内形成一个稳定区才可能保证设计要求,而根据送风衰减特性,送风温差必须≤2.0℃,根据衰减曲线和混合层公式:
Δt = 0.1 ÷ 5%
= 2.0℃
根据招标书房间温场和控制误差,按此计算出的Δt刚好能满足室内温度要求,再考虑传感器测量误差和适当精度余量,受实验室现有层高限制以及经济性运行需求,送风温差不宜取值过小,综合考虑后取送风温差如下:
Δt ≤ 2.0℃
实验室经保温处理后,净面积36m2,结合室内负荷和洁净要求,计算出的风量表如下:
设备编号 | 面积(m2) | 层高(m) | 体积(m3) | 最小温差(℃) | 允许显热负荷(kw) | 最小温差风量(m3/h) | 设计风量(m3/h) |
K-1 | 36 | 2.6-3.15 | 约95 | 1 | 3.27 | 2500 | 2800.00 |
1.2 气流组织
根据高精度实验室要求,我们选择了采用顶部全面孔板送风和通风高架地板回风方式;
基于高精度实验室气流组织设计作出如下设计:
送风孔板是经过开孔率计算特别定制的产品,而非市面普通铝扣板;
孔口孔径设计为4~6mm;
孔口流速2~3m/s;
采用上述设计能够保证每孔送风能够保证足够的动量和质量,其动量能保证带动室内空气,其质量能保证空气充分的热质交换。采用此设计同时改善了天花上送风静压层压力分布,减小了送风均匀度对静压层压力偏差的敏感程度。
送风孔板计算表:
序号 | 系统 | 温度要求 | 湿度要求 | 房间面积 | 房间高度 | 风量 | 孔径 | 孔口风速 | 开孔率 |
编号 | m2 | m | m3/h | mm | m/s | % | |||
1 | K-1 | 20 ±1℃ | 30~70% | 36 | 2.6 | 2800 | 5 | 2.5 | 2.7% |
机组的冷热湿量要依靠合适的传送系统输入控制区,再从回风管道中送回机组重新调节,确保控制区的温湿度稳定在标准范围之内,同时还需要补充足够的新鲜空气,保证工作人员的生理需要。该空调系统的送风、回风管道系统均采用等静压法设计。整个送回风系统采用上送风下排风设计形式。送风口采用向上开口的设计形式。由机组送出的气流经送风道引导,通过向上开口的送风口送入气流混和层,气流在混和层得到缓冲,达到气体压力均匀使每个角落的气压一致。这一设计改变了传统的送风管口向下,气流直接送入控制区,影响使用效果的做法。经过混和层混和的气流,通过整个控制区顶棚的“蜂窝”出风孔在均匀的压力下缓缓送入控制区,达到了整个控制区降温降湿,升温升湿迅速的效果。“蜂窝”出风顶棚是由小块孔板拼接,送风速度控制在0.2m/s以内,达到了送风的均匀性,并能有效地降低噪音。实验室内的空气经过风管吸回机组。
送回风管道采用等静法计算大小尺寸,风管接口采用新缩方式,使前后送回风静压一致。管道接口采取渐缩方式,如果风管直径突然变小,会使风管内的气流形成死角,易产生紊流旋涡,使整条风道振动产生噪声。在设计回风管道时,应利用其负压,设有输入新风装置,并配有空气阀门,保证室内空气的新鲜。送回风管道应求直,避弯,以防截面结露,同时可降低噪音,节约能源。