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[案列]恒温计量施工技术方案(1).技术资讯

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发表日期:2015-09-29

  • Passive
[案列]恒温计量施工技术方案(1)

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  
由于实验室除波动度控制外还需考虑温湿度场均匀度和精确度,所以气流组织设计还需参考空气流体学里的混合层计算公式和温差衰减曲线:
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
备注:室内允许显热负荷包括围护传热、灯具、设备、人员等所有可引起温度变化的显热量,由于实验室设计为微正压系统,新风经空调器集中处理,其负荷不包括在此计算范围内,在室内负荷小于此值时系统可同时满足精度和温度场要求,大于此值则温度均匀性可能偏移。
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%
 
1.3送回风系统的设计 
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。