某百級潔凈廠房的改造工程

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簡介： 本工程為百級潔凈電子廠房，面積66 m2，層高3m， 原生產(chǎn)工藝要求室內(nèi)相對濕度為60%，后來甲方變化了廠房的功能，要求相對濕度為30～45%，但是沒有對系統(tǒng)進行改造，在冬天或者是春秋季節(jié)運行能夠達到工藝的要求，但是到夏季室外溫濕度較高時，室內(nèi)相對濕度就會出現(xiàn)偏高的現(xiàn)象，影響正常的生產(chǎn)。改造時針對工程所存在的問題進行計算，并根據(jù)甲方機房所具有的條件，重點處理新風，并提出了幾種改造方案進行比較，得出了一個即經(jīng)濟又合理的方案。
關鍵字：潔凈廠房 轉輪除濕機 新風

1 工程概況

1.1 概述

　　河北省石家莊市某百級電子廠房，層流潔凈室，面積66㎡，層高3 M,室內(nèi)設計溫度23±1℃，相對濕度60±5%。

　　室外設計參數(shù):

　　夏季 干球溫度: 35.1℃，濕球溫度: 26.6℃

　　冬季 空調(diào)設計溫度：-11℃，相對濕度 52%

1.2 空調(diào)系統(tǒng)形式

　　本工程采用二次回風系統(tǒng),如圖1所示。送風量為51120 m³/h，新風量為4470 m³/h，總回風量為46650 m³/h，排風量為3820 m³/h，計算漏風量為650 m³/h，室內(nèi)氣流組織采用層流，上供下回式，機組選用組合式空調(diào)機組，冷水由冷凍機房集中供給，供水溫度7℃, 回水溫度12℃，熱水由鍋爐房提供，供水溫度95℃, 回水溫度70℃，加濕由鍋爐房提供0.3Mp蒸汽。

圖1 系統(tǒng)原理圖

2 運行故障及原因分析

2.1 運行故障

　　正常的天氣情況下，空調(diào)運行情況良好，室內(nèi)溫、濕度和潔凈度都能達到要求，但是，在夏季陰天、下雨或室外濕度比較大時，室內(nèi)的濕度高于設計濕度，而且調(diào)節(jié)供回水量，使供水溫度為6℃，回水溫度為8℃，也不能將濕度降下來，不能滿足工藝的要求;但是，如果將新風量減少或關閉，就能達到工藝要求的濕度。

2.2 故障分析：

　　經(jīng)過仔細的考察和計算得出，問題的主要原因在于原工程設計的冷源采用制冷站供應的7～12℃的冷凍水，水溫太高，不能將空氣處理到工藝所要求室內(nèi)設計參數(shù)所對應的露點溫度（約5℃），因此，相對濕度降不下來。

3 工程改造

　　由于在夏季濕負荷的主要來源為新風濕負荷，因此，只要對新風進行預處理，降低新風的含濕量，再和一、二次回風混合后送入室內(nèi)，就能滿足工藝的要求的相對濕度。因此我們提出了幾種新風預處理的方案，并進行了比較。

3.1 方案的提出

　　方案一：冷凍除濕，采用低溫冷凍機除濕，及直接將新風處理到熱濕比線上，然后和回風混合送入室內(nèi)。

　　方案二：新風機組加冷凍除濕，新風先經(jīng)過新風機組，除掉一部分含濕量，然后再經(jīng)過低溫除濕機，這樣可降低冷凍除除濕機的負荷，降低初投資。

　　方案三：轉輪除濕，直接用轉輪除濕機處理新風，將新風中的濕度降下來，然后再和一次回風混合，經(jīng)表冷器，將空氣溫度降低到熱濕比線上，然后再與二次回風至送風狀態(tài)點，送入室內(nèi)。

　　方案四：新風機組加轉輪除濕，由于轉輪除濕需要電再生或蒸汽再生，運行成本較高，因此，如果讓新風先經(jīng)過新風機組，除掉空氣中的一部分濕度，然后再經(jīng)過轉輪除濕機，除掉剩余的一部分濕度，這樣可降低轉輪除濕機的負荷，降低初投資。

3.2 方案比較

3.2.1 首先對轉輪除濕和冷卻除濕兩種方法進行比較，因為本工程工藝要求的相對濕度比較低，采用的機房提供的冷凍水不能將空氣降至工藝要求的溫度，如果要達到此溫度采用冷凍除濕必須采用低溫冷凍水，然而空氣中的含濕量如果低于6～8g/kg(本工程為5.2 g/kg左右)時，蒸發(fā)器就有凍結的危險，另一方面，如果采用冷凍除濕，組合式空調(diào)器的表冷器就等于虛設，系統(tǒng)形式就變成了一次回風，室內(nèi)可能出現(xiàn)大的溫濕度波動，這樣就需要再熱器來調(diào)整送風溫度，增加初投資，因此本工程此處采用轉輪除濕比冷凍除濕更合適。但是，轉輪除濕的初投資和運行成本都高于冷凍除濕，因此單純的采用轉輪除濕也不經(jīng)濟。

　　（ａ）　　　　　　　　 　?。ǎ猓　　　　　　　　　　　?（c）

　　　( d )　　　　　　　　　　　　　　 ( e )
（ａ）方案一 （ b ）方案二 （ c ）方案三 （ d ）方案四 （ e ）原理分析圖
圖2 夏季空氣處理過程

3.2.2 由附表一綜合比較可知，方案一的初投資要高于方案二，但是運行費用較高，并且初投資也高不了多少，因此，綜合來看，方案二要好與方案一；方案三從初投資和運行成本上比較都高于方案一、二、四，因此不是經(jīng)濟合理的方案。方案四和方案二比較初投資和運行成本上比較都高于對方，但是方案四采用的干式除濕法，除濕效果要好于方案二，并且它沒有蒸發(fā)器凍結的危險。

方案一

方案二

方案三

方案四

設備費

(萬元)

新風機組

1.4

1.4

除濕機

12

7.1

25

9

安裝調(diào)試費(萬元)

0.8

0.6

0.5

0.6

運行費

較高

低

高

較高

3.3 經(jīng)過方案的比較，并與甲方協(xié)商，最后選定方案四作為最終方案，此方案的優(yōu)點在于初投資不高，運行成本較低，并且在冷凍除濕的基礎上采用轉輪除濕，運行可靠, 是一種比較經(jīng)濟合理的處理方案。

4 結論

　?。?） 冷凍除濕和轉輪除濕相結合的除濕方法是一種初投資和運行費用相對較少并且可靠的改造和設計方案。

　　（2）建議投資方或工程使用者在改變建筑的功能時，應該與技術人員協(xié)商并經(jīng)過考察和計算，得出改變的可行性，以免造成不必要的經(jīng)濟損失。

參考文獻：

　　1. 陸耀慶，主編，實用供熱空調(diào)設計手冊，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993
　　2. 畢峰，對冷凍除濕法與轉輪除濕法方案的比較，潔凈與空調(diào)技術，2001（1）