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洁净室净化车间空调系统能耗分析
资料来源:广州启绿空气净化设备有限公司   日期:2012-10-30   人气:   标签:洁净室 净化车间 空调净化

     洁净室,净化车间,空调净化--洁净室净化车间空调系统能耗分析,根据被处理空气与热湿交换介质接触与否可将上述设备分为直接接触式和表面式两大类。喷水室属于直接接触式,能完成多种对空气的处理过程,但有占地面积大、水系统复杂和对水质要求高等缺点。

      与一般舒适性空调系统相比,洁净室空调系统具有工艺设备发热量大、空气循环量大、空气输送阻力大、排气量大等特点,因此其能量消耗大并引起了广泛关注。空气热湿处理过程所消耗的能量是其中的重要组成部分之一。

       洁净室常用空气热湿处理过程和设备,风机过滤器单元(FFU)因其灵活性大,即可通过置换盲板来提高局部区域的洁净度、占用空间较少等优点得到越来越多的应用,尤其适合于旧厂房的改造及技术更新较快的工程。虽然FFU系统成本较高,而从综合投资角度,分析认为采用FFU方式在末端过滤器铺设率为25%-30%时较为有利【1】。
       ISO5级(百级)洁净室属于洁净室用暖通空调系统耗能大户,通常采用吊顶满布高效过滤器的送风方式,运行能耗较大。有关洁净室运行费用的文献指出,在某些欧洲国家,能源消耗的费用已占洁净室运行、维护年度总费用的65%~75%【2】,其主要影响因素是洁净室的空气流量和采暖通风空调系统如何有效地向洁净室分布经过净化和温湿度调节的空气,所以在保证洁净污染控制的条件下,合理选择送风速度,布置末端过滤器、回风口、减少送风量以便节能是人们关注的焦点。

     另外国外对一些ISO5级洁净室实测数据表明,大部分换气次数远低于建议的下限值【2】,而在设计中存在系统风量过大的倾向,这可能与对气流缺乏了解,担心系统运行可靠性的保守思想有关,说明提高节省能源的机会确实存在。随着计算流体动力学(CFD)技术自身的发展,已广泛应用于暖通空调和洁净室等工程领域,通过计算机求解流体所遵循的控制方程,可以获得流动区域的流速、温度、浓度等物理量的详细分布情况,是一种较好的优化设计工具。其优势在于利用CFD技术对设计方案进行模拟可以在施工前发现失误并及时更正,避免经济损失;可以迅速发现提高系统运行效率的可能性;另外,通过模拟可以得到一系列运行的备选方案,以便在寻找最经济方案时有所依据。

  
  对空气进行热湿处理的常用设备有喷水室、加湿器、干燥器、加热器和冷却器等。根据被处理空气与热湿交换介质接触与否可将上述设备分为直接接触式和表面式两大类。喷水室属于直接接触式,能完成多种对空气的处理过程,但有占地面积大、水系统复杂和对水质要求高等缺点。因此,洁净空调系统常用表面式空气加热器和冷却器并配合干蒸汽加湿器来完成对空气的热湿处理。
  
  从热湿交换的角度看,可以将空气处理的过程划分为4类,即图1中i-d图中通过空气初状态点S1的等焓线和等含湿量线所划分出的4个区域。若经热湿处理后空气的终状态点落于Ⅰ区域,则在处理过程中空气的焓增加、湿增加,依次Ⅱ区域为焓增加、湿减少;Ⅲ区域为焓减少、湿减少;Ⅳ区域为焓减少、湿增加。

 从空气处理设备的角度看,表面式加热器能完成空气的干式加热过程,如图2中过程线P12所示;干蒸汽加湿器能完成空气的近似等温加湿过程,如图2中过程线P13所示。表面式冷却器能完成空气的干式冷却和减湿冷却过程,如图2中过程线P14和P15所示。图2中,S1为空气初状态点,S2、S3、S4和S5为空气处理终状态点。


 

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