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1、恒温恒湿车间空调设计 同济大学硕士学位论文恒温恒湿车间空调设计姓名:陈浩申请学位级别:硕士专业:供热供燃气通风及空调工程指导教师:沈晋明20040701同济人学申请工程硕士学位论文恒温恒湿车间空调设计摘要随着现代工业的不断开展,恒温恒湿空调的应用范围也越来越广,要求越来越高。本文试结合科达一华阳汽车电器电子产娃车间及上海擞电子姨冬空调工程的设计施上和运行,对工业厂房的恒温恒湿空调系统的合理设计做一些讨论和总结,并将工程中遇到的一些实际问题进行分析研究。关键词恒温恒湿空气处理过程空调设计经济分析.弛.,.:声 明本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,撰写成硕士学位论
2、文虬叵温恒湿车间空调设计。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要奉献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承当。学位论文作者签名:兹鳆细符月日型塑盔兰皇堕王堡堡兰堂堡笙塞篁塑堡望主囹至塑堡生第一章绪论随着现代工业的不断开展,生产技术的不断进步,对于产品的精度要求也不断提高,生产艺对车间内温度、湿度、风速、洁净度等参数的要求越来越高,恒温恒温空调和洁净空调的应用范围也越来越、。随着改革开放和经济的迅猛开展,我国空调产业也得到巨大的发展,为各种高精度空调工程的实现提供了有力的保证。空气
3、调节应用于工业及科学实验的过程一般称为工艺性空调,在各行各业中,为保证产品质量和精度,对生产环境的温度、相对湿度和清洁度等参数提出不同的要求,其中恒温恒湿空调是最常见的一种。机械上业中对环境有恒温恒湿要求的有精密计量测试,如计量室、三坐标测量室,其中的高等级长度计量室要求可为 ,%,精密工,如坐标镗床、螺纹磨床、线纹尺和光栅刻线等,高精度光栅刻线机的要求可达.,%,精密装配,如精密机床和各种仪器仪表的装配等。电子业中,无线电厂的电锌器车间和装配车间,显象管厂的屏涂车间和装配车间,、导体厂的集成电路生产车间,及备厂的仪器室、屯气测量室都有一定的恒温恒湿要求,其中的集成电路生产车间不但有较高的恒温
4、恒湿要求.。,%,还有很高的洁净都要求级级。纺织工业中的棉纺织工业、人造纤维工业、合成纤维工业都对环境有一定的恒温恒湿要求,棉纤维具有吸湿和放湿性能,对空气湿度较敏感,棉纤维的含湿量直接影响纤维强度,也影响纤维之间和纤维与机械之间相互摩擦的静电大小,对纺织工艺和产品质量关系密切。化学工业中的塑料薄膜加工车间一般温湿度要求为、%,胶片生产车间的要求一般为。、%、并有一定的沽净度要求。本文试结合科世达一华阳汽车电器电子车间及上海微电子装备空调工程的设计施和运行,对工业厂房的恒温恒湿空调系统的合理设计做一些讨论和总结,并将工程中遇到的一些实际问题进行分析研究,希望能为同类工程的设计提供一些参考。同济
5、大学申请工程硕士学位论文恒温恒湿车间空调设计第二章恒温恒湿空调的根本理论.恒温恒湿要求空气调节是指使室内空气温度、相对湿度、风速、噪声、压力、洁净度等参数保持在一定范围内的技术。根据效劳对象的不同,可分为工艺性空调或称工业空调及舒适性空调或称民用空调。所谓下艺性空调就是根据生产工艺的不同要求而确定空气各项参数的空调:而舒适性空调那么是根据不同用途如电影院、商店、体育馆、旅馆等而确定能满足人们舒适要求的空气各项参数的空调。工艺性空调的温度基数是指生产工艺要求环境的基准温度。由于国际长度计量基准温度为,网此机械工业恒温室均以此为温度基数。对于某些精密加工与装配工艺,根据要,冬季求亦可采用季节性温度
6、基数如夏季,过渡季,冬季。或夏季等,以节约能耗和改善工作环境。对于工艺性空调,为了保证加上和计量的精度,室内温度要求控制在一定的波动范围内,这就是温湿度精度。温湿度精度是室温短暂偏离温湿度基数的最大差值。空调区域是指空调房问恒温房间,在工作区以下,离墙内壁、地面一定距离内的空间。一般是指离外墙.、离地面.范围内的空间,这就防止了受围界不稳定传热对室温的干扰。温度精度包含以下内容:.动态偏著短时间内室温偏离基数的波幅。动态偏差是由各种扰动引起的,如送风温度波动、围护物不稳定传热、生产设备启闭和负荷变化以及人员流动和逗留引起的扰动等等。.静态偏差室温变化平均值长期偏离基数值。静态偏差是自控仪表示值
7、偏离设定值造成的,与仪表的精度等级与制造质量有关。.区域温差恒温室控制点与恒温区域内其他地点温度的差值。区域温差是由恒温室发热量不均匀、不良的气流组织、送风量不均匀以及送风射流未充分衰减等原因造成的。除室温允许波动范围有时有较严格要求外,有些工艺对于室内空气的相对湿度允许波动范围也提出一定的要求。对于室内有相对湿度精度要求的空调房间,其相对湿度精度与温度同济大学申请工程硕士学位论文恒温恒湿车间空调设计精度构成一样。需要特别指出,恒温室恒温指标是由温度基数和温度精度两局部组成。恒温精度是在一定的基数下允许最大的温度波幅,持续时间短暂,室温始终围绕基数上下脉动,不允许长时间偏离。如恒温,不等同于。
8、因为后者室温可长时间停留在之间的任一温度值上,号匾温概念完全不同图,谣者对生产工艺的影响也是不同的。由于室温波动会引起设备和工件温度的相应波动,尽管有较大的衰减和有一定的滞后性,但持续的室温变化较之短暂变化,前者对生产工艺的影响要大得多。在空调车间内确定温湿度基数及其允许波动范围时,主要应根据精密设备或工件等温度的允许波动幅度来决定。由于设备或工件热情性比拟大,所以它的温度波动幅度要比室内空气温度的波动幅度小得多,注意不要把设备或工件温度的允许波动值作为室温的允许波动值,否那么就会不合理地提高标准,增加基建投资和运行费用。一最大波幅 一持续时闾。?图堕查堂史堕三堡堡主兰垡笙兰堡塑堡堡兰旦皇塑堡
9、生.建筑布置及围护结构要求恒温室的建筑布置和围护结构热二性能对于恒温室的空调系统有着非常人的影响。首先,合理的建筑布局和围护结构性能可以减少空调负荷,从而减少空调系统的初投资和运行费用。其次,合理的围护结构性能可以减少不稳定传热和室外渗透空气对室内影响使室内空气温度和相对湿度保持稳定。为保证室内的恒温恒湿空调要求,必须在技术可行经济合理的情况下尽可能减少这些影响。需要特别指出,围护结构的热惰性对恒温室的影响很大,如采用热惰性小的轻质围护结构.夏季一日空调系统停机,室温将迅速上升,在室内外空气水蒸汽分压力差的作用下,不断向室内传湿,使室内相对湿度迅速增加,而由丁设各热惰性很大,升温缓慢,潮湿的空
10、气就会在设备冷外表上结露。因此,恒温室的甩护结构必须有足够火的热惰性。恒温室的建筑布置和围护结构选择有以几个主要原那么:.空调房间应尽量集中布置,室内温湿度基数和精度、使用时间等要求相近的空调房间宜相邻布置包括上、下层对应布置。多房问空调时,宜将其集中在一起,成一个区域,在其共用走廊的端头设置门斗和保温,从而减少每个空调房间的内门斗和保温门,并可能采用走廊回风,节省回风管道。.恒温室的高度,在满足生产、建筑、气流组织、管道布置和人体舒适等要求的条件下,尽可能降低。.恒温室的外墙、外墙朝向及所在层次可按表选用。表室温允许波动范围 外墙 外墙朝向 层次.宜减少外墙 宜北向 宜防止顶层.不宜有外墙
11、如有外墙时宜北向 宜底层,.不应有外墙 宜底层表中规定的“北向,适用于北纬.。以北的地区。对于北纬.。附近及以南的地区,北向和南向的太阳辐射强度相差不大,也可相应地采用南向。对于大于或等于,的恒温室,有东、西向外墙时也可以保证参数要求,但从减少传入室内热量出发,应尽量减少西向和东向外墙。屋顶受太阳辐射热的作用后,能使屋顶外表温度较室望竖茎兰皇塑王堡堡主堂垡堡奎望塑堡堡兰囹塞塑堡生外气温高,因此,恒温房间应尽量防止设在顶层,如在项层那么应考虑设通风屋顶、吊顶、带通风窗的顶棚通风窗冬季应能关闭等措淹,小丁或等于,的恒温室在单层建筑物内时,最好设通风屋顶。对于小于或等于.的恒温室,戍尽量布置在室温允
12、许波动范围较大的空调房间之中,假设其邻室不能布置一般空调房间时,可采用回风走廊同风夹道。.恒温室的外窗、外窗朝向和窗层数可按表选用。表内窗崖数室温允许波动范丽 外窗层数外窗及外窗朝向窟两侧温差 尽量北向,并能局部开启,双层 双层单层时不应有东两外窗 双层不宜有,如有应北向 双层 单层 . 不应有 可有小面积的双层宙 双层恒温室的外窗面积应尽量减少,井应采取遮阳措旋。根据资料,北向外窗对室内温的恒温室,影响范围在以内室内度的影响范围如:双层毛玻璃,对.的恒温室,影响范围在外温差为.时;三层酱通玻璃木窗对.内,对.。恒温室,在内室内外温差为时。外窗的传热量和太阳辐射占同护结构总传热量的比例很大,对
13、室温波动的影响也是主要因素之一,因此要尽量减少外窗面积考虑照明的要求,一般不超过房间面积的%,并采取有效的遮刚措施。东两向外窗最好采用外遮阳。恒溻室的外窗最好大局部不能开启,以减少窗缝渗漏空气,但应有局部可开启的外窗,以便在空调系统尚未投产运行或停运行时开窗换气。窗缝应有良好的密封。.恒温室的门和门斗可按表选用型堕查堂生堕三堡堡圭兰些笙苎篁里堕堡圭塑窒塑堡盐表室温允许波动范围外门和门斗内门和门斗不宜有外门,如有经常开启的外门时,应设门斗门两侧温差时宣设门斗.不应有外门,如有时,必须设门斗门两侧温差大于时宜设门斗内门不宜通向室温基数不同.严禁有外门或室温允许波动范围大于的邻室外门应严密,以防外风
14、的侵入。当门两侧温差时,应采用保温门。门的传热系数可以稍大于安装门的这面墙的传热系数。设门斗的外门要在保温的墙上设保温门,另一个门可不保温。小于或等于.的恒温室的内门上宜做观察窗。空调房间保持正压时,门应向内开。在运输频繁的情况下,可结合工艺生产的条件,采用传递窗运输物件。.同护结构传热系数应根据建筑物的用途和空气调:青类别,通过技术经济比拟确定,但最大传热系数不宣大丁表中的值。表室内允许波动范围围护结构名称. .屋盖顶棚,外墙内墒和楼板温差.当室温允许波动范围小于或等于.时,其围护结构热情性指标不宜小于表。同济大学申请:亡程硕士学位论文恒温恒湿车间空调设计表室内允许波动范围围护结构名称. 外墙 屋盖和顶棚.为了防止向保濡层内渗透水汽,降低保温性能,空调房间设有保温层的外墙和屋盏。一般在保温层外侧设隔汽层,并注意排除施工时材料内的水分。屋盖已有防水层或外墙有外粉刷时,可不再设隔汽层。.空调房间的地面一般可不做保濡,但要求外墙保温延伸至墙基防潮层处。符合以下情况着,宜在靠近外墙以内的地面设局部保温层。.。的恒温室,有外墙时;的的恒温室,有两边外墙时;在夏季炎热或冬季严寒地区,工艺对地板温度有较高要求时。保温层保温材料的导热系数一般小于./?。.间歇使用的空
