洁净厂房暖通空调设计与施工

洁净厂房暖通空调设计与施工

摘要：随着近年来工业生产的蓬勃发展，不论是电气、化学、食品、化妆品、生物、医药、农业、养殖业以及电子厂房（新能源、锂电）等，都对生产室内环境的要求日益严苛，由此促进了洁净厂房室内设计科技的迅速发展，也就对洁净厂房的产品设计提出了更高的需求。暖通中央空调的设计和施工在洁净厂房工程设计中起到了作用，其对洁净度、温度、湿度等技术参数的选择优劣，影响到生产的成品率。

关键字：洁净厂房；暖通空调；设计；施工

一、洁净厂房的对建筑选址和平面布置需要

（一）洁净厂房选址

洁净厂房和其他工业厂房的不同之处是制造环境要有相应的清洁级别。所以，因为要合理调节洁净厂区净化空调系中新风的含尘量，对设置洁净厂房的厂址宜选择在低大气环境中含尘浓度、有害物质较低，且附近又无重大污染源的地方，如近郊等。

（二）总平面布置

厂址选定后，要合理布局的平面，适当布置在生产区和生活区之间的位置，以及清洁与非洁净厂区的相对位置。清洁厂区最宜布局在厂区周围，环境整洁、人流、货物可以不经过或少穿越工厂的地方；合理、适当布置所有可能的污染源地点；辅助厂区（动力站房）的位置，应当尽可能接近主厂区，这样可以降低管路和电力的消耗。

（三）平面布置

洁净厂房平面布置要求：

（1）必须符合生产工艺需要，并顺应产品工艺；

（2）人流、物流短捷、通畅；

（3）对主体工艺与附属工序的布置，要严者上风侧。

二、暖通空调系统设计

（一）洁净厂房合理的通风设计

洁净厂房的通风设计根据洁净厂房的工业类型、工厂的空间布局、工厂生产流程的变化等各种因素而进行。通风方法不但包含了工厂的开启外窗室内通风的透气方法，也包括了采用全室透气的方法。针对洁净工厂的不同的污染状况，如充电后对充电管中产生的储氢材料、酸雾和有害物质等进行不同的除尘通风管理，以减少由于通风不顺畅而造成的工厂污染。对厂房内部进行适当的通风管理，还可以在环境温度过高的条件下帮助工厂散热并减少温差，起到了降低能耗的作用。

（二）使用变频电机调压，以确保全系统功率一致稳定

在洁净中央空调系统的运转过程中，其空气阻力会由于空气滤清器中容尘量的积累而增加，并由此导致总能耗的增加。若使用定频电动机时，其空气阻力在运转的初期较小。送风的容量很大。如果采用调节风阀去调节风量的话，会造成很大的能量浪费，而系统在

长期运行时，由于空气阻力的加大，送风容量也相应降低，从而无法满足各洁净等级的换气次数要求，也因此无法有效地满足洁净厂房内空气洁净度的要求。但是，由于使用变频电机调整风速.就可以有效保持中央空调系统的风速恒定，进而提高了清洁房间的空气质量，从而有效减少了系统的能量耗费。

（三）冷凝热回收的合理运用

在洁净工厂内，要实现对室内外气温、湿度的适当调节，必须将其暖通空调收的余热全部排至室外空气中，这无疑将造成更大的资源损失。如果通过冷凝热再生工艺，把收集的热量转换为一次回风的再热量，或者使用全热量循环的模块式风冷热泵设备，在房间的环境温度还不能到达设计要求的环境温度的时候，就能够利用所收集的热量作为能源对下一次回风进行再升温，这样就可以使一次回风装置所提供的露点室温再次到达房间送风系统设计时的要求环境温度，不但可以节省大量能耗，而且还能够满足对洁净房间的温度控制需求，从而达到了暖通中央空调设计的节能目标。

（四）合理采用二次回风系统

二次回风系统中的回风机一般包含二部分，一个是完全独立于新风系统。另一种是和新风混合在一起。在一个回风系统中.将新风与回风混匀后，先通过表冷盘管后将气温制冷至露点，而后通过加温盘管上升再到达预设的送风状态点，在这个工作模式下，也就可能损失掉了不需要的电能。如利用二次回风机的方式，将一回风机中一部分的热量来作为下一个回风机中的热源，再使用热传导技术加温空气，在一定程度上减少了加热空气风盘管在加温空气的过程中所耗费的能源，从而充分减少了能源消耗，并减少了公司的运营成本和初次投入的支出，大大提高了公司的经营效益。

（五）减小新风比，最大化利用回风

洁净厂房在制造过程中，除产尘量大的或高活性产品等生产厂房以外，对其余厂房的室内空气进行三次过滤（初效、中效、高效）后即成为回风量，而这些回风量约占整体中央空调系统送风总量的八成-九成之间。因此新风量的比例显著下降，因而使整体制冷制热量降低，节电效果和经济收益均大大提高。这样不但降低了运营成本，还降低了公司初始投入的成本。值得注意的是，该种方法只适用产尘小、无污染的洁净车间，不然会导致洁净厂房交叉排污的可能性。尤其是制造一些高活性产品的洁净厂房。这个方式是相当不理想的，因为无法实现完全过滤回风，所以可以选择全送全排的方法，但是由于这种工艺引起交叉污染的几率较大，对生产过程的效率并不能提高。

（六）优化设计管路系统

在设计中央空调系统风机走向的时候应该尽可能减小风管直径，并尽量减少弯头、三通、四通等阻力很大的风机管接头部位。这样就可降低风机系统的阻力，并减少了空调机组的输送动力，进而达到了减少能耗的效果。在符合风速规定的前提下，尽可能减小送回进风口的风速，这样不但可减小空气过滤器阻力，还可降低噪音，从而使工作的环境更为舒适。

（七）合理配置厂房的散热器

在洁净厂房的暖通系统的实际设计活动中，必须按照合理而经济的原理选用理想的散热器。通常，洁净厂房对电荷和压力的要求很大，故要求工厂内能耗很大的厂房采用钢制翅片辐射体，因为这种散热片的空气体积很大，可以最大程度的解决工厂车间的散热需要。

三、洁净⼚房暖通空调施⼚技术要求

（1）实际施工过程中，现场施工技术人员注重的是施工的简单快速，没有节约意识。只有进行监督施工现场，才能确保施工严格遵照工程设计中的节能降耗方法要求进行。

（2）严格控制风管设计的泄露点，提高空气体系的密封度。系统的一个部位发生泄露就会带来能量的散失，所以防止风机系统渗漏的重要环节，从法兰、风机支架的制造、装配、风机保温等检测方面层层严格把关。并做好整个系统的气体密闭措施，如门框和窗页、门页和地板连接处要增设密封条，减少门、窗等缝隙的渗漏率，为各类别洁净室的压力梯度提供保证。

（3）加强隔热、保温。洁净房空腔、屋顶、窗户、风管、水管及设施等，都应采取隔热保温措施，对于保温要求较大的建筑物。地面也需做保温性能隔热处理。在建筑施工过程中，不但要控制建筑材料的质量，同时要确保施工工艺和建筑品质严格按标准要求来制作。

（4）有效过滤网的安装工作必须在洁净室经消毒确认后进行，首先关闭中央空调设备的回风阀，再开启送风阀门，各室内窗处于正常打开位置，随后再打开中央空调设备，使中央空调设备风管里的灰尘完全吹散到中央空调机组外面，最后安装有效过滤网。使用中要严密遵照此方法进行，否则将导致空调机组初中效过滤器和室内的有效顾虑器阻塞，进而导致能耗增加。

四、结束语

在设计洁净厂房的中央空调控制系统时，并不仅仅只顾及到洁净厂房内工艺制造的需

要，人身舒适性的需要，室内空气清洁度与温湿度指标等。还应关注环保的需求，以达到环境保护、可持续发展的目标。而根据公司不同的生产特点，中央空调系统节电的方法和效益也各有不同，但通过对空气热处理技术、二次回风系统、变频电机技术、降低新风比、优化管道设计和维护构件的封闭管理等节电方法的合理运用，使洁净厂房中央空调系统的运营成本降低，从而极大地提升了公司的效益。

参考文献：

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