空调气流组织设计系统方案毕业论文.docx
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空调气流组织设计系统方案毕业论文
空调气流组织设计系统方案毕业论文
1工程概况
1.1原始资料
1.1.1工程简介
该工程为云南鹤鸣药业厂空调系统设计，该制药厂有净化空调面积4932m2；舒适性空调房间面积2808m2。
其中净化区包括三十万级、十万级几万级净化区。
1.1.2土建资料
外墙选用30号墙体：
内墙选用1号墙体：
k=2.06
楼板选用4号楼板：
窗户：
单层金属窗厚5mm、k=6.4w/m².k无窗帘、无外遮阳。
1.2气象参数
1.2.1夏季参数
表1.1夏季数据
大气压
室外计算日较差
室外干球温度
室外湿球温度
室外平均风速
99.2kPa
4.9℃
27.8℃
20℃
0.9m/s
1.2.2冬季参数
冬季参数见下表1.2。
表1.2冬季数据
大气压
室外计算日较差
室外干球温度
室外湿球温度
室外平均风速
102.3kPa
4.9℃
27.8℃
20℃
1.8m/s
1.2.3室内设计参数
根据药品生产有关工序和环境区域的空气洁净度等级按国家GMP等有关规定确定， 洁净室内的温度和湿度应符合下列规定：
（1） 生产工艺对温度和湿度无特殊要求时，以穿着洁净工作服不产生不舒服感为宜。
空气洁净度100级、10000级区域一般控制温度为20～24℃，相对湿度为45～60%。
100000级及以上级别区域一般控制温度为18～28℃，相对湿度为50～65%。
（2） 生产工艺对温度和湿度有特殊要求时，应根据工艺要求确定。
根据以上要求，不同等级洁净要求的洁净室所要求的温湿度也不相同，本次毕业设计根据药厂生产过程的要求其控制参数如下表所示，见表1.3
表1.3室内设计参数
房间类型（净化区）
室温（℃）
相对湿度％
噪声声级
（dB（A））
新风标准
（
）
夏季
冬季
夏季
冬季
三十万级区
20±2
20±2
50±5
50±5
50-60
每人不少于50
十万级区
20±2
20±2
50±5
50±5
50-60
每人不少于50
万级区
20±2
20±2
50±5
50±5
50-60
每人不少于50
房间类型（净化区）
室温（℃）
相对湿度％
噪声声级
（dB（A））
新风标准
（
）
夏季
冬季
夏季
冬季
科研、办公
26
20
55±5
50±5
50-60
每人不少于30
会议室
26
20
55±5
50±5
50-60
每人不少于25
健身房
26
20
55±5
50±5
50-60
每人不少于40
2负荷计算
2.1冷负荷理论根据
2.1.1房间冷负荷构成
房间冷负荷包括六大部分：
（1）通过围护结构传入室内的热量；
（2）透过外窗进入室内的太阳辐射热量；
（3）人体散热量；
（4）照明散热量；
（5）设备散热量；
（6）其它室内散热量。
2.1.2.房间湿负荷构成
房间湿负荷包括两部分：
（1）人体散湿量；
（2）其它室内散湿量。
2.2洁净室冷负荷理论依据
2.2.1洁净室负荷计算
洁净室负荷包括夏季的空调冷负荷和冬季的空调热负荷，冷热负荷的计算方法与舒适型空调大体一致，也可以采用冷负荷系数法。
空调冷负荷包括维护结构传热形成的冷负荷和室内工艺设备（循环风机、净化设备风机、以及生产厂房机械设备产生的冷负荷）人员、照明、等形成的冷负荷。
但是洁净空调又有其特殊性，洁净室的冷负荷与一般建筑物不同。
一般情况下，洁净室处于内区，维护结构引起的冷负荷可按稳定传热计算。
对于洁净正压室不考虑冷风渗透引起的热负荷。
在本设计当中由于洁净室总有一面与天井相接处,所以在计算墙体形成的冷负荷时要用到谐波法。
对于其他冷负荷计算方法与舒适型空调计算方法一致。
一般来说，高级别的洁净室，室内工艺设备散热负荷和人体负荷以及新风负荷占主要部分，其次是维护结构等其他形成的冷负荷。
2.2.2洁净室湿负荷计算
洁净室湿负荷包括两部分：
1）人体散湿量；
2）其它室内原料散湿量。
2.3冷负荷计算
2.3.1计算公式
（1）外遮阳玻璃窗的日射冷负荷
冷负荷的计算公式：
（2-1）
式中
——各小时的日射冷负荷,W；
——包括窗框的窗的面积,m²；
——窗的有效面积系数；
——窗玻璃修正系数；
——窗的内遮阳的遮阳系数，无内遮阳时
=1；
——窗日射得热量最大值,W/m²；
——冷负荷系数。
（2）玻璃窗传热的冷负荷
冷负荷的计算公式：
（2-2）式中
——玻璃窗传热的冷负荷,W；
——玻璃窗的传热系数,W/（m².℃）；
——夏季室外逐时温差；
——夏季空气调节室外计算日平均温度；
——玻璃窗的传热系数的修正系数；
——包括窗框的窗的面积,m²；
——室内计算温度,℃。
（3）外墙和屋面的冷负荷
冷负荷的计算公式：
（2-3）
式中
——屋面（或外墙）“计算时间”的冷负荷，W；
——屋面（或外墙）的传热系数，W/（m².℃）；
——屋面（或外墙）的面积，m²；
——夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；
——屋面（或外墙）外表面辐射热平均温升，℃；
（2-4）
——太阳总辐射日平均照度，W/m²；
——围护结构外表面的太阳辐射热吸收系数；
——围护结构外表面的放热系数，一般取
=18.6W/（m2.℃）；
——屋顶（或外墙）“作用时间”室外温度波动部分的综合负荷温差，℃；
——室内计算温度，℃。
（4）内墙、内窗、楼板、地面的冷负荷
冷负荷的计算公式：
（2-5）
式中
——内墙或楼板的冷负荷，W；
K——内墙或楼板的传热系数，W/（m².℃）；
F——内墙或楼板的面积，m²；
——邻室平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值，℃；
——室内计算温度，℃。
（5）设备冷负荷
冷负荷的计算公式：
（2-6）
式中T——热源投入使用的时刻；
τ-T——从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，h；
——τ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数；
——热源的计算散热量，W。
（6）照明冷负荷
冷负荷的计算公式：
（2-7）
式中T——开灯时刻；
τ-T——从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h；
——τ-T时间照明散热的冷负荷系数；
——照明设备的散热量，W。
当不能确定照明灯开关的确切时间时，照明的冷负荷亦可按下式估算：
（2-8）
式中
——照明设备的散热量,W；
对于有窗的房间，当围护结构的综合最大负荷出现在白天时，可仅计算白天开灯的散热量；
——蓄热系数，明装荧光灯可取0.9，暗装的荧光灯或明装的白炽灯可取0.85。
对于荧光灯：
（2-9）
式中N——照明设备的安装功率，kw；
——同时使用系数，取0.6；
——整流器消耗功率的系数，当整流器在空调房间内时取1.2，当整流器在吊顶内时取1.0；
——安装系数，明装时取1.0，暗装且灯罩上部穿有小孔时取0.6；暗装灯罩上无孔，视吊顶内通风情况取0.7；灯具回风时可取0.35。
（7）人体的冷负荷和湿负荷
1）人体显热冷负荷计算公式：
（2-10）
式中
——人体的显热散热量，W；
T——人员进入空调房间的时刻；
τ-T——从人员进入房间时算起到计算时刻的时间，h；
——τ-T时间人体显热散热量的冷负荷系数。
对于人员特别密集的场所，如电影院、剧院、会堂等，人体对围护结构和室内家具的辐射量相应较少，可取Xτ-T=1，对于轻型结构，亦可取
=1。
2）人体显热散热量
可按下式计算
（2-11）
式中n——空调房间内的人员总数；
——群集系数；
——每名成年男子的显热散热量,W。
3）人体全热冷负荷
冷负荷的计算公式：
（2-12）
式中
——人体潜热冷负荷,W；
——每名男子的潜热散热量,W。
4）人体的湿负荷Wr（kg/h）
计算公式：
（2-13）
式中
——每名成年男子的散湿量，g/h。
以下是各房间空调冷负荷计算总结表2.1
表2.1舒适区空调总结
一楼舒适区空调系统参数
房间名称
房间总湿负荷
g/kg·干空气
新风量
m³/h
新风负荷
KJ
室内冷负荷
KJ
热湿比
常规仪器室
856
270
177
2172
9133
化训室
1656
360
236
3744
8139
高温实验室
596
130
85
25567
154389
中药样本室
2245
488
320
3798
6091
培养准备
515
112
73
1012
7069
试剂室
449
98
64
882
7069
标准液配制
449
98
64
760
6091
续表
标准样品室
515
112
73
872
6091
技术档案室
489
174
114
1160
8540
清洗灭菌
894
194
128
1513
6091
天平室
224
37
24
760
12181
办公室
294
81
53
1102
13475
会议
4388
1007
660
6490
5324
办公室1
1995
549
360
7466
13475
会客
319
73
48
1223
13808
接待
294
68
44
1129
13808
办公室2
736
203
133
2712
13268
办公室3
736
203
133
2712
13268
办公室4
736
203
133
2712
13268
精密仪器室
1012
220
144
3213
11430
纯化水制备
1722
632.0
412
11068
23136
接待室
1046
384.0
250
4944
17009
门厅1
1046
384.0
250
5184
17835
面具换鞋1
534
196.0
128
2646
17835
女更衣
562
206.4
135
2657
17009
整理存放
501
184.0
120
2369
17009
灭菌
205
75.2
49
968
17009
洗烘衣
578
212.0
138
2730
17009
脏衣接受
240
88.0
57
1133
17009
男更衣
562
206.4
135
2657
17009
面具换鞋2
534
196.0
128
2524
17009
门厅2
1046
384.0
250
升级会员 