某百級(jí)潔凈廠房的改造工程

簡(jiǎn)介： 本工程為百級(jí)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(duì)濕度為60%，后來甲方變化了廠房的功能，要求相對(duì)濕度為30～45%，但是沒有對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造，在冬天或者是春秋季節(jié)運(yùn)行能夠達(dá)到工藝的要求，但是到夏季室外溫濕度較高時(shí)，室內(nèi)相對(duì)濕度就會(huì)出現(xiàn)偏高的現(xiàn)象，影響正常的生產(chǎn)。改造時(shí)針對(duì)工程所存在的問題進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)甲方機(jī)房所具有的條件，重點(diǎn)處理新風(fēng)，并提出了幾種改造方案進(jìn)行比較，得出了一個(gè)即經(jīng)濟(jì)又合理的方案。
關(guān)鍵字：潔凈廠房轉(zhuǎn)輪除濕機(jī) 新風(fēng)

1 工程概況

1.1 概述

　　河北省石家莊市某百級(jí)電子廠房，層流潔凈室，面積66㎡，層高3 M,室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度23±1℃，相對(duì)濕度60±5%。

　　室外設(shè)計(jì)參數(shù):

　　夏季干球溫度: 35.1℃，濕球溫度: 26.6℃

　　冬季空調(diào)設(shè)計(jì)溫度：-11℃，相對(duì)濕度 52%

1.2 空調(diào)系統(tǒng)形式

　　本工程采用二次回風(fēng)系統(tǒng),如圖1所示。送風(fēng)量為51120 m³/h，新風(fēng)量為4470 m³/h，總回風(fēng)量為46650 m³/h，排風(fēng)量為3820 m³/h，計(jì)算漏風(fēng)量為650 m³/h，室內(nèi)氣流組織采用層流，上供下回式，機(jī)組選用組合式空調(diào)機(jī)組，冷水由冷凍機(jī)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(yùn)行故障及原因分析

2.1 運(yùn)行故障

　　正常的天氣情況下，空調(diào)運(yùn)行情況良好，室內(nèi)溫、濕度和潔凈度都能達(dá)到要求，但是，在夏季陰天、下雨或室外濕度比較大時(shí)，室內(nèi)的濕度高于設(shè)計(jì)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(fēng)量減少或關(guān)閉，就能達(dá)到工藝要求的濕度。

2.2 故障分析：

　　經(jīng)過仔細(xì)的考察和計(jì)算得出，問題的主要原因在于原工程設(shè)計(jì)的冷源采用制冷站供應(yīng)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(shè)計(jì)參數(shù)所對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度（約5℃），因此，相對(duì)濕度降不下來。

3 工程改造

　　由于在夏季濕負(fù)荷的主要來源為新風(fēng)濕負(fù)荷，因此，只要對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理，降低新風(fēng)的含濕量，再和一、二次回風(fēng)混合后送入室內(nèi)，就能滿足工藝的要求的相對(duì)濕度。因此我們提出了幾種新風(fēng)預(yù)處理的方案，并進(jìn)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(jī)除濕，及直接將新風(fēng)處理到熱濕比線上，然后和回風(fēng)混合送入室內(nèi)。

　　方案二：新風(fēng)機(jī)組加冷凍除濕，新風(fēng)先經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組，除掉一部分含濕量，然后再經(jīng)過低溫除濕機(jī)，這樣可降低冷凍除除濕機(jī)的負(fù)荷，降低初投資。

　　方案三：轉(zhuǎn)輪除濕，直接用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)處理新風(fēng)，將新風(fēng)中的濕度降下來，然后再和一次回風(fēng)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(fēng)至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，送入室內(nèi)。

　　方案四：新風(fēng)機(jī)組加轉(zhuǎn)輪除濕，由于轉(zhuǎn)輪除濕需要電再生或蒸汽再生，運(yùn)行成本較高，因此，如果讓新風(fēng)先經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組，除掉空氣中的一部分濕度，然后再經(jīng)過轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，除掉剩余的一部分濕度，這樣可降低轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的負(fù)荷，降低初投資。

3.2 方案比較

3.2.1 首先對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕和冷卻除濕兩種方法進(jìn)行比較，因?yàn)楸竟こ坦に囈蟮南鄬?duì)濕度比較低，采用的機(jī)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(dá)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(shí)，蒸發(fā)器就有凍結(jié)的危險(xiǎn)，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(shè)，系統(tǒng)形式就變成了一次回風(fēng)，室內(nèi)可能出現(xiàn)大的溫濕度波動(dòng)，這樣就需要再熱器來調(diào)整送風(fēng)溫度，增加初投資，因此本工程此處采用轉(zhuǎn)輪除濕比冷凍除濕更合適。但是，轉(zhuǎn)輪除濕的初投資和運(yùn)行成本都高于冷凍除濕，因此單純的采用轉(zhuǎn)輪除濕也不經(jīng)濟(jì)。

　?。ǎ幔　　　　　　　?　　（ｂ）　　　　　　　　　　　　（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(yùn)行費(fèi)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(yùn)行成本上比較都高于方案一、二、四，因此不是經(jīng)濟(jì)合理的方案。方案四和方案二比較初投資和運(yùn)行成本上比較都高于對(duì)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(jié)的危險(xiǎn)。

表1 各方案綜合比較
　

方案一

方案二

方案三

方案四

設(shè)備費(fèi)

(萬元)

新風(fēng)機(jī)組

1.4

除濕機(jī)

7.1

安裝調(diào)試費(fèi)(萬元)

0.8

0.6

0.5

0.6

運(yùn)行費(fèi)

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(diǎn)在于初投資不高，運(yùn)行成本較低，并且在冷凍除濕的基礎(chǔ)上采用轉(zhuǎn)輪除濕，運(yùn)行可靠, 是一種比較經(jīng)濟(jì)合理的處理方案。