廣州口罩生產(chǎn)凈化車間
高大廠房的特點分析
（1）高大廠房有其固有的特點，一般情況下高大廠房主要在生產(chǎn)的后工序，一般用在大型設(shè)備的組裝為主，對潔凈度要求不高，溫濕度的控制精度要求不高，工藝生產(chǎn)期間設(shè)備發(fā)熱量不大，人員相對較少。
（2）高大廠房通常為大框架結(jié)構(gòu)，而且經(jīng)常采用輕型材料，頂板一般不易承受較大荷載。
（3）塵埃粒子的產(chǎn)生和分布對于高大潔凈廠房，主要污染源與一般潔凈室不同，除了人和運(yùn)動設(shè)備發(fā)塵以外，表面發(fā)塵占有很大的比例。按照文獻(xiàn)所提供的數(shù)據(jù)，人靜止時的發(fā)塵量取 105粒/（min·人），人動作時的發(fā)塵量按照靜止時的5倍計算，對于普通高度的潔凈室，表面發(fā)塵量按8m2地面的表面發(fā)塵量相當(dāng)于一個人靜止時的發(fā)塵量進(jìn)行取值。對于高大潔凈廠房，其下部人員活動區(qū)，凈化負(fù)荷較大，上部區(qū)域凈化負(fù)荷較小，同時，由于工程使用特點，為了安全和考慮到不可預(yù)見的塵埃污染，取適當(dāng)安全系數(shù)是必要的。本工程表面發(fā)塵量按照6m2地面的表面發(fā)塵量，相當(dāng)于一個人靜止時的發(fā)塵量進(jìn)行取值。本工程按照每班20人工作計算，人員發(fā)塵量僅占總產(chǎn)塵量的20%，而一般潔凈室中人員發(fā)塵量占總產(chǎn)塵量的90% 左右。
高大廠房潔凈室裝修
潔凈室裝修一般包括潔凈室地面、墻板、吊頂、及配套的空調(diào)、照明、消防、給排水等與潔凈室相關(guān)的內(nèi)容，根據(jù)要求，潔凈廠房的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)裝修，應(yīng)選用氣密性良好，且在溫度和濕度變化時變形小的材料。潔凈室內(nèi)墻壁和頂棚的裝修應(yīng)符合下列要求：
（1）潔凈室內(nèi)墻壁和頂棚的表面應(yīng)平整、光滑、不起塵、避免眩光、便于除塵，并應(yīng)減少凹凸面。
（2）潔凈室不宜采用砌筑墻抹灰墻面，當(dāng)必須采用時宜干燥作業(yè)，抹灰應(yīng)采用高級抹灰標(biāo)準(zhǔn)。墻面抹灰后應(yīng)刷涂料面層，并應(yīng)選用難燃、不開裂、耐清洗、表面光滑、不易吸水變質(zhì)發(fā)霉的涂料。這樣一般情況下潔凈室裝修主要選擇比較好的彩涂金屬壁板作為內(nèi)裝修材料。但是對于高大空間廠房來說，因?qū)痈弑容^高，對金屬壁板隔墻的安裝比較困難，強(qiáng)度差，造價高，不能承重等問題。本工程分析了高大廠房潔凈室產(chǎn)塵的特點及房間潔凈度的要求，沒有采用常規(guī)的金屬壁板的內(nèi)裝修做法，在原有土建墻體上打磨進(jìn)行環(huán)氧涂層，整個空間不設(shè)吊頂，增加使用空間。
高大潔凈廠房的氣流組織
對于高大潔凈廠房，采用潔凈分層空調(diào)系統(tǒng)可以使系統(tǒng)的總送風(fēng)量大為減少。風(fēng)量減少了，要得到較好的潔凈空調(diào)效果，采用合理的氣流組織就顯得尤為重要，既要保證送風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)的均勻性，減少潔凈工作區(qū)的渦流和氣流回旋，又要增強(qiáng)送風(fēng)氣流的擴(kuò)散特性，充分發(fā)揮送風(fēng)氣流的稀釋作用。
在萬級或十萬級潔凈度要求的高大潔凈廠房中，可以引用舒適性空調(diào)高大空間的設(shè)計理念，如機(jī)場、展館等大空間使用噴口的方式。采用噴口，側(cè)面送風(fēng)，氣流可以擴(kuò)散較長的距離，噴口送風(fēng)是依靠噴口吹出的高速射流實現(xiàn)送風(fēng)的方式，主要實用于高大廠房或者層高很高的公共建筑空間的空氣調(diào)節(jié)場所。噴口采用側(cè)送風(fēng)，將噴口與回風(fēng)口布置在同一側(cè)，空氣以較高的速度、較大的風(fēng)量集中由設(shè)置在空間上的若干個噴口射出，射流行至一定路程后折回，使整個空調(diào)區(qū)處于回流區(qū)，然后有設(shè)在下部的回風(fēng)口抽走返回空調(diào)機(jī)組。其特點是，送風(fēng)速度高、射程遠(yuǎn)。射流帶動室內(nèi)空氣進(jìn)行強(qiáng)烈混合，速度逐漸衰減，并在室內(nèi)形成大的回旋氣流，從而使空調(diào)區(qū)獲得較均勻的溫度場和速度場。
工程設(shè)計實例
某高大潔凈廠房（長 40 m、寬 30 m、高 12m），要求 5 m 以下為潔凈工作區(qū)，凈化等級為靜態(tài)萬級，動態(tài)十萬級，溫度tn= 22℃±3℃，相對濕度 fn= 30%~60%。
氣流組織和換氣次數(shù)的確定
針對該高大潔凈廠房的使用特點，寬超過30m，不設(shè)吊頂，常規(guī)的潔凈廠房的送風(fēng)方式很難滿足使用要求，采用噴口分層送風(fēng)的方式來保證潔凈工作區(qū)（5 m 以下）的溫濕度和潔凈度。在側(cè)墻上均勻布置了對吹的噴口送風(fēng)口裝置，在廠房側(cè)墻下部距地面0.25 m 高度附近均勻布置了帶阻尼層的回風(fēng)口裝置，構(gòu)成了工作區(qū)在噴口回流、集中側(cè)下回的氣流組織形式。同時，為了使5 m以上非潔凈工作區(qū)的空氣從潔凈度和溫濕度上不形成死區(qū)，減少頂棚室外冷、熱輻射對工作區(qū)的影響，又能把上部吊車工作中產(chǎn)生的塵埃粒子及時排走，并充分利用擴(kuò)散到5 m以上的潔凈空氣，在非潔凈空調(diào)區(qū)布置了一排小型的帶狀回風(fēng)口，形成了一個小的循環(huán)回風(fēng)系統(tǒng)，可以大大減輕上部非潔凈區(qū)域?qū)ο虏繚崈艄ぷ鲄^(qū)的污染。
本工程根據(jù)潔凈度等級和污染物散發(fā)量，對6 m以下的潔凈空調(diào)區(qū)采用了16 h-1的換氣次數(shù)，對上部非潔凈區(qū)域采用適量的排風(fēng)，小于4 h-1的換氣次數(shù)，實際上整個廠房的平均換氣次數(shù)為 10 h-1。這樣，同全室進(jìn)行潔凈空調(diào)相比，潔凈分層噴口送風(fēng)方式不僅較好地保證了潔凈空調(diào)區(qū)的換氣次數(shù)，滿足大跨度廠房的氣流組織，而且大大節(jié)省了系統(tǒng)的風(fēng)量、冷量和風(fēng)機(jī)動力。
側(cè)送噴口送風(fēng)的計算
送風(fēng)溫差
潔凈空調(diào)所需要的換氣次數(shù)比一般空調(diào)大得多，于是充分利用潔凈空調(diào)的大風(fēng)量，減小送風(fēng)氣流的送風(fēng)溫差，不僅能夠節(jié)省設(shè)備容量和運(yùn)行費(fèi)用，而且使其更有利于保證潔凈空調(diào)區(qū)的空調(diào)精度。
射流計算
潔凈廠房跨度比較大，寬為 30 m，需要保證中間區(qū)域搭接要求，又保證工藝工作區(qū)在射流的回風(fēng)區(qū)，同時要考慮噪音的要求，本工程送風(fēng)速度v0= 5 m/s，噴口安裝高度為 6 m，氣流以水平方向從噴口送出（ = 00）。本工程對噴口送風(fēng)氣流進(jìn)行了計算，噴口直徑取0.36 m，根據(jù)文獻(xiàn)[3]計算阿基米德數(shù)為0.0035，噴口的送風(fēng)速度為4.8 m/s，末端的軸心速度為 0.8 m/s，平均速度為 0.4 m/s，回流的平均速度小于 0.40 m/s，滿足工藝使用要求。
由于送風(fēng)氣流的風(fēng)量大、送風(fēng)溫差小，幾乎與等溫射流無異，所以射流長度容易保證，根據(jù)阿基米德數(shù)可以計算出相對射程 x/ds = 37 m，能夠滿足對側(cè)送氣流 15 m 搭接的要求。
空調(diào)工況處理
針對潔凈室設(shè)計中送風(fēng)量大、送風(fēng)溫差小的特點，充分利用回風(fēng)，在夏季空調(diào)處理方式上取消一次回風(fēng)，采用大比例的二次回風(fēng)，只對新風(fēng)進(jìn)行一次性處理然后與大量的二次回風(fēng)混合，從而取消了再加熱，減少了設(shè)備的容量和運(yùn)行能耗。
工程實測結(jié)果
本工程竣工后，進(jìn)行了全面的工程測試，整個廠房共設(shè)置了20 個水平方向和垂直方向的測點。在靜態(tài)情況下對潔凈廠房的速度場、溫度場、潔凈度、噪聲等進(jìn)行了測試，實測效果比較好。在設(shè)計工況下的實測結(jié)果：
送風(fēng)口處氣流的平均速度為 3.0 m/s~4.3 m/s，兩股對吹氣流搭接處（即射流末端）風(fēng)速為 0.30m/s ~ 0.45 m/s。潔凈工作區(qū)的換氣次數(shù)保證在 15h-1，測得其潔凈度在萬級以內(nèi)，較好地滿足了設(shè)計要求。
室內(nèi)A 聲級噪聲在回風(fēng)口處為 56 dB，其他工作區(qū)均在 54dB 以下。
廣州口罩生產(chǎn)凈化車間
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