凈化用組合式空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)計算

任劍生 閆海波 張建美

凈化用組合式空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)計算

任劍生 閆海波 張建美

（山東齊都藥業(yè)有限公司，山東淄博255400）

對潔凈區(qū)的組合式空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計確認(rèn)，并對設(shè)計過程中所用的氣象參數(shù)、計算公式以及空氣處理過程等進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以便更好地管理和維護(hù)空調(diào)系統(tǒng)，使其正常運轉(zhuǎn)，保證生產(chǎn)任務(wù)的順利完成。

凈化用組合式空調(diào)；參數(shù)；設(shè)計；計算

0 引言

我國新版GMP認(rèn)證的嚴(yán)謹(jǐn)程度可以說與FDA、WHO、歐盟等組織的相關(guān)規(guī)范要求不相上下，體現(xiàn)出了我國對藥品生產(chǎn)行業(yè)的高度重視以及對整個國家用藥安全形勢的負(fù)責(zé)任的態(tài)度。標(biāo)準(zhǔn)提高后，對制藥企業(yè)生產(chǎn)所用的硬件、軟件的要求也隨之提高，作為整個潔凈區(qū)生產(chǎn)環(huán)境所需的最基礎(chǔ)設(shè)施——空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，其平穩(wěn)、高效、有保障地運行顯得尤為重要。然而，設(shè)計院對組合空調(diào)的設(shè)計在某些方面容易與實際使用單位脫節(jié)，導(dǎo)致設(shè)計參數(shù)的選擇不準(zhǔn)確，實際運行時達(dá)不到工藝規(guī)程所要求的生產(chǎn)條件，給生產(chǎn)單位造成了不必要的損失，所以，生產(chǎn)單位有必要結(jié)合自身的工藝參數(shù)、設(shè)備參數(shù)、已使用車間的實際使用情況，對設(shè)計方案進(jìn)行審核，同設(shè)計院做好溝通工作，以免對生產(chǎn)活動造成影響。空調(diào)的使用者也應(yīng)該明白其設(shè)計和參數(shù)的計算過程，從而做到心中有數(shù)。

1 組合式空調(diào)的設(shè)計過程

下面以一個小的質(zhì)檢凈化區(qū)為例，進(jìn)行設(shè)計方面的計算和審核，質(zhì)檢凈化區(qū)的平面設(shè)計如圖1所示。

1.1 設(shè)計說明

凈化區(qū)室內(nèi)空調(diào)參數(shù)為：溫度18～26 ℃，濕度45%～65%。由于整個凈化區(qū)都為凈化C級別（陽性對照間必須為全排風(fēng)設(shè)置），我們將整個系統(tǒng)設(shè)計為一套組合式凈化空調(diào)機(jī)組。

凈化廠房一般都是位于建筑物內(nèi)的二次裝修建筑，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)都為巖棉保溫彩鋼板，因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱、冷量可以不用考慮。

1.2 計算公式及計算過程

1.2.1 門隙排風(fēng)量計算公式

式中Lz——門隙排風(fēng)量，m3/h；

l——縫隙長度，m；

Δp——室內(nèi)要求保持的正壓或負(fù)壓值，1 mmH2O，1 mmH2O＝9.78 Pa；

a，n——嚴(yán)密程度相關(guān)的常數(shù)，通常a＝8～40，n＝1～2。

通常凈化區(qū)按門的大小取門隙排風(fēng)經(jīng)驗值，800 mm的門取50 m3/h，1 200 mm的門取100 m3/h。

1.2.2 風(fēng)量計算

風(fēng)量計算表如表1所示。

1.2.3 設(shè)計氣象參數(shù)（山東省濟(jì)南市）

（1）大氣壓力：冬季＝102.37 Pa，夏季＝100.14 Pa；（2）通風(fēng)計算干球溫度：冬季＝-2.3 ℃，夏季＝30.9 ℃；

圖1 質(zhì)檢凈化區(qū)的平面設(shè)計

表1 風(fēng)量計算

（3）空調(diào)室外計算干球溫度：冬季＝-10.3 ℃，夏季＝34.6 ℃；

（4）夏季空調(diào)室外計算濕球溫度：26.7 ℃；

（5）冬季空調(diào)室外計算相對濕球濕度：最冷月平均室外相對濕度＝61%。

1.2.4 空調(diào)參數(shù)計算公式

空調(diào)送風(fēng)冷負(fù)荷計算公式：

式中Q冷——空調(diào)冷負(fù)荷，kW；

Q風(fēng)——空調(diào)送風(fēng)量，m3/h；

Ci——混合空氣焓值，kJ/kg；

Li——機(jī)器露點空氣焓值，kJ/kg；

a——空氣密度，取1.2 kg/m3。

空調(diào)送風(fēng)熱負(fù)荷計算公式：

Q熱＝Q風(fēng)×a×（Mi－Ci）/3 600

式中Q熱——空調(diào)熱負(fù)荷，kW；

Q風(fēng)——空調(diào)送風(fēng)量，m3/h；

Mi——送風(fēng)溫度空氣焓值，kJ/kg；

Ci——混合空氣焓值，kJ/kg；

a——空氣密度，取1.2 kg/m3。

冬季空調(diào)加濕量計算公式：

W＝Q風(fēng)×a×（Od－Cd）×3.6/3 600

式中W——加濕量，kg/h；

Q風(fēng)——空調(diào)送風(fēng)量，m3/h；

Od——送風(fēng)溫度空氣含濕量，g/kg；

Cd——混合點空氣含濕量，g/kg；

a——空氣密度，取1.2 kg/m3。

1.2.5 空調(diào)負(fù)荷計算

空調(diào)負(fù)荷計算結(jié)果如表2所示。

表2 空調(diào)負(fù)荷計算結(jié)果

1.2.6 空氣處理過程

空氣處理過程的焓濕圖如圖2所示。

圖2 空氣處理過程的焓濕圖

2 設(shè)計理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合

以上的空氣處理過程是以送風(fēng)溫差2 ℃、熱濕比ε≈20 000來計算的，具有一定的代表性，但若房間內(nèi)有大的產(chǎn)熱、產(chǎn)濕、排風(fēng)設(shè)備，就要另當(dāng)別論，需要提前同設(shè)備廠家、設(shè)計院進(jìn)行充分的溝通，并進(jìn)行獨立計算。對過熱的房間，可以在空調(diào)的分段設(shè)置上進(jìn)行綜合考慮或者采取房間單設(shè)冷量內(nèi)循環(huán)的方式；對過濕的房間，可以采取增設(shè)轉(zhuǎn)輪除濕的方式，以求得最好的效果。

3 結(jié)語

組合式空調(diào)設(shè)計參數(shù)的正確與否直接影響到生產(chǎn)使用中的效果，也直接關(guān)系到車間的生產(chǎn)環(huán)境是否達(dá)到工藝規(guī)程的要求。在設(shè)計初期應(yīng)做好充分的溝通和協(xié)調(diào)，本著科學(xué)、合理的態(tài)度，從實際出發(fā)，從節(jié)能降耗的大局出發(fā)，為藥品的生產(chǎn)創(chuàng)造一個優(yōu)質(zhì)的條件，保證人們的用藥安全，促進(jìn)制藥行業(yè)的健康發(fā)展。

[1] 電子工業(yè)部第十設(shè)計研究院.空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995.

2015-07-13

任劍生（1976—），男，山東淄博人，工程師，從事制藥企業(yè)公用設(shè)施的建設(shè)與改造工作。