1  工程概況

該工程位于我國東部地區(qū)，廠房內(nèi)已有兩條聚酯薄膜生產(chǎn)裝置， 根據(jù)對市場的預測和分析， 為適應(yīng)市場需求，決定建一套電容型聚酯薄膜生產(chǎn)裝置。裝置的主要設(shè)備為日本工廠拆卸搬遷的專門生產(chǎn)電容膜的設(shè)備，改造和更新部分主設(shè)備和電氣控制設(shè)備，配套設(shè)施采用國內(nèi)先進技術(shù)設(shè)備。

主廠房只包括薄膜生產(chǎn)區(qū)域及變配電室，其他公用工程站房均為獨立建筑。主廠房總建筑面積6100㎡，其中空調(diào)面積2000㎡。鑄模、縱拉區(qū)域吊頂標高2.8ｍ； 牽引、分切區(qū)域?qū)痈?.7ｍ，走道部分吊頂標高4.0ｍ。設(shè)備區(qū)域考慮設(shè)備維修設(shè)有行吊軌道，無法進行建筑吊頂，造成空調(diào)空間很大，從節(jié)能角度出發(fā)，在設(shè)備和吊軌之間3.5ｍ標高處拉了一個薄膜簾子作為吊頂，不僅降低了空調(diào)區(qū)高度，減少了潔凈區(qū)域的體積，也不影響檢修。潔凈區(qū)域的內(nèi)墻面采用不銹鋼墻裙、硅酸鈣板內(nèi)墻面。

薄膜生產(chǎn)裝置是以切片、母粒切片為原料，經(jīng)切片輸送及結(jié)晶干燥、擠壓熔融、鑄膜、縱拉、橫拉、牽引、收卷、分切后包裝為成品的裝置。主要工序包括：切片輸送一混料一結(jié)晶干燥一擠壓熔融一鑄膜一縱拉一橫拉一牽引一收卷一分切。

2  空調(diào)設(shè)計標準

薄膜工廠的空調(diào)是為滿足生產(chǎn)工藝要求而設(shè)計的，廠房潔凈度要求及室內(nèi)參數(shù)由工藝專業(yè)確定。室內(nèi)設(shè)計參數(shù)及潔凈度要求見表１。

3  空調(diào)系統(tǒng)

3.1空調(diào)機組的配置

根據(jù)薄膜生產(chǎn)線的布置，設(shè)置兩套全自動組合式帶一次回風的全空氣空調(diào)系統(tǒng)。室外空氣與室內(nèi)回風混合后過濾，夏季經(jīng)過冷卻降溫、冬季經(jīng)過加熱后送人室內(nèi)，維持室內(nèi)溫濕度在要求的范圍內(nèi)。空調(diào)機組由回風機段、排風段、新風段、粗效過濾段、一次加熱段、噴淋段、 表冷段、二次加熱段、送風機段、中效過濾段、亞高效過濾段等組成；其中送、回風機均采用變頻調(diào)速控制。潔凈車間人口設(shè)置風淋室。高效過濾器設(shè)置在送風系統(tǒng)末端?？照{(diào)系統(tǒng)劃分見表2。

3.2風量確定

為保證車間區(qū)域的空氣潔凈度等級，潔凈室的送風量是通過換氣次數(shù)計算得出的。根據(jù)ＧＢ50073－－2001《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》 的要求，空氣潔凈度等級為7級時， 換氣次數(shù)為15～25次/ｈ， 設(shè)計取值為20次/ｈ；空氣潔凈度等級為6級時，換氣次數(shù)為50～60次/ｈ，設(shè)計取值為55次/ｈ。

因為有潔凈度要求， 薄膜廠房內(nèi)需保持正壓，送風量必須大于回風量與排風量之和。 不同等級的潔凈區(qū)以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差不小于5Ｐａ，潔凈區(qū)與室外的壓差不小于10Ｐａ。

薄膜廠房特別是拉伸區(qū)域設(shè)備排風量很大，為37440m3/h，而且排風溫度高。另外烘箱上方設(shè)備散熱量很大，為了通風降溫，采用通風機強制排風， 排風量為32040m3/h。這部分排風如果全部用空調(diào)新風來補充，能耗較大。從節(jié)約能源角度出發(fā)，只對有溫度要求的設(shè)備區(qū)送入空調(diào)風，走道及烘箱上方的巡檢通道設(shè)置局部送風口進行局部降溫。其余不足的風量由2臺送風機將室外新風送人設(shè)備上方進行補充，送風量為15360m3/h，既降低了烘箱上方的溫度，又保證了風量平衡；收卷、分切區(qū)、包裝區(qū)域設(shè)備排風量很小，絕大部分室內(nèi)風都可以回用。車間的風量平衡見圖１。

3.3空調(diào)機組的節(jié)能自動控制

薄膜廠房的潔凈度要求較高，為保證車間的潔凈度要求，車間內(nèi)需保持正壓。出于安全性考慮，空調(diào)系統(tǒng)采用了定風量系統(tǒng)，考慮到系統(tǒng)的阻力變化會影響風量等其他因素，風機采用變頻調(diào)速來恒定風量。根據(jù)安裝在送風主管上的動壓傳感器調(diào)節(jié)風機變頻器改變轉(zhuǎn)速，在末端阻力變化時保持送風量恒定，并最大限度地避免風壓過大造成能量浪費，減少運行能耗。

空調(diào)機組設(shè)有混風控制系統(tǒng)，通過新、回風溫濕度的檢測和比焓計算并與設(shè)定的比焓進行比較，實現(xiàn)比焓控制，從而自動調(diào)節(jié)新、回、排風比例，盡可能多地利用回風和新風的能量， 在過渡季甚至可以利用全新風供冷，最大限度節(jié)約能源。

送風主管上設(shè)有溫濕度傳感器，根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)表冷器閥門及加熱器蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，空調(diào)機組內(nèi)的過濾器及末端高效過濾器均設(shè)置壓差報警裝置，以保證及時更換過濾網(wǎng)，降低管道阻力。

空調(diào)機組的送風機及排風機與防火閥聯(lián)鎖，當風管內(nèi)空氣溫度達到70℃時，防火閥自動關(guān)閉，同時切斷送、排風機電源，并將信號送至消防控制室。另外，當消防控制室檢測到火災信號時，也可以遠距離切斷送、排風機電源。同時，送風機、回風機和排風機的啟閉設(shè)置了聯(lián)鎖。系統(tǒng)啟動時先啟動送風機，再啟動回風機和排風機；關(guān)閉時順序相反。以ＡＣＡ０１系統(tǒng)為例，空調(diào)系統(tǒng)流程見圖2。

3.5氣流組織

潔凈區(qū)采用上送風、下側(cè)回風的氣流組織形式?？照{(diào)送風總管布置于吊頂內(nèi)，通過高效過濾器風口送至車間通道及潔凈小室，上送風口與吊頂平齊；潔凈小室與通道采用簾子分隔，小室內(nèi)壓力高于通道，小室的回風通過正壓滲透到通道，回風口設(shè)于車間潔凈通道下側(cè)，通過回風支管進入吊頂內(nèi)的回風總管；現(xiàn)場崗位送風管從吊頂引下。送風口采用帶擴散板的高效過濾器風口，送風風速0.69m/s；回風口均采用雙層百葉風口，回風速度2.0m/s。

在牽引、分切等潔凈小室內(nèi)，潔凈度要求高，換氣次數(shù)要求大，溫度要求反而不高。在保證新風量和潔凈室壓差的條件下，為了節(jié)約能源，部分潔凈區(qū)空氣不送回空調(diào)機房而直接循環(huán)使用。潔凈區(qū)回風通過設(shè)在吊頂?shù)陌偃~風口進入回風靜壓箱，再由風機過濾單元（ＦＦＵ）送人室內(nèi)， 如圖３所示。

4 薄膜廠房設(shè)計中需要關(guān)注的問題

薄膜廠房內(nèi)一般都設(shè)有地下室，分切機底部設(shè)有設(shè)備檢修用的地坑，為了防止地下室的產(chǎn)塵對潔凈區(qū)的潔凈度產(chǎn)生影響，地上潔凈區(qū)域應(yīng)保證相對地下室為10Ｐａ正壓。在調(diào)節(jié)地下室風量平衡時，要考慮因為設(shè)備上下連通，由設(shè)備帶入或帶出地下室的風量。對于有設(shè)備排風的地下室，特別是設(shè)備排風量大的地下室，最好單獨設(shè)置送風系統(tǒng)補充室外新風，降低地下室的負壓值，減少地上潔凈區(qū)經(jīng)過處理的空氣泄漏到地下室，節(jié)約能量。

設(shè)備排風中有些設(shè)備排風機不同時開啟，特別是排除有害氣體的風機。排風量的不同會對室內(nèi)的壓力產(chǎn)生影響，因此必須將不連續(xù)運行設(shè)備的排風機與相對應(yīng)的回風支管上的電動閥聯(lián)鎖，以維持室內(nèi)壓力恒定。

廠房內(nèi)不同等級的潔凈區(qū)以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差在滿足潔凈度要求的前提下不要太大，以免高等級潔凈區(qū)域內(nèi)風量偏大，增加空調(diào)能耗，提高運行成本。

薄膜廠房內(nèi)的溫濕度要求是由設(shè)備制造商提供的，而且給出的設(shè)計參數(shù)要求是一個范圍，設(shè)計時必須弄清楚這個范圍的具體含義以及環(huán)境參數(shù)的變化對生產(chǎn)的影響。一般薄膜廠房除了收卷、分切局部Ⅸ域需要考慮工藝要求外，其他區(qū)域主要是考慮人員舒適性。應(yīng)在滿足工藝要求的前提下盡可能減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。