1、工程概況

本工程為株洲某公司高性能超細晶硬質(zhì)合金生產(chǎn)線技術(shù)改造項目棒材廠房，建筑主要功能為車間及車間輔房，其中模壓大廳主要將塑性良好的有機物和金屬粉末混合后，制成各種管材、棒材及其他異形的模型，要求恒溫恒濕環(huán)境。本次主要是對模壓大廳的恒溫恒濕空調(diào)設計，空調(diào)面積為1200㎡，層高為5m。

2、主要設計參數(shù)

2.1室外設計參數(shù)

根據(jù)該工程所處地理位置，氣象參數(shù)參考長沙地區(qū)，其室外計算參數(shù)按規(guī)范中標準氣象參數(shù)選用如表1所示：

2.2 室內(nèi)設計參數(shù)

根據(jù)工藝專業(yè)要求，室內(nèi)設計參數(shù)全年溫度為22+2℃，濕度為50+10%。

3、冷熱源

1)冷熱負荷計算。模壓大廳的負荷由以下幾部分組成:照明設備、人員及新風產(chǎn)生的熱量，以及外圍護結(jié)構(gòu)散熱。其中最主要的負荷就是新風產(chǎn)生的熱量和外圍護結(jié)構(gòu)散熱。其負荷的特點是:負荷變化比較大夏季制冷，冬季制熱。該項目空調(diào)計算夏季冷負荷為650kW(其中新風冷負荷410kW)，濕負荷為455 kgh(其中新風濕負荷 430kW)。

2)冷熱形式。冷熱源由廠區(qū)的風冷熱泵機組提供，夏季提供 7/12℃的空調(diào)冷凍水制冷，冬季提供45/40 ℃的空調(diào)熱水供熱。

3)冷熱水系統(tǒng)?？照{(diào)水系統(tǒng)選用兩管制系統(tǒng)，依據(jù)季節(jié)變化進行切換。水系統(tǒng)管路采用無縫鋼管，加工和安裝則采用二次熱鍍鋅的方法，以確保管路的經(jīng)久耐用。管路高架，無遮擋物，方便檢修人員觀察和維護。自來水加濕管路采用PP-R管，自來水需經(jīng)軟化處理，以延長加濕器檢修和清污的周期?？照{(diào)冷凝水就近排至空調(diào)機房地漏。

4、空調(diào)系統(tǒng)設計

4.1新風系統(tǒng)

根據(jù)規(guī)范規(guī)定:a、工業(yè)建筑應保證每人不小于30 m3/h的新風量;b、空氣調(diào)節(jié)區(qū)域宜維持5~10Pa的正壓。新風量的選用為兩項的最大值，由于房間內(nèi)工作人員10~20人，其新風量遠低于為維持空調(diào)區(qū)域正壓所需的新風量，故按后者選用新風量。

新風量為補償室內(nèi)排風量和保持室內(nèi)正壓所需新鮮空氣量之和，本次設計房間工藝設有18000mmh機械排風系統(tǒng)，為保持室內(nèi)正壓所需風量按1次/h換氣次數(shù)計算，故設計新風量為 24000 m3/h。

4.2恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的選擇

根據(jù)空調(diào)冷熱源的特點，恒溫恒濕系統(tǒng)的選用主要有兩種方案:冷凍除濕法和干式除濕法(轉(zhuǎn)輪除濕機與冷凍降溫相結(jié)合的方法)。在工藝條件中對空調(diào)區(qū)環(huán)境要求比較高時，如溫度要求比較低，相對濕度也比較低時，采用常規(guī)冷凍法就很難達到要求，或者處理空氣含濕度低于8gkg時，表冷器表面將有結(jié)凍危險，此時采用轉(zhuǎn)輪除濕法就體現(xiàn)了它的優(yōu)勢。

4.2.1冷凍除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)(以夏季為例)

冷凍除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)包含新回風混合段過濾段、表冷段、送風段。該系統(tǒng)的夏季處理過程為:

室外狀態(tài)點 W的新風與室內(nèi)狀態(tài)點N的回風混合后至狀態(tài)點 B,狀態(tài)點 B的混風經(jīng)表冷器冷卻除濕至機器露點L,然后送人恒溫恒濕房間?？諝馓幚盱蕽駡D如圖1所示,各參數(shù)點詳見表1。

4.2.2 干式除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)

1)干式除濕恒溫恒濕空調(diào)的空氣處理過程主要分為三個階段:預冷、去濕和降溫處理。含濕量的控制主要有轉(zhuǎn)輪除濕機完成。溫度主要由后表冷器的冷水量控制。空氣處理過程如圖 2、3所示。

2)空氣處理過程計算

將室外狀態(tài)點 W的新風經(jīng)前表冷器冷卻處理至D狀態(tài)點(處理點4=16℃,p:-95%;在機組運行時,新風溫度不高于16℃時,可不經(jīng)過前表冷處理),50%預冷過的新風經(jīng)轉(zhuǎn)輪除濕機以近似等焓減濕過程處理至X點(結(jié)合轉(zhuǎn)輪除濕機運行曲線得出x點);再與旁通新風風量混合至C1狀態(tài)點,C1狀態(tài)點新風與回風混合至C2點，混合后的混風經(jīng)表冷器等濕冷卻至送風狀態(tài)點 0,送入恒溫恒濕房間。查得焓濕圖得出狀態(tài)點的參數(shù)如表2所示。

4.3 氣流組織

恒溫恒濕房間的氣流組織是空調(diào)系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)。在相同的負荷和風量,氣流組織的方式不同，空調(diào)效果就會有很大的差異。本次設計的氣流組織為上送,上回形式。送風口設置在設備及物料區(qū)域,回風口設置在人員經(jīng)常駐留的靠墻區(qū)域,既保證了房間的溫濕度要求,又使工作人員感到舒適、衛(wèi)生。經(jīng)選型計算,選用了53個320mmx320mm的雙層百葉風口和3個1250mmx1250mm的單層百葉風口。風口安裝高度4m,送風口風速為 3.11m/s,回風口風速為2m/s。風口布置圖詳見圖4所示。

5、結(jié)語

本文結(jié)合工程實例,對溫濕度要求較高的恒溫恒濕房間,僅冷卻除濕很難達到除濕要求或者冷卻除濕機組很難保證冷卻除濕恒溫恒濕空調(diào)機組正常運行時,干式除濕恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)就體現(xiàn)出了優(yōu)勢;尤其是在過渡季節(jié)里,當室內(nèi)溫度已達到了要求,但濕度由于連日下雨很高時,用干式除濕恒溫恒濕空調(diào)只需啟動除濕機而不需啟動冷凍設備。

由于恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的復雜性,設計人員一方面需要充分了解使用方的要求,考慮各種情況,使設計的空調(diào)系統(tǒng)負荷各種工況的要求；另一方面需要與施工和調(diào)試人員緊密配合，確保系統(tǒng)的順利實施。