洁净室空调设计工程应用计算.doc

洁净室空调系统设计工程应用计算

芬尼克兹中央空调：刘万才

摘要


介绍洁净室空调系统的气流形式，以及在工程设计实际应用中，对产品选型

的计算方法，可对工程应用中的一些计算简化。

随着科学技术的发展，人们对产品的要求越来越高，使各类工业产品加工生产过程的要
求也更加严格，因而使得洁净技术得到日益广泛的应用和发展。洁净室的设计是一项专业综
合的工作，净化空调系统的设计是其中的一个重要过程。希望在工程实践中不断总结经验教
训，我们共同切磋，不断提高专业服务水平。

一、洁净室气流组织的设计
洁净室的气流组织与一般空调房间的气流组织有明显的不同，因为不但要考虑维持室内
温度、湿度的要求，还要考虑室内污染源扩散及维持生产环境洁净度的要求。基本气流流型
有：单向流、非单向流、混合流等三种基本形式。
单向流：是从室内的送风侧平稳地流向其相对应的回风一侧，单向流能保证室内洁净度较好，
但是工程造价高和运行费用也较高。一般用于空气洁净度等级在 1～5 级的洁净室。如：药
房、医院、手术室等场所。
1、非单向流流型是以不均匀气流分布方式，其速度方向在洁净室内不同点是不同的，
是实际应用中最多的一种形式，采用下送风时，在实际工程中，一般设置送、回风口来弥补
气流分布不均匀的现象。一般用于空气洁净度等级为 6～9 级的场所。
2、将非单向流和单向流在同一洁净室内组合使用的气流形式及为混合流，一般用于室
内需要空气洁净度严格的部位采用单向流，其它采用非单向流，这种型式可节省工程造价，
又能够满足局部洁净度要求较高的场所。
3、洁净室在工程设计时应考虑维持室内一定的压差，在工业洁净室和一自然风光场所
及维持正压差，但对于有毒、有害气体等污染较大的空间要维持负压差。《洁净厂房设计规
范》中要求，不同等级的洁净室以及非洁净区与洁净区之间的压差应小于 5 Pa,洁净室与室
外的压差应不小于 10Pa。
在工程中维持压差的送风量确定多采用换气次数法进行估算：换气次数一般按下述经验
数据进行确定。
-1

②、压差值为 10 Pa 时，压差风量相应的换气次数为 2～4h

二、新风量、洁净室送风量、回风量的
1、新风量的确定
洁净室内的新风补充量主要有三方面因素：

-1

1
2
3
补充系统内排风所需的新风量 Lp；(m3/h)
维持系统静压差所需的新风量 Lz (m3/h)
保证室内人员的新风需要 Lxr《洁净厂房设计规范》中要求：室内人员新风量不小
于 40m3/h.人

结合上述因素，洁净净化系统新风量 Lx＝∑Lp＋Lz
2、洁净送风量的计算
同时满足≥Lxr 的要求。①、压差值为5Pa时，压差风量相应的换气次数为1～2h

① 工程中洁净室送风量可按照换气次数来进行计算：
送风量=K×建筑空间体积；
K 值为系数可从《洁净厂房设计规范》中查取。
② 洁净室内消除余热、余湿的送风量计算

余热：
余湿：
送风量＝3600×总热负荷/1.2×空气处理前后焓差
送风量＝1000×总余湿量/1.2×空气处理前后含湿量差

洁净室送风量可取满足上述要求所计算的最大值。
3、回风量
洁净室的空调系统的回风量是该系统送风量与新风量之差，

即：
回风量＝送风量 － 新风量

三、净洁系统空调处理方案设计及计算
洁净系统空气处理方案有：一次回风式系统、二次回风式系统、全新风式系统三种。全
新风系统多应用于不可利用的场所，在工程应用中采用全新风系统时，在系统中增加能量回
收装置，即将室内的排风在未排出室外前，与从室外引入的新风进行热量交换，从而 到节
能，降低能耗。
洁净室空调系统冷（热）、湿负荷的计算与一般空调房间的热湿负荷计算基本相同，可
参考《空气调节设计手册》中的相关内容。

1
一次回风系统空气处理过程

夏季：
W

混合
C
冷却干燥
L
再热
O
N

N
W：室外空气状态点；
N：室内空气状态点；
C：新、回风混合空气状态点；
L：除湿状点；
O：送风状态点；
▲系统送风量计算

送风量（Ls）＝洁净室总冷负荷/1.2×送、回风焓差（iN －iO）；
▲系统所需的冷量计算

所需冷量(Qx)＝1.2×Ls×除湿前后焓差（ic－iL）；
▲系统所需的热量计算

所需热量（Qr）＝1.2×Ls×再热前后的焓差（io－iL）；
冬季：
W

混合

C

加热

O

、

等温加湿

O

N

N

、

O：为空气加热状态点；

▲系统加热量计算

、

、

② 二次回风系统空气处理过程
夏季：
W

混合
C
冷却干燥
L
混合
O
N

N （一次回风）
N （二次回风）
▲系统送风量计算

送风量（Ls）＝洁净室总冷负荷/1.2×送、回风焓差（iN －iO）；
▲计算一次回风﹢回风量：

L（一次回风﹢新风）＝新、回风量比×总送风量；

▲计算二次回风﹢回风量：

L（二次回风﹢新风）＝总送风量－L（一次回风﹢新风）；

▲系统所需的冷量计算

所需冷量(Qx)＝1.2×L（一次回风﹢新风）×除湿前后焓差（ic－iL）；
冬季：
W

混合

C

加热

O

、、

等温加湿 O

、

二次混合

O

N

N （一次回风）
N （二次回风）

、

、、

▲系统冬季加热、加湿量计算

加热量（Q）＝1.2×L（一次回风﹢新风）×C×加热前后的温差（to－tc）；
【C=1KJ/（Kg.℃）】；

、

洁净室空调系统设计时应根据工程具体的实际情况，以及洁净室的洁净等级要求等多方
面进行考虑，并且要与建筑、装饰等专业做好配合，多从业主的角度、和实际使用的方面考
虑，使空调系统符合洁净室的总体设计要求。

加热量（Q）＝1.2×Ls×加热前后的温差（to－tc）；
加湿量（D）＝1.2×Ls×加湿前后的含湿量差（do－do）；
O：为冬季一次回风﹢新风空气加热加湿处理状态点；
O：为冬季一次回风﹢新风空气加热状态点；
加湿量（D）＝1.2×Ls×加湿前后的含湿量差（do－do）；

参考资料：
《洁净厂房的设计与施工》；
《洁净厂房设计规范》；
《采暖通风与设计规范》。