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                            凈化知識
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                            實驗室凈化中冷熱源和熱交換器的設計分析

                            2020-6-19 16:32:38

                            實驗室凈化既要滿足百級凈化的要求,又要求嚴格控制房間的溫度、濕度,溫度控制精度要求達到±0.1℃,是空調系統及自動控制設計的難點與重點,也是我們格外需要關注的。今天潤德凈化說說實驗室凈化中冷熱源和熱交換器的設計。

                            實驗室凈化中,百級并±0.1℃高精度溫度控制的實驗室根據空調設計所提的工藝要求,建筑設計上周邊三面由隔離走廊包圍,另一面與另一間百級凈化室(±1℃溫度控制)相鄰。其建筑層高4.2m,吊頂下緣高度3.0m,整個潔凈室底部鋪設有架高0.6m的防靜電地板,因此實際高度為2.4m。其實驗室凈化中,空調設計要求為:

                            1)潔凈等級:100級;

                            2)溫度控制:23±0.1℃;

                            3)濕度控制:45±3%;

                            4)新風風量:≥40 m3/h。

                            為實現設計要求,在實驗室凈化中,空調系統設計及調試過程中的關鍵點包括:

                            1)降低外圍冷熱源的干擾;

                            2)多級隔離的空調機組;

                            3)有效的過濾和氣流形式;

                            4)高精度的傳感器;

                            5)快速響應的控制器與末端設備。

                            1.冷熱源

                            整個改造區域的空調總冷負荷約為255kW,區域內的百級、千級潔凈室及輔助房間由1臺的模塊化風冷冷水機組,冷量為(63×2)kW,實驗室凈化中,提供全年制冷冷源;同時采用另1臺模塊化風冷熱水熱泵機組提供夏季高峰冷量和冬季的熱量供應,其冷量為(61×3)kW,熱量為(65×3)kW。

                            2.板式熱交換器

                            以往高準確度溫度、濕度控制的實驗表明,不加阻隔,直接的從冷水機組接收冷凍水(12℃/7℃),實驗室凈化中,由于冷水機組,無論是風冷式機組、螺桿式機組或其他形式的,都無法避免冷源的出水溫度或流量的突變對末端空調機組的精度控制所帶來的非常不利的影響,實驗室凈化中,特別是對于±0.1℃高精度溫度控制要求的房間。

                            所以,在凈化設計中采取了專用的板式熱交換器來控制水溫和流量的整體波動。實驗室凈化的項目中實際增設了1臺板式熱交換器,并配置板交專用水泵兩臺,一用一備,水泵與下述用于±0.1℃溫度控制的潔凈室獨立空調機組風機聯動。其運行參數如下:

                            換熱量:額定值210kW;

                            一次側:供水溫度7℃;回水溫度12℃;

                            二次側:供水溫度16±0.3℃(出水溫度控制要求);回水溫度18℃。

                            在板式熱交換器的二次側出水的地方設水溫傳感器,并在一次側冷水進水管上加裝高靈敏的電動調節水閥控制,二次側的出水溫度在設定值要保持在±0.3℃的誤差范圍內,實驗室凈化中,以減小由于冷水溫度的劇烈波動對后端空調機組高精度控制的干擾。

                            同時,實驗室凈化中,除了冷水供應時溫度波動的影響之外,后端空調機組的冷水水壓差也是一個重要的干擾源,不穩定的水壓必然會對水溫控制帶來負面影響,從而波及到被控房間的溫度。


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