资源描述
3 负荷计算
3.1 室外设计参数
上海地区室外气候条件:
位置∕上海
北纬
31.16
东经
121.43
大气压力
夏季
1005.30
冬季
1025.1
室外计算干球温度
夏季
34.00
冬季
7℃
室外计算湿球温度
夏季
28.20
室外计算相对湿度
夏季
83%
冬季
75%
室内参数
房间类别
空调温度
相对湿度
新风量
m3/h.人
人数
夏季
冬季
夏季
冬季
外包间
26
25
60%
55%
30
8
办公室
26
25
60%
55%
25
0.10
舞厅
26
25
60%
55%
33
033
歌厅
26
25
60%
55%
30
0.13
休息厅
26
25
60%
55%
40
0.50
贵宾室
26
25
60%
55%
50
0.13
服务台
26
25
60%
55%
50
0.083
大厅过道
26
25
60%
55%
18
0.13
按摩室
26
20
60%
55%
25
0.25
餐厅
26
20
60%
55%
25
0.33
3.2 室内冷负荷
3.2.1主要计算公式: 内维护传热引起的冷负荷计算
由于该厂房的屋顶结构和内维护的结构组成,通过内维护结构的冷负荷可由下公式计算:
式中 ——内围护结构的面积,;
——内围护结构的传热系数,;
——夏季空调室外计算日平均温度,;
——附加温升,。
查<<暖通空调>>,=3。
设备散热形成的冷负荷计算
式中 ——电动设备的安装功率,kW;
——内围护结构的传热系数,;
——电动机效率;
——利用系数,是电动机最大实效功率与安装功率之比,一般可取0.7~0.9,可用于反映安装功率的利用程度;
——电动机负荷系数,定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计最大 实耗功率之比,对精密机床可取0.15~0.40,对普通机床可取0.5左右;
——同时使用系数,定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比,一般取0.5~0.8。
取0.9,取0.4,取0.8,查<<暖通空调>>表2-11取值。
照明散热形成的冷负荷计算
根据设计要求厂房内各房间的照度为:加工车间 40;其余房间为30。
根据<<暖通空调>>灯具之获得热公式:
式中 ——灯具散热形成的冷负荷,W;
——照明灯具所需功率,kW;
——镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取 =1.2;当暗装荧光灯镇流器装高在顶棚时,可取=1.0;
——灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板),可利用自然通风散热于顶棚内时,取=0.5~0.6;而荧光灯罩无通风 孔者=0.6~0.8;
——照明散热冷负荷系数。
取1.2,取0.8;查<<暖通空调>>附录2-22取=0.37
人体散热形成的冷负荷计算
式中 ——人体显热散热形成的冷负荷,W;
——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W;
——室内全部人数;
——群集系数;
——人体显热散热冷负荷系数。
查<<暖通空调>>表2-12、表2-13和附录2-23,取83,取0.93,取0.84
3.2.2各房间负荷计算结果
101外包间冷负荷汇总
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
西外墙
183
177
171
165
160
155
151
148
147
147
148
屋面
490
445
428
441
485
565
667
782
906
1022
1119
人体
24
313
374
410
440
175
133
392
440
464
488
照明
966
1617
1693
1748
738
662
1332
1931
1998
2020
977
设备
216
3186
3618
3942
4158
1296
1026
3834
4158
4374
4482
合计
1878
5739
6283
6705
5981
2853
3309
7087
7649
8026
7214
102
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
西外墙
249
240
232
224
217
211
206
201
199
199
201
屋面
907
841
787
757
757
781
841
925
1028
1136
1245
人体
48
627
747
820
880
350
265
783
880
928
976
照明
1316
2204
2307
2382
1006
903
1815
2632
2723
2753
1331
设备
288
4248
4824
5256
5544
1728
1368
5112
5544
5832
5976
合计
2808
8160
8897
9438
8404
3971
4495
9654
10374
10849
9729
103
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
西外墙
249
240
232
224
217
211
206
201
199
199
201
屋面
930
862
807
776
776
801
862
949
1054
1165
1277
人体
48
627
747
820
880
350
265
783
880
928
976
照明
1348
2258
2364
2441
1031
925
1860
2697
2790
2821
1364
设备
288
4248
4824
5256
5544
1728
1368
5112
5544
5832
5976
合计
2864
8236
8974
9516
8448
4014
4561
9742
10467
10946
9794
104
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
西外墙
193
187
180
174
169
164
160
156
155
155
156
南外墙
114
110
107
102
99
96
95
96
98
101
107
屋面
302
280
262
252
252
260
280
308
342
378
414
人体
48
627
747
820
880
350
265
783
880
928
976
照明
439
736
770
795
336
301
606
879
909
919
444
合计
1097
1939
2066
2143
1735
1170
1406
2222
2384
2481
2098
105
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
南外墙
157
151
147
141
137
132
131
132
135
140
147
屋面
393
364
340
327
327
338
364
400
445
492
539
人体
48
627
747
820
880
350
265
783
880
928
976
照明
561
940
984
1016
429
385
774
1122
1161
1174
568
设备
54
797
905
986
1040
324
257
959
1040
1094
1121
合计
1159
2082
2218
2304
1773
1204
1534
2438
2621
2733
2229
106
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
南外墙
241
232
225
216
209
203
200
203
207
214
225
屋面
451
410
394
406
447
520
614
721
835
941
1031
人体
21
274
327
359
385
153
116
343
385
406
427
照明
887
1486
1556
1606
679
609
1224
1775
1836
1856
898
设备
187
2761
3136
3416
3604
1123
889
3323
3604
3791
3884
合计
1600
2402
2502
2587
1720
1485
2155
3041
3263
3417
2581
107
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
屋面
912
845
790
760
760
784
845
930
1033
1142
1251
人体
30
392
467
512
550
218
166
490
550
580
610
照明
1318
2207
2311
2386
1008
904
1818
2636
2727
2757
1333
设备
288
4248
4824
5256
5544
1728
1368
5112
5544
5832
5976
合计
2260
3444
3568
3658
2318
1907
2829
4056
4310
4479
3194
108
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
北外墙
114
107
103
101
101
103
107
112
120
128
135
屋面
575
533
498
479
479
494
533
586
651
720
789
人体
226
226
226
226
226
226
226
226
226
226
226
照明
1260
1260
1260
1260
1260
1260
1260
1260
1260
1260
1260
设备
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000
合计
12174
12126
12088
12066
12066
12084
12126
12184
12257
12333
12410
109
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
北外墙
72
68
66
64
64
66
68
72
77
81
86
屋面
151
140
131
126
126
130
140
154
171
189
207
人体
6
78
93
102
110
44
33
98
110
116
122
照明
144
240
252
260
110
98
198
287
297
300
145
设备
36
531
603
657
693
216
171
639
693
729
747
合计
409
1058
1145
1209
1103
554
610
1249
1347
1416
1307
110
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
屋面
220
200
192
198
218
254
300
352
408
460
504
人体
21
274
327
359
385
153
116
343
385
406
427
照明
435
728
763
787
333
298
600
870
900
910
440
设备
72
1062
1206
1314
1386
432
342
1278
1386
1458
1494
合计
748
2265
2488
2658
2322
1137
1358
2843
3079
3234
2865
111
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
北外墙
188
177
171
166
166
171
177
186
198
211
224
屋面
237
219
205
197
197
203
219
241
268
296
325
人体
15
196
234
256
275
109
83
245
275
290
305
照明
226
379
397
409
173
155
312
452
468
473
229
设备
43
637
724
788
832
259
205
767
832
875
896
合计
709
1608
1729
1818
1643
898
996
1891
2041
2145
1979
112
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
北外墙
94
92
89
88
86
85
84
84
85
86
88
屋面
351
339
325
311
296
284
273
266
263
265
271
人体
15
196
234
256
275
109
83
245
275
290
305
照明
248
415
435
449
190
170
342
496
513
519
251
设备
45
658
748
815
859
268
212
792
859
904
926
合计
752
1700
1830
1918
1705
916
994
1883
1995
2063
1841
113
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
北外墙
86
85
82
81
79
78
77
77
78
79
81
屋面
172
157
151
155
171
199
235
276
319
360
394
人体
15
196
234
256
275
109
83
245
275
290
305
照明
339
568
595
614
259
233
468
679
702
710
343
合计
613
1006
1061
1106
784
619
863
1276
1374
1439
1123
114
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
屋面
402
365
351
362
398
463
547
642
743
838
918
人体
60
783
934
1024
1100
437
331
979
1100
1160
1220
照明
1057
1770
1853
1913
808
725
1458
2114
2187
2211
1069
设备
432
6372
7236
7884
8316
2592
2052
7668
8316
8748
8964
合计
1951
9291
10374
11183
10622
4217
4388
11403
12346
12957
12171
115
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
东外墙
125
121
118
116
116
118
122
126
131
136
139
屋面
128
118
111
106
106
110
118
130
145
160
175
人体
6
78
93
102
110
44
33
98
110
116
122
照明
183
306
320
331
140
125
252
365
378
382
185
设备
14
212
241
263
277
86
68
256
277
292
299
合计
331
715
766
802
633
365
472
849
910
950
781
116
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
东外墙
38
36
35
35
35
35
37
38
39
41
42
屋面
324
294
283
292
321
374
441
517
599
676
740
人体
15
196
234
256
275
109
83
245
275
290
305
照明
65
109
114
118
50
45
90
131
135
137
66
设备
29
425
482
526
554
173
137
511
554
583
598
合计
433
1024
1113
1191
1200
700
751
1404
1564
1685
1709
117
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
屋面
302
280
262
252
252
260
280
308
342
378
414
人体
18
235
280
307
330
131
99
294
330
348
366
照明
435
728
763
787
333
298
600
870
900
910
440
设备
86
1274
1447
1577
1663
518
410
1534
1663
1750
1793
合计
841
2518
2752
2923
2578
1208
1390
3005
3235
3386
3013
118
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
东外墙
60
58
57
56
56
57
58
61
63
65
67
屋面
168
153
147
152
167
194
229
269
312
351
385
人体
39
509
607
666
715
284
215
637
715
754
793
照明
331
554
580
598
253
227
456
661
684
692
334
设备
43
637
724
788
832
259
205
767
832
875
896
合计
581
1853
2057
2204
1966
964
1106
2333
2542
2672
2409
119
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
南外墙
106
102
99
95
92
89
88
89
91
94
99
东外墙
117
112
110
108
108
110
113
118
122
126
130
屋面
194
179
168
161
161
167
179
198
219
243
266
人体
6
78
93
102
110
44
33
98
110
116
122
照明
281
470
492
508
215
192
387
561
581
587
284
合计
702
942
961
974
686
601
800
1063
1122
1165
900
120
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
南外墙
126
122
118
113
110
106
105
106
109
112
118
屋面
438
406
380
365
365
377
406
447
497
549
602
人体
18
235
280
307
330
131
99
294
330
348
366
照明
635
1064
1113
1150
486
436
876
1270
1314
1329
642
设备
14
212
241
263
277
86
68
256
277
292
299
合计
1232
2039
2133
2198
1568
1136
1555
2373
2526
2629
2027
121
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
南外墙
117
113
110
105
102
99
97
99
101
104
110
屋面
271
247
237
244
269
313
370
434
503
567
621
人体
60
783
934
1024
1100
437
331
979
1100
1160
1220
照明
535
896
938
968
409
367
738
1070
1107
1119
541
合计
984
2039
2219
2343
1880
1216
1537
2582
2810
2950
2492
122
计算时刻
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
南外墙
47
46
44
43
41
40
39
40
41
42
44
北外墙
46
45
44
43
42
42
41
41
42
42
43
屋面
404
367
352
363
400
466
550
645
747
842
923
人体
30
392
467
512
550
218
166
490
550
580
610
照明
796
1333
1396
1441
609
546
1098
1592
1647
1665
805
设备
54
797
905
986
1040
324
257
959
1040
1094
1121
合计
1377
2979
3208
3388
2681
1636
2151
3766
4066
4265
3546
3.2热负荷
4 空气处理过程计算
4.1 空气处理过程焓湿图
图 4-1
4.2 空气处理过程计算
本设计10万级洁净室以总装区102为例子进行空气处理过程的计算。
(1) 热湿比计算
ε=Q/W
式中Q——房间冷负荷,KW
W——房间湿负荷,kg/s
由先前计算得Q=12.4KW;W=0.00062kg/s
则ε=Q/W=12.4/0.00062=20000
(2) 送风状态点S的确定
本设计采用露点送风差送风,则ε=20000线与Ф=90%线的交点即为所求的送风状态点S,对应的is =32KJ/kg;Ts=12℃
(3) 送风量计算
由Tr=22℃,Ф=55%查焓湿图得ir=42KJ/kg,那么送风焓差 △i=ir-is=42-32=10KJ/kg,则
G=Q/△i=12.4/10=1.24kg/s=4058m³/h
(4) 换气次数计算
n=4058/272=15<20,不符合10万级洁净室换气次数要求。故取房间换气次数为20次/h,则房间送风量G=20×272=5440 m³/h。
本设计1万级洁净室以加工车间114为例子进行空气处理过程的计算。
(1) 热湿比计算
ε=Q/W
式中Q——房间冷负荷,KW
W——房间湿负荷,kg/s
由先前计算得Q=14.8KW;W=0.00078kg/s
则ε=Q/W=14.8/0.00078=18974
(2) 送风状态点S的确定
本设计采用露点送风差送风,则ε=18974线与Ф=90%线的交点即为所求的送风状态点S,对应的is =31.2KJ/kg;Ts=11.9℃
(3) 送风量计算
由Tr=22℃,Ф=55%查焓湿图得ir=42KJ/kg,那么送风焓差 △i=ir-is=42-31.2=10.8KJ/kg,则
G=Q/△i=14.8/10.8=1.24kg/s=4500m³/h
(4) 换气次数计算
n=4500/164=27>25,符合1万级洁净室换气次数要求。
同理可计算其他房间送风量及换气次数,见下表:
5 气流组织计算
本设计所有房间都采用散流器顶送风的形式以总装区102为例计算,气流组织形式如下图所示:
图5—1
5.1 气流组织计算依据
对于散流器,末端速度射程:
x=Kν0 A1/2/vx-x0 (5—1)
室内平均速度: vm=0.381*x/(L2/4+H2)1/2 (5—2)
ν0 ——风口出风速度(m/s);
d0 ——风口直径或当量直径(m);
L ——散流器服务区边长(m);
H ——房间净高(m);
5.2 气流组织计算
FFU的选择
根据送风量即循环风量要求为:478250, 由于室内的T-GRID大小为6001200。HEPA的大小规格为:
5701170 = 0.6669。
则现选择设备FFU的型号为:FFU-T15-1/2(2” 4”FFU)其主要参数如下表:
表4-3 FFU主要参数表
型号
FFU-T15-1/2(2” 4”FFU)
主体
Aluminum外壳
尺寸
577(w)1177(L)
供应电源
AC单相110/220/60hz
转速等级
高速
中速
低速
消耗电流 A
1.3/0.65
1.05/0.55
0.965/0.5
消耗电力 VA
145
115
106
风机全压mmAq
28
26
24
风速M/S
0.41
0.38
0.31
风量CMM
10.42
9.50
7.00
噪音DBA
52
48
44
马大功率w
80
马达级数
6级
绝缘等级
E中等级
转速
1100
1000
900
马达效率
58.5
56.5
47
跳脱指示灯
内含(红灯)
过载保护开关
内含(可搭配外露式端子台)
重量 kg
约32kg(主体:24.5kg+Filter:7.5kg)
Filter 尺寸
570mm1170mm
Grid 尺寸
600mm1200mm
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