梁志孟

摘要：本文主要阐述关于±0.1 OC、±0.2 OC、±0.3 OC温度控制精度的工程项目的设计内容，提出为达到这样的精度而需要的自动控制和各个专业的配合要求。

关键词：±0.1 OC可控硅电加热器二次回风 孔板送风 喷水室

Abstract: this paper mainly discusses about + /-0.1 OC, + /-0.2 OC, + /-0.3 OC temperature control precision of the engineering project design content, proposes to achieve such precision and need to be automatic control and each professional with requirements.

Keywords: + /-0.1 OC SCR electric heater second return air hole boards air supply water spray chamber

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

本工程建设单位为成都市刃具量具厂责任有限公司，因为配合城市发展的需要，将其在二环路边上的老厂区整体搬迁到郊外的新都区。整个工程项目包括总图总共有15个子项，本文所述的内容为2号子项建筑里面的一部分。

二、工艺要求

1.房间布置:

有高精度温控要求的区域主要是对标准量具（比如尺子等）进行测试、刻制、研磨的房间，各个房间完全按照老厂房的房间布局而来，而老厂区又是在50年代在苏联专家的指导下建造起来的。根据《采暖通风与空气调节设计规范》6.1.7条，温控精度为±0.1～0.2 OC的房间不应有外墙，并且宜布置在底层。本项目中温控精度为±0.1～1.0 OC的房间均布置在建筑内部，且此区域上部还有一个技术夹层，用来布置风管及房间末端的可控硅电加热器。

3. 暖通对其它专业的要求：温控为±0.1～0.3 OC的房间周围做结构隔震沟；温控为±0.1～0.3 OC的房间由于吊顶做全孔板送风，要求灯具安装在四周的墙壁上或者工作台上；温控为±0.1～0.5 OC的房间空调回风采用下回风，要求建筑专业在房间四周或者两边做回风夹墙。

三、空调系统

1.系统的划分

根据温度控制精度的高低，空调分为2个系统，温控范围为±0.1～0.5℃的房间为一个空调系统，系统编号为K－1；清理间温控精度为±1.0℃，但是面积很小，故归在K-1系统内。走道办公室等温控精度为±2.0℃的房间为另外的空调系统，系统编号为K-2。下面所述主要为K－1系统的内容。

2.房间参数的计算与选择

（1）根据消除房间热湿负荷计算送风量 G1＝Q/Δh（或者G1＝Q/(C*ΔT) G2=W/Δd

（2）根据净化等级计算送风量 G3＝V*N

V 房间体积（m3）N 换气次数（h-1）

(3)空调送风量取G1,G2,G3及所需新风量中的最大值

G(S)=MAX(G1,G2,G3，G(X))

由于温度控制精度高，故需要很小的送风温差，所以一般G(S)=G1。

工程中可以根据原理图所要求各个控制点的温湿度来具体计算G1的值。

(4)空调总回风量等于送风量减去排风量和正压渗出风量只和

G(H)= G(S)- G(P)- G(Z)

(5)由于非露點送风，且送风温差小，系统选用二次回风。

G(H)= G(H1)+ G(H2)

(6)末端孔板送风的计算步骤与参数选择：

1）由于温度控制精度高，故选择全孔板送风，即孔板面积即为吊顶面积；

2）选取孔板送风口速度 V=2～5m/S;

3) 选取孔板出风与房间的送风温差 ⊿T =2～5℃;

4）根据送风速度、送风量，计算总净开孔面积；

5）确定空口直径d,空口中心距l,孔口数目N；d=4~10mm

6)计算工作区最大风速；

7）计算工作区温度差Δt(x); Δt(x)不大于房间温控精度；

8）计算稳压层净高h,h不小于200mm;

孔板送风的计算公式在这不具体罗列，笔者把孔板送风的计算做成表格，可以将各个参数输进去直接得出结果，参数可以调整，从而得出最优结果。下面为标准室的孔板送风的计算结果（表2）。

3.空气处理设备的计算与选择

（1）老厂区的空调机为喷水开式的直接接触式的热湿处理设备，在理想条件下，其能实现七种空气处理过程：升温加湿、等温加湿、降温升焓、绝热加湿、减焓减湿、等湿冷却、减湿冷却，另外还能对空气进行洗涤净化。在本次新厂区设计中，业主要求采用相同的处理方式。空调机喷淋室所用冷水取自开式冷冻水箱，空调机加热段所需热源为电加热。空调机的组合段如下：新回风混合段、初效过滤段、分风喷淋挡水板段、中间段、二次回风中间段、中间段（预留作为蒸汽加热段）、中间段、电加热段、风机段、匀流段、中间段、中效过滤段、蒸汽加湿出风段。

（2）有净化等级的房间与同空调系统的其它房间相比，需要增加末端高效过滤器，故标准室、基准室、精测室另外增加一台增压风机箱，风机箱内设高效过滤器。

（3）各个房间的送风管末端设可控硅电加热器，加热器根据房间温度传感器的信号对加热量进行微调。可控硅电加热器的加热量没有经验借鉴，考虑如果空调机不能运行的最坏情况，可控硅电最大加热量取房间冬季热负荷。

4.控制说明

（1）温度控制：

1）根据喷淋段后面的温度传感器，控制水泵进水管的电动三通阀，全年控制室内状态点20℃，50±10%（状态点可调）的露点温度；

2）根据空调机组出风总管的温度传感器，控制空调机组的一次电加热器，全年控制出风总管的温度为15℃（可调）；

3）根据房间的温度传感器，控制每个房间的二次电加热器（可控硅型），控制房间温度在要求的范围内。

（2）湿度控制：

1）在夏季，可调整喷淋段出风的露点温度，控制室内湿度在设计值；

2）在冬季，可调整喷淋段出风的露点温度，控制室内湿度在设计值；当喷淋不能满足湿度要求时，打开蒸汽加湿器，控制室内湿度在设计值。

（3）FJ-1增压风机箱控制：根据送风管动压传感器，控制变频风机，以维持送风动压（风量）恒定；

（4）过滤器压差报警：

1）当初效压差ΔP1大于120Pa，报警；

2）当中效压差ΔP2大于200Pa，报警；

3）当高效压差ΔP3大于500Pa，报警。

（5）连锁控制: 电加热器与风机连锁，并设无风断电保护、超温断电保护，当温度超过40℃时，断电并报警。

系统启停顺序: 开机:送风机,水泵，一次电加热器，二次电加热器。

停机:二次电加热器，一次电加热器，水泵，送风机。

电加热器比送风机晚30秒开,早60秒关。

（6）巡检: 所有房间的参数在中央系统上显示。

5.其它

（1）为了进一步保证房间的温控要求，送风管穿技术夹层时做严格的密封处理：

1）送风管穿过结构夹层板再接至一层吊顶,送风管穿楼板处外面用风箱罩起来;

2）送风管及风箱与技术夹层接触处要求用密封胶密封；

3）风箱比送风管每边多宽出300mm，此数值可以根据现场情况调整。

（2）要求温度传感器的灵敏度比温控精度高一个数量级，比如精度为±0.1℃，传感器的灵敏度应该为0.01℃。

四、防排烟系统

本工程的防排烟系统根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）进行设计，在此不做阐述。

五、下图为本工程K-1系统的原理图

按夏季工况，各个点的温度如下：

控制水泵控制喷淋后露点温度为10℃，95%

计算要求二次回风后温度为12℃

风机温升后出口温度为13.5℃

控制一次电加热器后的温度为15℃

风管及二次风机温升后末端可控硅电加热器前温度为16℃

可控硅电加热器后的送风温度约为19℃，控制房间温度为20℃

冬季工况与夏季工况上述各点的温度一样。

六、高温控精度项目的现状

目前国内温度控制精度最高已经达到±0.02℃，空调柜机的热湿处理段基本为盘管而非喷水室，温控精度高的房间内工作的时候为无人及熄灯状态，工作设备全自动化运行。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。