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合理的暖通空调设计与安装对食品工业洁净厂房的影响

2020-02-19 585 上传者：管理员

摘要：我国在2012年5月正式启动实施了《食品工业洁净用房建筑技术规范》，其中将一些较为成熟的洁净技术、安全保障技术纳入到规范中，正确应用洁净技术，不仅提高食品生产环境卫生条件，还合理控制了污染管理水平。在这样的背景下，本文就针对食品工业洁净厂房中的暖通空调设计要点进行了深度的探讨，并结合实践案例展开操作分析，以期提供参考。

关键词：
平面布置要求
暖通空调
系统设计
食品工业洁净厂房
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食品工业洁净厂房建筑要遵循使用、经济、安全、节能、环保的基本设计原则，在保证建筑符合本规范规定以外，还需符合国家现行有关标准规定，这说明企业及厂房建筑本身对环境要求较高，需要结合实际环境需要、自身技术条件等等重要指标展开针对性设计，改善厂房环境条件，间接提升厂房生产质量。

1、食品工业洁净厂房暖通空调设计要求

食品工业洁净厂房内部构造复杂，对生产环境要求严苛，为了有效推动洁净室设计优化，合理调节温度，需要在暖通空调设计方面多下功夫，设法提升厂房洁净度、温度、湿度等重要参数，进而间接优化所生产食品成品率。

在食品工厂洁净厂房暖通空调设计之前，需要首先了解厂房的各个功能区域划分，确定不同工序、不同房间的洁净度等级、温湿度范围、压差范围等等，再对洁净厂房的平面、空间进行布置，安排好生产区与生产辅助区，为暖通空调设计创造利好条件。

2、食品工业洁净厂房暖通空调设计的选址与平面布置要求

2.1 选址要求

食品工业洁净厂房对选址要求较高，其生产环境要达到一级洁净等级，要满足对洁净厂房空调系统中新风含尘量的有效控制，所以厂房地址应该选择在大气中含尘浓度、有害物质较少、且周围无严重污染源的区域，例如城市周边郊区即可。

2.2 平面选择要求

在确定厂址后，需要合理布置厂房总平面，特别是妥善安排布局生产区域与生活区域、洁净区域与非洁净区域。以洁净厂房为例，要根据厂区内的实际清洁环境、人流、物流的穿越情况进行合理设置，以人流不穿越或少穿越为宜。在设计过程中合理布局各种污染源、辅助厂房位置，尽量靠近主厂房减少管路与能源损耗。

总而言之，食品工业界洁净厂房在暖通设计方面必须遵循3点平面布置原则：第一，满足一切生产工艺要求，顺应生产工艺全流程；第二，保证人流、物流绝对畅通，且设置路线要满足最短和快捷要求；第三，要保证设计过程中主要工序与辅助工序安排合理，且全部在上风侧位置完成系统平面布置。

3、食品工业洁净厂房暖通空调设计的技术融合

食品工业洁净厂房暖通空调的设计需要与多点技术实现有效融合，确保设计方案研究应用配合协调。

首先应该为厂房的暖通空调设计提供工艺专业平面图，对厂房洁净区域、等级、温湿度、工艺设备容量、工艺冷却水用量、排风量、排风量性质等等提出多点要求。特别是对排风量的酸性、碱性、毒性内容进行有效判断，消除暖通空调设计中可能存在的各种不利因素。

其次应该与建筑专业技术相融合，创建提供建筑平面图，对暖通空调系统设计的上下技术夹层高度进行分析，确定最终设计方案。

第三应该与结构专业技术相融合，确保为空调主机、组合式空调机组、洗涤塔等等合理搭配荷载部分。

第四应该与电照专业技术相融合，确保通风排气系统与消防系统电源设计合理到位，可实现电能充沛稳定供应。

第五应该与给排水专业技术相融合，为暖通空调系统设计提供必要的RO水，并为MAU加湿部分提供水源。

总体而言，在食品工业洁净厂房暖通空调设计方面还需要基于多方面考量问题，设计专业化的MAU新风处理机组配合FFU、干盘管设计净化空调系统，结合有害气体合理设计工艺废气系统，同时也要合理布置消防排烟系统、事故通风系统以及真空扫描系统。

4、某食品工业洁净厂房中暖通空调设计的案例分析

4.1 案例项目概况

某食品企业拥有工业洁净厂房，车间洁净面积超过5000㎡，洁净等级设置为百级，温度设置为23±1℃，相对湿度为55±5%。该车间工艺设备总用电量达到1500kW，全部采用电动设备。车间中的工艺冷却水用量为900m³/h，进出水温度为20/28℃，工艺排风系统同时处理酸性气体（105700m³/h）、碱性气体（10680m³/h）以及有机气体17000m³/h，同时排出一般热气70000m³/h，针对不同性质废气，该公司洁净厂房空间的处理措施也有所不同。

4.2 暖通空调内容选择与设计

4.2.1 净化空调系统的选择与设计

该公司的食品工业洁净厂房中综合采用了干盘管+FFU+新风机组MAU组合系统形式，新系统中含有温湿度独立控制功能，它主要通过干盘管控制室内温度，通过新风机控制室内湿度，整个暖通空调的气流流通形式设计为以下流程：首先进入新风，由初中效过滤器进行表冷、加热或加湿处理，再利用吊顶静压箱与回风进行混合调节，最后将净化处理后空气通过FFU送入室内。

4.2.2 净化空调系统的冷源与新风负荷计算

在针对净化空调系统的冷源计算方面要结合多点思考，包括了围护结构负荷计算、工艺设备发热量负荷计算、工艺冷却水负荷计算、FFU发热量负荷计算以及新风负荷计算。以新风量计算为例，在系统设计过程中要取值补偿室内排风量值，其目的是为了始终保持室内的正压值，以及室内所需要的新风量总和。第二，精确取值室内供给新风量，要保证在洁净室内空间中每人的新风量供应值大约在40m³/h。

在新风负荷计算方面应该尽量在极端气候环境条件下进行，考虑到暖通空调新风机组中过滤段设置细致（包含初、中、高效过滤段），所以选择在夏季展开新风负荷计算。夏季的室外温度在经过表冷器处理计算后发现其干球温度、湿球温度分别为12.8℃和12.4℃，在经过二次加热段计温湿度计算分析后，将暖风空调系统送入到室内上夹层吊顶内位置，然后进行系统设计分析。

4.3 暖通空调系统设计分析

4.3.1 风机过滤单元设计

首先对该食品工业洁净厂房暖通空调系统的风机过滤单元FFU进行设计，由于洁净车间的洁净等级为百级，FFU布置率在50%以上，回风墙风速在2m/s，结合这些数据对FFU系统进行针对性设计，可采用盲板封堵配合直流电机提高过滤等级，设置机外静压为100pa，提高FFU的风机过滤能力。

4.3.2 干盘管的单元布置设计

将干盘管布置于暖通空调的回风道位置，它与建筑上夹层吊顶墙体相连，且将干盘管的面风速度控制在2m/s范围内，风阻力则设置在40pa以内，充分考虑到FFU的静压有限特性。同时保证干盘管的进出水温度在14~19℃范围内，而为了提高干盘管的可控制精度，需要在每两组干盘管位置设计一个电动调节阀，且在每个阀组所对应的室内位置设置1个温度传感器。

4.3.3 工艺排气单元设计

结合该食品工业洁净厂房所提供的工艺材料，主要围绕气体性质进行分类，以便于合理设计暖通空调的工艺排气单元，分别分类为有机气体排气单元、酸性气体排气单元、碱性气体排气单元，所有气体的排放都要满足国家排放标准中的高空排放要求。为了保证工艺排气单元运行顺畅，该洁净厂房还采用了“一用一备”形式，利用压力传感器控制风机排气单元变频，在一台风机故障后立刻启动另一台风机，保证工艺排气过程不间断。

4.3.4 事故通风单元设计

最后根据暖通空调整体设计与生产过程展开分析，为了克服少量氢气产生，需要在洁净厂房吊顶以下及上夹层顶板以下位置设置多个事故排风口（至少8个），保证为厂房内提供不低于12次/h的换气次数，全面升级车间排风量。

5、总结

在对食品工业洁净厂房进行暖通空调设计与安装后，厂房整体的洁净度、温湿度均能够满足食品生产安全卫生要求，产能也有所增加。因此食品生产企业应当将暖通专业设计施工作为是厂房发展建设的重中之重，结合系统设计逻辑合理性、功能性进行有效配置，提高设备工艺生产水平。

参考文献：

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