1、工程概况

该工程位于我国东部地区，厂房内已有两条聚酯薄膜生产装置，根据对市场的预测和分析，为适应市场需求，决定建一套电容型聚酯薄膜生产装置。

主厂房只包括薄膜生产区域及变配电室，其他公用工程站房均为独立建筑。主厂房总建筑面积6100㎡，其中空调面积2000㎡。铸模、纵拉区域吊顶标高2.8m；牵引、分切区域层高7.7m，走道部分吊顶标高4.0m。设备区域考虑设备维修设有行吊轨道，无法进行建筑吊顶，造成空调空间很大，从节能角度出发，在设备和吊轨之间3.5m标高处拉了一个薄膜帘子作为吊顶，不仅降低了空调区高度，减少了洁净区域的体积，也不影响检修。洁净区域的内墙面采用不锈钢墙裙、硅酸钙板内墙面。

薄膜生产装置是以切片、母粒切片为原料，经切片输送及结晶干燥、挤压熔融、铸膜、纵拉、横拉、牵引、收卷、分切后包装为成品的装置。主要工序包括：切片输送一混料一结晶干燥一挤压熔融一铸膜一纵拉一横拉一牵引一收卷一分切。

2、空调设计标准

薄膜工厂的空调是为满足生产工艺要求而设计的，厂房洁净度要求及室内参数由工艺专业确定。室内设计参数及洁净度要求见表1。

3、空调系统

3.1.空调机组的配置

根据薄膜生产线的布置，设置两套全自动组合式带一次回风的全空气空调系统。室外空气与室内回风混合后过滤，夏季经过冷却降温、冬季经过加热后送人室内，维持室内温湿度在要求的范围内。空调机组由回风机段、排风段、新风段、粗效过滤段、一次加热段、喷淋段、表冷段、二次加热段、送风机段、中效过滤段、亚高效过滤段等组成；其中送、回风机均采用变频调速控制。洁净车间人口设置风淋室。高效过滤器设置在送风系统末端。空调系统划分见表2。

3.2.风量确定

为保证车间区域的空气洁净度等级，洁净室的送风量是通过换气次数计算得出的。根据GB50073－－2001《洁净厂房设计规范》的要求，空气洁净度等级为7级时，换气次数为15～25ｈ^-1，设计取值为20ｈ-1；空气洁净度等级为6级时，换气次数为50～60ｈ^-1，设计取值为55ｈ^-1。

因为有洁净度要求，薄膜厂房内需保持正压，送风量必须大于回风量与排风量之和。不同等级的洁净区以及洁净区与非洁净区之间的压差不小于5Pa，洁净区与室外的压差不小于10Pa。

薄膜厂房特别是拉伸区域设备排风量很大，为37440m³／ｈ，而且排风温度高。另外烘箱上方设备散热量很大，为了通风降温，采用通风机强制排风，排风量为32040m³／ｈ。这部分排风如果全部用空调新风来补充，能耗较大。从节约能源角度出发，只对有温度要求的设备区送入空调风，走道及烘箱上方的巡检通道设置局部送风口进行局部降温。其余不足的风量由2台送风机将室外新风送人设备上方进行补充，送风量为15360m³／ｈ，既降低了烘箱上方的温度，又保证了风量平衡；收卷、分切区、包装区域设备排风量很小，绝大部分室内风都可以回用。车间的风量平衡见图1。

3.3.厂房空调负荷计算

与民用建筑不同，因为有洁净度要求，薄膜生产厂房一般都是没有外窗的密闭厂房，围护结构负荷较小。用于消除生产过程产生的余热的空调冷负荷（此部分负荷一年四季基本恒定）很大，约占房间冷负荷的80％左右。另外，由于工艺生产过程中需要大量排风，空调总负荷中用于风平衡的补风所导致的新风负荷占相当大的比例。

空调负荷计算时，关键是要确定送风温度，因为薄膜生产设备散热量很大，计算室内负荷时，关键是要计算设备散热负荷。

3.4.空调机组的节能自动控制

薄膜厂房的洁净度要求较高，为保证车间的洁净度要求，车间内需保持正压。出于安全性考虑，空调系统采用了定风量系统，考虑到系统的阻力变化会影响风量等其他因素，风机采用变频调速来恒定风量。根据安装在送风主管上的动压传感器调节风机变频器改变转速，在末端阻力变化时保持送风量恒定，并最大限度地避免风压过大造成能量浪费，减少运行能耗。

空调机组设有混风控制系统，通过新、回风温湿度的检测和比焓计算并与设定的比焓进行比较，实现比焓控制，从而自动调节新、回、排风比例，尽可能多地利用回风和新风的能量，在过渡季甚至可以利用全新风供冷，最大限度节约能源。

送风主管上设有温湿度传感器，根据检测到的数据来调节表冷器阀门及加热器蒸汽调节阀的开度，空调机组内的过滤器及末端高效过滤器均设置压差报警装置，以保证及时更换过滤网。降低管道阻力。

空调机组的送风机及排风机与防火阀联锁，当风管内空气温度达到70℃时，防火阀自动关闭，同时切断送、排风机电源，并将信号送至消防控制室。另外，当消防控制室检测到火灾信号时，也可以远距离切断送、排风机电源。同时，送风机、回风机和排风机的启闭设置了联锁。系统启动时先启动送风机，再启动回风机和排风机；关闭时顺序相反。空调流程图见图2。

3.5.气流组织

洁净区采用上送风、下侧回风的气流组织形式。空调送风总管布置于吊顶内，通过高效过滤器风口送至车间通道及洁净小室，上送风口与吊顶平齐；洁净小室与通道采用帘子分隔，小室内压力高于通道，小室的回风通过正压渗透到通道，回风口设于车间洁净通道下侧，通过回风支管进入吊顶内的回风总管；现场岗位送风管从吊顶引下。送风口采用带扩散板的高效过滤器风口，送风风速0.69m／s；回风口均采用双层百叶风口，回风速度2.0m／s。在牵引、分切等洁净小室内，洁净度要求高，换气次数要求大，温度要求反而不高。在保证新风量和洁净室压差的条件下，为了节约能源，部分洁净区空气不送回空调机房而直接循环使用。洁净区回风通过设在吊顶的百叶风口进入回风静压箱，再由风机过滤单元（FFU）送人室内，如图3所示。

4、薄膜厂房设计中需要关注的问题

薄膜厂房内一般都设有地下室，分切机底部设有设备检修用的地坑，为了防止地下室的产尘对洁净区的洁净度产生影响，地上洁净区域应保证相对地下室为10Pa正压。在调节地下室风量平衡时，要考虑因为设备上下连通，由设备带入或带出地下室的风量。对于有设备排风的地下室，特别是设备排风量大的地下室，最好单独设置送风系统补充室外新风，降低地下室的负压值，减少地上洁净区经过处理的空气泄漏到地下室，节约能量。

设备排风中有些设备排风机不同时开启，特别是排除有害气体的风机。排风量的不同会对室内的压力产生影响，因此必须将不连续运行设备的排风机与相对应的回风支管上的电动阀联锁，以维持室内压力恒定。

厂房内不同等级的洁净区以及洁净区与非洁净区之间的压差在满足洁净度要求的前提下不要太大，以免高等级洁净区域内风量偏大，增加空调能耗，提高运行成本。

薄膜厂房内的温湿度要求是由设备制造商提供的，而且给出的设计参数要求是一个范围，设计时必须弄清楚这个范围的具体含义以及环境参数的变化对生产的影响。一般薄膜厂房除了收卷、分切局部Ⅸ域需要考虑工艺要求外，其他区域主要是考虑人员舒适性。应在满足工艺要求的前提下尽可能减少空调系统的能耗。