光纤厂工程技术规范 [附条文说明] GB50945-2013 建标库

6  公用工程设计

6.1  空调净化与通风

6.1.1  拉丝间空气洁净度等级根据项目有不同要求,一些光纤厂拉丝间规模大,拉丝塔工艺设备先进,对生产环境的空气洁净度要求不高,其空气洁净度等级要求为8级;而一些光纤厂拉丝间要求为7级,应根据生产工艺的要求确定空气洁净度等级。

6.1.2  拉丝间体量大,净化循环风量大,循环空调器台数比较多,采用新风集中进行空气净化处理,既能满足温度和相对湿度要求,也节约能源。

    循环机组新风量根据拉丝间正压控制新风电动调节阀的开度,相应的新风机组风机根据送风管静压变频控制,以维持新风总管静压恒定。新风机组设置压差报警,以方便维护人员及时处理,保证了拉丝间操作人员的卫生新风量及正压的稳定。

6.1.3  新风机组冷冻水供、回水温度采用6℃~12℃,可以让新风处理到室内露点温度附近(一般13℃),满足了室内相对湿度要求;循环机组冷冻水供回温度采用10℃~16℃,可以让循环机组只处理室内显热负荷,不用承担潜热负荷的处理。热盘管采用热水作为热媒也是考虑节能的要求。

6.1.4  根据现行国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472,空气处理机组内设置初效、中效空气过滤器,而高效空气过滤器宜布置在净化空调系统的末端,但在拉丝间布置高效过滤器很困难,更换也麻烦。考虑到拉丝间空气洁净度不高,生产为24h连续运转,宜将高效过滤器布置在空调机组内也是可行的。

    根据编写组对国内光纤厂拉丝间洁净度的调研,实践证明洁净度达到了设计要求。对连续运行的拉丝间洁净区宜考虑此方案。

6.1.5  拉丝间的气流组织设计是很重要的,主要基于以下几点:

    1  拉丝间最好的气流组织为分层上送下回方式,空气洁净度容易保证,与拉丝的垂直方向一致,也保证了拉丝的品质。

    此方案的风管要进入拉丝间吊顶内,布置困难,需要吊顶内空间大,而且对风管材料、保温材料要求很高,在条件允许的情况下采用。

    2  拉丝过程是在封闭的小环境中进行的,拉丝塔采用了循环风机与空气高效过滤单元(HEPA)方式自循环,保持拉丝塔小环境空气洁净度为5级。拉丝间室内大环境只要保持低级别的空气洁净度,并负责小环境的空调温度、相对湿度。所以,拉丝间其余空间空调净化气流组织可以采用侧送侧回方式,此方案风管不进入洁净区,吊顶高度容易保证,风管布置容易,是目前使用较多的送回风方式。

    特别指出在拉丝间最上层,由于高度有10m左右、屋面传热加上拉丝炉设置在此层发热量很大,导致了最上层的温度很高,而且冷水管道在最高端一般为末端,所以最上层空调器负荷、风量的计算、冷水管道的平衡计算很重要。

    最上层的气流组织宜采用侧下送侧上回的方式,这样,冷风送入操作区,热风从上面回风排走,更易保证操作区的温湿度。

6.1.6  拉丝间为了检修和操作设置了多层钢平台,在不同层放置不同的工艺设备,而工艺设备功率都比较大。例如:有些拉丝塔一层有主控电源,每个塔50kW;二层有紫外固化装置,其单台电热功率为80kW;上部有拉丝塔加热炉,其单台电热功率为100kW。所以,在确定各层送风量时,应计算每层的工艺设备发热量。

    若对紫外固化装置设置了独立的净化空调系统,在确定二层送风量时可不计紫外固化装置的发热量。

6.1.7  拉丝塔工艺设备紫外固化装置在以前的设计中,是直接抽去室内洁净空气作为补风,然后排到室外,这种补风方式虽然节省投资,系统简单,但很不节能。因为拉丝间室内温度为23℃±3℃,湿度为45%~70%,而紫外固化装置的送风温度为17℃~30℃,对空气湿度没有要求,不同的温湿度要求就需要不同的空调处理系统。所以,紫外固化装置的送风系统独立设置节能效果明显。

    为了满足紫外固化装置的净化要求,不仅应有加热和冷却功能,还应对空气进行净化处理,一般宜设置三级空气过滤,但末端空气过滤器可为亚高效过滤器(F9)。在计算空调器系统阻力应包含:空调器内部阻力,风管阻力以及工艺设备内部阻力,而工艺设备内部阻力很大,一般在3.5kPa左右,应以工艺设备厂商的参数为准。

    送风系统的工作压力为3kPa左右,属于高压系统,需要考虑风管承压能力,风管的施工按现行国家相关规范执行。

    排风系统排出热废气,温度很高(60℃~70℃),风管保温是为了不让排风热量散发到室内。风管保温宜采用内填离心玻璃棉的耐高压硬质双层保温螺旋风管,不仅保温性能好,而且强度高、干净,很适合在洁净室内安装。

    排风机采用耐高温的钢制风机,可放置在空调机房内,并需要设置压差报警,以便及时维修。

    排风量应略大于送风量是考虑排风温度高,密度变化所引起的修正。

    紫外固化装置涂覆挥发烟气性质为带酸碱性的气体,所以系统材料应采用耐酸碱腐蚀的材料,可采用阻燃UPVC或有机玻璃钢材料,设计时应考虑便于维修及更换,排风需要高空排放,一般宜高出拉丝塔屋面2m。

    光纤厂紫外固化装置送排风风机参数举例见表1。

表1  光纤厂紫外固化装置送排风风机参数

6.1.8  拉丝间生产火灾危险性类别为丁类,根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定,任一层建筑面积大于5000m2的丁类厂房,应设置排烟设施。根据拉丝间实际情况,可选择自然排烟设施,也可在拉丝间屋面设置屋顶排烟风机排烟。