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除尘技术中热湿负荷计算

佚名2016年08月04日 字体:
导读:除尘技术中热湿负荷计算

1.     计算模型

医院除尘器设备洁净手术室的围护结构参见图5-1。除尘器设备洁净手术室一般不靠外墙布置,大多是在土建 围护结构内设置内衬小室《根据其室内的装饰要求,内衬小室可由多种材料建造。常用的材 料有:钢制龙骨框架和电解钢板组成的结构,电解钢板表面喷涂抗菌涂料,背面粘贴保温材 料;彩钢夹芯复合板。

本设计实例,采用彩钢岩棉夹芯复合板,厚度为50mm。所以,手术室的外形只能采用 四角形结构。参见参考文献[2], 7.1.4除尘器设备洁净手术室的形状)

2.     空调负荷计算

空调负荷由围护结构负荷、人体负荷、照明负荷、设备负荷及散湿负荷等几部分组成。

(1)空调冷负荷的i十算

1)围护结构传热形成的冷负荷。由图7-6及本书“5.4.1空调负荷计算可知,该 手术室(内衬小室)的围护结构属内围护结构,冷负荷计算可以按稳态传热考虑。用下式 计算围护结构传热形成的冷负荷。

CL, =KF(tu-tJ                                                        (7-1)

式中CL!——内围护结构传热形成的冷负荷W) j

K——内围护结构的传热系数[W/(m2 T)];

F——内围护结构的传热面积m2)tn——手术室夏季空调室内计算温度1); b——邻室计算平均温度(^)o 除尘器设备洁净手术室的邻室一般为走廊、技术夹道、洗手间、吊顶夹层或其他手术室等。其中的 非空调房间可以认为是散热量小于23W/m3的房间?捎孟率郊扑k (查表5-1):

% = ?wp + 3                                                    (7_2)

式中fwp——夏季空调室外计算曰平均温度(1)。

内围护结构的传热系数尺[w/(m2 ^C)]由下式计算:

K = l/(l/an + X5/ + 1/cO                                                (7-3)

式中an——围护结构内表面换热系数[W/(m2 T)];

aw——围护结构外表面换热系数[W/( m2 T ) ];     j S——围护结构各层材料的厚度m);

A——维护结构各层材料的热导率[W/( m T ) ]。 | 内衬小室彩钢夹芯复合板的外表面面向其他相邻房间,故% =二 8. 7 [ W/ I

(m2 . t)],g=0,05m, A=0.046W/(m . t)(岩棉)。                                                                             I

彩钢夹芯复合板的传热系数                                                                                                  |

K =l/(l/an+X 5/A+l/aw) I =l/(l/8. 7 +0. 05/0. 046 +1/8. 7)(忽略两侧彩钢板的热阻,参见“5. 4.1空调负,

计算”)                                                                                                                            I

= 0.76[W/(m2 -X.)]                                                                                                

根据式(7-1),可算出各除尘器设备洁净室围护结构传热形成的冷负荷。                           J

1)                                                                                                                                                                               人体散热形成的冷负荷。手术室内人员数量及活动规律较难掌握,为简化计算,1 用下式计算人体散热形成的冷负荷(可以不考虑人体散热冷负荷系数):                                                                                                                                           1

CL2 = nq                                                              

式中——人体散热形成的冷负荷w);

n——手术室内人数,对于特大手术室,不超过12人;对于大手术室,不超过10 人;对于中手术室,不超过8人;对于小手术室,不超过6人; q——每人平均散热量(按轻劳动强度考虑,查表5-2),取70W/人。

2)                                                                                                                                     照明形成的冷负荷[7]!兑皆撼酒魃璞附嗑皇质醪拷ㄖ际豕娣(GB                                                                          50333—2002)推荐 手术室照度为350 (lx)。若采用荧光灯作为泛光照明,不计手术灯集中照明,耗电量约为 20W/m2。若手术室泛光照明不考虑同时使用系数的折减,又因为荧光灯为暗装且灯罩上无 孑L,所以,照明设施形成的冷负荷以20x0. 8 =16 (W/m2)计。即

CL3 :16F                                                        (7-4)

式中a3——泛光照明形成的冷负荷' (w)

F——手术室净面积m2)。

3)      设备散热形成的冷负荷:7]。手术室内用电设备包括无影灯、电力呼吸机、麻醉机、 人工心肺机、心脏监护仪、电动手术台等,数量较多,种类复杂,使用频度差异较大,应由 手术室医护人员提出手术器械的配置后详细计算。若无详细资料,可按70W/m2估算。即

CL4 =70F                                                      (7-5)

式中cl4——手术室内设备散热形成的冷负荷W);

手术室净面积m2)。

4)      散湿负荷。手术室内散湿量主要来自人员的散湿量和湿表面的散湿量,人员的散 湿量

Wi = nw/1000

式中%——人体的散湿量kg/h); n^手术室内人数;

——每人平均散湿量按轻劳动强度考虑,查表5-2),167g/(h.人),由此散 湿量形成的潜热冷负荷为112W/人。

手术室内湿表面的大小因手术种类而异,通常取0.7m2的湿表面,湿表面温度取40X:, =50% ,湿表面散湿量PF2 = 1. 022kg/h,该项散湿量形成的冷负荷为685 手术室内散湿量

W=WX +W2                                                         (7-6)

手术室内由于散湿而形成的冷负荷为[7]

CL5 =112/1+685                                                   (7-7)

式中CLS——手术室内由于散湿而形成的冷负荷W); n——手术室内人数。

6)手术室内空调冷负荷CL:

CL = CL{ + CL2 + CL3 + CL4 + CL5                                        (7-8)

夏季热湿比e = CL/W

(2)    空调热负荷的计算手术室内衬小室的围护结构属内围护结构,可只计算基本耗 热量。

HL^aFK(tn-twn)                                                      (7-9)

式中HL——内围护结构的基本耗热量W);

F——内围护结构的传热面积m2);

K——内围护结构的传热系数[W/(m2 1)];

*n——手术室冬季空调室内计算温度T);'

——室外计算温度(^);按围护结构的类型查《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003)中表4. 1.9,当已知或可求出冷侧温度时,*wn—项可直接 用冷侧温度代人,不再进行a值修正; a——围护结构温差修正系数;查《采暖通风与空气调节设计规范(GB 50019— 2003)中的表4. 1.8-1,本例取 a=0.4。

手术室内人员、照明、设备等散热量不予考虑,可作为安全余量。

冬季热湿比e: -HL/W 手术室内散湿量的计算同前。

(3)    新风负荷的计算

1)系统新风量久的计算。每间手术室的新风量应按下列要求确定,并取其最大值:

①按新风换气次数确定新风量仏,I、n级手术室为6/h,m、iv级手术室、预麻 醉室和恢复室为4/h,其余辅助用房为3/h,产科手术为全新凤。

②人员呼吸所需确定新风(?2,每人每小时新风量为60m3        [准备室为30m3/ (h 人)]。

③补偿室内的排风并能保持室内正压所需的新风量<?3。

④手术室新风量的最小值<?4,I级手术室为lOOOmVh      (眼科专用800m3/h); II、1 级手术室为800m3/h W级手术室为600mVhD

每间手术室的新风量(^= max {(?1; Q2, Q3, Q4\                                                      (7-10)

对于I、n级除尘器设备洁净手术室应每间采用独立的除尘空调系统,若系统新风漏风量为久', 则系统新风量

= +                                                           (7-ID

对于I、IV级除尘器设备洁净手术室可2 间合用一个除尘空调系统,则系统新风量

m+Q、                                                              (7-i2)

新风集中供应时,新风机组处理的新风量等于其所负担的各除尘空调机组的新风量之和 再加上新风漏风量。

2)新风负荷

CLx=Qx(hw-hn)p/3.6 (W)                                            (7-13)

式中------------- 系统新风量m3/h);

K——室外空气的焓(kj/kg);

K室内空气的焓kj/kg); p——空气的密度kg/m3)。

根据上述计算方法,把各除尘器设备洁净手术室及辅助间的热湿负荷分别算出列人表7-3、表7-4, 供设备选型时采用。

各除尘器设备洁净辅助用房夏季冷负荷、湿负荷计算表略。

7-3各除尘器设备洁净手术室夏季冷负荷计算表

手术室编号

围护结构

新风负荷

人体负荷

散湿负荷 以0. 7m2

照明及用   电设备

负荷

汇总

单位面积   冷负荷

W

m3/h

W

W

W

W

W

W/m2

OR1

1387.4

800

10344

10

1820

685

3242. 2

17478. 6

463.6

OR2

1140.8

800

10344

8

1456

685

2666. 0

16291.8

525.5

OR3

1096. 6

800

10344

8

1456

685

2562. 8

16144.4

541.8

OR4

1383.7

800

10344

10

1820

685

3233. 6

17466. 3

464.5

OR5

1177.6

800

10344

8

1456

685

2752. 0

16414. 6

513.0

OR6

1177.6

800

10344

8

1456

685

2752. 0

16414. 6

513.0

OR7

1177.6

800

10344

8

1456

685

2752. 0

16414.6

513.0

OR8

1185.0

800

10344

8

1456

685

2769. 2

16439.2

510.5

OR9

1185.0

800

10344

8

1456

685

2769. 2

16439.2

510.5

ORIO

1177.6

800

10344

8

1456

685

2752. 0

16414.6

513.0

OR11

1177.6

800

10344

8

1456

685

2752. 0

16414.6

513.0

OR12

1177.6

800

10344

8

1456

685

2752. 0

16414.6

513.0

OR13

1096. 6

800

10344

8

1456

685

2562. 8

16144.4

541.8

OR14

1383.7

1000

12930

10

1820

685

3233. 6

20052. 3

533.3

OR15

1140.8

800

10344

8

1456

685

2666. 0

16291. 8

525.5

OR16

1387.4

800

10344

10

1820

685

3242. 2

17478. 6

463.6


7-4各除尘器设备洁净手术室夏季湿负荷及e计算表

手术室编号

湿表面负荷

人体湿负荷

湿负荷汇总

冷负荷(新风负荷除外)

S

g/h

人数

g/h

g/h

W

kj/kg

0R1

1022

10

1670

2692

7134. 6

9541

0R2

1022

8

1336

2358

5947. 8

9081

0R3

1022

8

1336

2358

5800.4

8856

0R4

1022

10

1670

2692

7122. 3

9525

0R5

1022

8

1336

2358

6070. 6

9268

0R6

1022

8

1336

2358

6070. 6

9268

0R7

1022

8

1336

2358

6070. 6

9268

0R8

1022

8

1336

2358

6095. 2

9306

0R9

1022

8

1336

2358

6095. 2

9306

ORIO

1022

8

1336

2358

6070.6

9268

0R11

1022

8

1336

2358

6070. 6

9268

0R12

1022

8

1336

2358

6070. 6

9268

0R13

1022

8

1336

2358

5800.4

8856

0R14

1022

10

1670

2692

7122. 3

9525

0R15

1022

8

1336

235B

5947. 8

9081

0R16

1022

10

1670

2692

7134. 6

9541