洁净室空调送风量计算方法及其程序实现

一、 概述
目前，对一般舒适性空调房间的送风量计算通常是先计算该房间的热湿负荷，再通过对消除该房间的热湿负荷所需要的送风量进行计算，从而确定消除该房间热湿负荷的送风量，再对该房间的人员最小新风量进行计算，确定一个风量，将两个计算结果进行比较选取大者作为该房间的送风量。在洁净室的设计中，不仅对房间的热湿负荷和人员最小新风量有要求而且对房间内空气的洁净度也提出了要求，故在计算该房间的洁净送风量时，应该对稀释房间内所产生的尘埃粒子达到该房间的净化级别所需要的送风量进行计算，选取大者作为该洁净室的送风量。很多工程技术人员使用换气次数法，即跟据洁净室的洁净度选用一个推荐的换气次数再乘以房间体积，即得出房间的洁净送风量。这种方法的最大缺点就是无论洁净室内有多少人，有多少设备，只要房间的面积、高度、洁净度确定了，其送风量就确定了。该送风量通常连设计者本人也不能确定房间的洁净度会是多少。但是由于洁净送风量的计算非常复杂，而又没有相应的辅助计算软件，故上述方法被广泛使用。笔者对洁净送风量进行了分析，结合《简明空调设计手册》、《空气调节设计手册》编写了相应的计算程序，在工作中用应，很大程度上提高了工作效率，同时也提高了工作质量。
二、计算方法：
1、 发尘量计算：
Qz＝Q1z+Q2 z +Q3 z
Q’ z =Q1’ z +Q2 z
Q z、Q’ z ---z房间动态和静态发尘量（粒／分）。
Q1 z、Q1’ z ---z房间作业人员动态和静态发尘量（粒／分）。
z---房间编号
Q1 z =q1 ×peop z
Q1’ z = q1’ ×peop z
q1 、q1’ ---单个作业人员发尘量（粒／（人?分））
peop z ---z房间内人数
q1 、q1’ 分别根据不同的洁净工作服，根据下表的人员动作选用步行和坐。
　　　　 表一 单位：粒／（人?分）
序号 人员动作 普通工作服 洁净工作服
分套型 全套型
1 立 339000 113000 5580
2 坐 302000 112000 7420
3 臂上下运动 2980000 298000 18600
4 上体前屈 2240000 538000 24200
5 臂自由运动 2240000 298000 20600
6 头部运动 631000 151000 11000
7 上体转动 850000 266000 14900
8 屈身 3120000 605000 37400
9 踏步 2800000 861000 44600
10 步行 2920000 1010000 56000
引自《简明空调设计手册》
Q2 z ---z房间建筑维护结构产尘（粒／分）。其主要与建筑材料和安装情况有关。
Q2 z =q2 ×area z
q2 ---建筑维护结构的产尘量（粒／（分?平方米地面））（0.5×104[粒／（分?平方米地面）]）。
area z ---z房间地面面积。
Q3 z ---z房间工艺生产过程产尘（粒／分）。
Q3 z =Σq3
q3---每台工艺设备产尘量
生产过程的产尘量与生产设备、生产工艺和生产过程本身有着密切关系，不同的生产设备、生产工艺、生产过程其产尘量相差极大。国外的资料介绍工艺生产过程产尘约为5×104~5×105[粒／(分?台)]。(引自《简明空调设计手册》)计算时应根据实际的工艺设备选取数值。
2、 单位容积发尘量计算（粒／（平方米?分））：
静态：
动态：
理论换气次数：
Gz---z房间内单位容积动态发尘量
G’z---z房间内单位容积静态发尘量
Nz---z房间内空气含尘浓度
S---回风比
ηH---回风通路上过滤器总效率
ηH =1-(1-ηc)(1-ηz)(1-ηg)
ηx---新风通路上过滤器总效率
ηx =1-(1-ηz)(1-ηg)
ηc---初效过滤器效率
ηz---中效过滤器效率
ηg---高效过滤器效率
M---室外大气含尘浓度
nthz---z房间理论换气次数
3、 气流分布不均匀修正系数计算：