Việc tính toán cung cấp không khí trong phòng sạch khác với tính toán của hệ thống HVAC thông thường. Hệ thống HVAC xác định nguồn cung cấp không khí dựa trên tải nhiệt và độ ẩm được tính toán, xem xét chênh lệch nhiệt độ cung cấp không khí kinh tế để loại bỏ nhiệt và độ ẩm dư thừa. Ngược lại, việc cung cấp không khí trong phòng sạch thường được tính toán độc lập với tải nhiệt và độ ẩm. Thay vào đó, nó dựa trên mức độ sạch cần thiết, xem xét tốc độ không khí trung bình theo mặt cắt ngang hoặc sự thay đổi không khí mỗi giờ. Nếu cần thiết, tính toán tải nhiệt và độ ẩm sẽ được sử dụng để xác minh, đảm bảo tuân thủ các yêu cầu loại bỏ nhiệt và độ ẩm. Nguồn cung cấp không khí trong phòng sạch, thường được tính toán dựa trên tốc độ không khí trung bình theo mặt cắt ngang hoặc sự thay đổi không khí, có xu hướng cao hơn lượng cung cấp không khí được tính toán để loại bỏ nhiệt và độ ẩm. Nếu nguồn cung cấp không khí tính toán không đáp ứng được yêu cầu loại bỏ nhiệt và độ ẩm thì hai giải pháp được xem xét: sử dụng nguồn cung cấp không khí được tính toán để loại bỏ nhiệt và độ ẩm (dẫn đến tăng mức độ sạch) hoặc phân tích thành phần nhiệt (độ ẩm) trong phòng sạch để xác định các biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu nó. Điều này bao gồm các phương pháp như xả nhiệt (độ ẩm), cách nhiệt và bịt kín để giảm tải làm mát (tải độ ẩm), đảm bảo tuân thủ các yêu cầu cung cấp không khí—một cách tiếp cận chủ động.
1. Tính toán thể tích cung cấp không khí trong phòng sạch có dòng chảy không một chiều áp suất dương
Q1=nV
Q1 biểu thị thể tích cung cấp không khí (m³/h) trong phòng sạch có dòng chảy không một chiều áp suất dương;
V là thể tích thực của phòng sạch (m³);
n là tốc độ thay đổi không khí (thay đổi/h).
Việc xác định tốc độ thay đổi không khí (n) có thể đạt được bằng nhiều phương pháp khác nhau:
Lựa chọn tốc độ quy định trong các tiêu chuẩn chuyên môn liên quan.
Lựa chọn tỷ lệ cần thiết để đảm bảo thời gian tự làm sạch hợp lý.
Áp dụng tỷ lệ tính toán dựa trên lý thuyết phân bố không đều.
Trong thiết kế kỹ thuật, phương pháp đầu tiên thường được sử dụng. Nó liên quan đến việc lựa chọn một tiêu chuẩn phù hợp dựa trên tính chất của phòng sạch, ngành công nghiệp và yêu cầu của chủ sở hữu, đảm bảo nó phù hợp với mức độ sạch mong muốn. Phương pháp thứ hai và thứ ba, mặc dù còn hạn chế do khó thu thập dữ liệu chính xác, nhưng có thể được xác minh chéo bằng cách sử dụng các công thức sau.
QH=3600CL/ρ Δh
QH đại diện cho lượng không khí cấp (m³/h) để loại bỏ nhiệt dư thừa trong nhà;
CL là tải làm mát phòng sạch (kW);
ρ là mật độ không khí (kg/m³);
Δh là chênh lệch entanpy của nguồn cung cấp không khí (kJ/kg).
QW=1000W/ρΔd
QW biểu thị lượng cung cấp không khí (m³/h) để loại bỏ độ ẩm quá mức trong nhà;
W là tải ẩm của phòng sạch (kg/h);
Δd là chênh lệch độ ẩm riêng của nguồn cung cấp không khí (g/kg)
Thay thế tải làm mát phòng sạch (CL), tải độ ẩm (W), chênh lệch entanpy cung cấp không khí (Δh), chênh lệch độ ẩm riêng của nguồn cung cấp không khí (Δd) và mật độ không khí (ρ) vào các công thức trên, chúng ta thu được QH và QW. Nếu cả hai đều nhỏ hơn lượng cung cấp không khí Q tính toán dựa trên tốc độ thay đổi không khí thì lượng cung cấp không khí Q có hiệu quả trong việc loại bỏ nhiệt độ và độ ẩm dư thừa trong nhà. Nếu không, hãy làm theo các phương pháp được giới thiệu trước đó.
2.Tính toán lượng cung cấp không khí trong phòng sạch có dòng khí một chiều áp suất dương
Q1=3600νF
Q1 biểu thị lượng cung cấp không khí (m³/h) trong phòng sạch có dòng khí một chiều áp suất dương; F là diện tích mặt cắt ngang (m2) vuông góc với hướng dòng khí đi vào phòng sạch; ν là tốc độ không khí trung bình (m/s) trên mặt cắt ngang vuông góc với hướng luồng không khí trong phòng sạch.
Việc xác định vận tốc trung bình (ν) là rất quan trọng, vì việc chọn giá trị quá cao có thể làm tăng chi phí đầu tư và vận hành ban đầu, trong khi giá trị quá thấp có thể không đạt được hiệu quả kiểm soát ô nhiễm. Vận tốc trung bình của mặt cắt ngang (ν) thường được chọn dựa trên tốc độ không khí được chỉ định trong các tiêu chuẩn chuyên nghiệp. Trong quá trình lựa chọn thiết kế, việc phân tích cẩn thận cần xem xét quy trình sản xuất cụ thể trong phòng sạch, số lượng và vị trí của người vận hành, sự hiện diện và vị trí của nguồn nhiệt cũng như các yếu tố liên quan khác. Nguyên tắc hướng dẫn là chọn ν lớn hơn cho phòng sạch có thời gian tự làm sạch ngắn hơn. Nếu không có yêu cầu cụ thể về thời gian tự làm sạch, hãy xem xét tốc độ phát thải và vị trí của các chất ô nhiễm. Nếu tốc độ phát thải chất ô nhiễm cao thì nên áp dụng vận tốc trung bình trên mặt cắt ngang lớn hơn. Trong trường hợp có nguồn nhiệt phía trên quy trình sản xuất, nên sử dụng vận tốc trung bình trên mặt cắt ngang lớn hơn. Tương tự, nếu có nhiều người vận hành di chuyển thường xuyên thì nên sử dụng vận tốc trung bình trên mặt cắt ngang lớn hơn. Khi mặt phẳng cấp khí ở xa khu vực làm việc thì nên chọn vận tốc trung bình lớn hơn. Tuy nhiên, vận tốc trung bình trên mặt cắt ngang đã chọn không được vượt quá 0,5 m/s trong mọi trường hợp.
3. Tính toán lượng cung cấp không khí của hệ thống
Bất kể đó là phòng sạch có dòng khí một chiều hay phòng sạch có dòng không một chiều, sau khi xác định lượng cung cấp không khí cho từng phòng sạch, tổng lượng khí cung cấp của hệ thống có thể được tính bằng công thức sau:
Q2 =ΣQi/(1-Σε)
Q2 biểu thị thể tích cung cấp không khí của hệ thống (m³/h);
ΣQi là tổng lượng cung cấp không khí cho tất cả các phòng sạch trong cùng một hệ thống (m³/h);
Σε là tổng tốc độ rò rỉ không khí của hệ thống và thiết bị điều hòa không khí, có thể được chọn từ bảng dưới đây.
H.Stars Group với hơn 30 năm kinh nghiệm có thể giúp bạn với thiết bị AHU tiên tiến của chúng tôi . Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về thiết bị làm mát công nghiệp, vui lòng để lại yêu cầu trên trang web của chúng tôi và đội ngũ bán hàng của chúng tôi sẽ liên hệ với bạn trong thời gian sớm nhất.
