1、 XX 师 范 大 学 毕 业 设 计（论 文） （ XX 届） 题 目： 无锡晶体管厂净化空调设计 学 院： XX 学院 专 业： XX 工程 姓 名： 学 号： 指导教师： XX 大学教务处 XX 晶体管厂净化空调系统设计 目 录 中文摘要 . I 英文摘要 . 绪论 . 1 1.1 空气洁净的概念 . 1 1.1.1 洁净空气与空气净化 . 1 1.1.2 洁净室及空气洁净技术 . 1 1.2 空气洁净技术的发展 . 1 1.2.1 空气洁净技术的发展 . 1 1.3 洁净技术的应用 . 4 1.4 洁净空调与一般空调的区别 . 4 1.5 实现洁净的途径 . 5 工程概况 . 6 2.
2、1 原始资料 . 6 2.1.1 工程简介 . 6 2.1.2 土建资料 . 6 2.2 气象参数 . 6 2.2.1 夏季参数 . 6 2.2.2 冬季参数 . 7 2.2.3 室内参数 . 7 2.3 工艺资料 . 7 2.4 设计任务及要求 . 8 2.4.1 设计内容 . 8 2.4.2 设计要求 . 9 负荷计算 . 10 3.1 概述 . 10 3.1.1 得热量与冷负荷的基本概念 .10 3.1.2 冷负荷的主要内容 .10 3.2 冷负荷计算公式 . 10 3.3 热负荷计算公式 . 14 空调系统方案的选定 . 16 4.1 空调系统的分类 . 16 4.1.1 空调系统的分
3、类 .16 XX 晶体管厂净化空调系统设计 4.1.2 不同种类空调系统特点 .16 4.2 空调系统的选择原则 . 20 4.3 空调系统的划分原则 . 21 4.3.1 舒适型空调系统的划分原则 .21 4.3.2 洁净区空调系统的划分原则 .22 4.4 系统的选择 . 22 4.4.1 洁净区送风系统的选择 .22 4.4.2 洁净区空调排风系统的选择 .23 4.5 洁净室的压差控制 . 23 4.6 空调系统防火分区的划分 . 24 净化空调系统设计 . 25 5.1 空气处理过程设计 . 25 5.2 空气处理要求 . 26 5.3 气流流型和送风量 . 26 5.3.1 按换气
4、次数来决定 .26 5.3.2 冷负 荷计算送风量 .27 5.3.3 湿负荷计算送风量 .27 5.4 新风量计算 . 28 5.4.1 补充排风维持正压所需新风量 .28 5.4.2 满足人员卫生要求所需的新风量 .29 5.4.3 空调净化系统所需补给的新风量 .29 5.5 排风量和回风量计算 . 29 5.6 各洁净区的送风量和新风量表 . 29 5.7 空气过滤器的选型 . 30 5.7.1 空气过滤器的分类 .30 5.7.2 空气过滤器的选用 .31 5.7.3 空气过滤器布置 .31 风道阻力的计算及设备选型 . 32 6.1 概述 . 32 6.2 计算系统的总阻力 . 3
5、3 6.2.1 送风系统设计及水力计算表 .34 6.2.2 回风系统的设计及水力计算 .36 6.2.3 设备选型 .39 机房布置 . 43 7.1 制冷机房的布置 . 43 7.2 辅助设备的计算与选择 . 43 7.2.1 空调系统中的主要附件 .43 7.2.2 管道及设备的保温 .44 XX 晶体管厂净化空调系统设计 消声、减震与保温设计 . 45 8.1 消声与隔声设计 . 45 8.2 减震设计 . 45 8.2.1 制冷剂、水泵及风机等设备的减震 .45 8.2.2 水管、风管的减震 .46 8.3 保温设计 . 46 结束语 .47 参考文献 .48 致 谢 .49 外文翻
6、译 .50 XX 晶体管厂净化空调系统设计 I 无锡晶体管厂净化空调系统设计 摘 要 本设计是 无锡晶体管厂净化空调系统设计，车间内包括精磨间，光曲磨间， 电炉间，电位差计校验修理室 等。本设计区间由于功能要求需要设计 10000 级洁净空调系统。净化空调系统遵守医药工业洁净厂房设计规范和洁净厂房设计规范（ GB50073-2001）的相关规定，采用初、中、高效三级过滤器的全空气洁净空调系统，送风、回风采用上送下回式；洁净区回风采用回风竖井下回风形式。设计过程中本着到经济、合理、安全的原则，并对系统运行时产生产生的噪声、振动进行了处理。 关键词 晶体管厂 /洁净空调 /洁净度等级 XX 晶体管
7、厂净化空调系统设计 II The Design of Clean Room Air Conditioning System of WUXI transistor factory ABSTRACT This is the design of clean room air conditioning system of. transistor factory .The workshop includes Fine grinding, optical curve grinding, electric stove, electric potential difference meter repair r
8、oom so on. Because of the different function of the workshop, the air conditioning system was divided into clean room air conditioning systems with cleanliness level of 10,000 and the comfortable air conditioning system. Based on the “Pharmaceutical Industry Clean Room Design Criterion” and “Clean R
9、oom Design Criterion”（ GB50073-2001） ,the clean room air-conditioning system was designed into all air system with preliminary efficient filter, middle efficient filter and high efficient filter, and the air flowed from the top down. The clean room used vertical shaft to return air . The design was
10、made it in view of economical, reasonable and safe principle. Also the shock absorption and noise reduction was implemented. KEY WORDS transistor factory, clean room air conditioning, cleanliness levelXX 晶体管厂净化空调系统设计 1 绪论 1.1 空气洁净的概念 1.1.1 洁净空气与空气净化 “空气洁净”可以从两个关联的方面来理解，一是空气净化，表示空气洁净的行为；二是指干净空气所处的洁净状
11、态。 空气洁净的目的是使受到污染的空气被净化到生产、生活所需要的状态，或达到某种洁净度。 空气净化是采用某种手段、方法和设备使被污染的空气变为洁净的空气。 由于空气净化对象不同，净化的内容、方法与衡量标准也各不相同。大气的污染净化的对象来看，有的要解决的是大气污染的问题，有的是以洁净室为对象。然而，对于电子、宇航、高精密度机械制造、某些医疗部门及制药一些对生产环境要求严格的工艺过程或房间，这种相对比较干净的空气依然不符合要求，还需要进一步净化。 1.1.2 洁净室及空气洁净技术 洁净室（区）：是指空气悬浮粒子浓度、含菌浓度受控房间（限定的区域）。房间（区域）的建造和使用方式要尽可能减少引入、产
12、生和滞留粒子（包括尘粒和菌粒）等，房间（空间）内其他相关参数如温度相 对湿度和压力按要求进行控制。洁净区可以是开放式和密闭式，可以位于或不位于洁净室内。 空气洁净技术：（ air clean technology）：洁净室污染控制技术。空气洁净技术还包括为创造污染程度受控的工作环境所采取的所有方法，包括预防性措施。 1.2 空气洁净技术的发展 1.2.1 空气洁净技术的发展 洁净技术是一门新兴的技术。在科学实验和工业生产中，产品加工的精密化、等微型化、高纯度和可靠性要求具有一个受控的尘埃粒子污染的生产环境。早在 20 世纪 20 年代美国航空业陀螺仪制造过程最先提出了生产环境的净化 要求，为消
13、除空气中的尘埃粒子对航空仪器的污染。飞速发展的军事工业，要求防止放射性扩散，提高原材料纯度、零件加工与装配精度，提高元器件和整机的可靠性与使用寿命等，这些都要求有“一个洁净的生产环境”。洁净室在人们的尝试、实践中得到日益广泛的应用，工业生产技术、科学实验在应用洁净技术中获得了丰厚的回报。 XX 晶体管厂净化空调系统设计 2 20 世纪 50 年代初，高效空气粒子过滤器 HEPA（ High Efficiency Particulate Air Filter）在美国问世，是洁净技术的第一次飞跃。这一成就的取得，使美国在军事工业和人造卫星制造领域 建立了一些洁净室；日本从 20 世纪 50 年代开
14、始便在半导体制造工厂中应用空气洁净技术；前苏联也在同时编制了所谓的“密闭厂房”典型设计。从 20 世纪 70 年代初开始，诞生了现代的生物洁净室，如在制药工业、化妆品工业、食品工业和医疗部门的手术室、特殊病室等方面的推广和应用。 国内外空气洁净技术的发展都是随着科学技术的发展、工业产品的日新月异，特别是军事工业、航天、电子和生物医药等工业的发展而不断发展的。高纯度的产品如生产集成电路所需要的单晶硅材料，生产光纤所需要的四氯化硅、四氯化锗材等已由过去的高纯度进入“电子纯”、“ 超纯”，只有达到入戏高的纯度才能满足现代集成电路、电子元器件、光纤产品所需要的技术条件。 中国洁净技术的研究和应用开始于
15、 20 世纪 50 年代末，第一个洁净室于 1965 年在电子厂建成投入使用，同一时期我国的高效过滤器（ HEPA）研制成功投入生产。20 世纪 60 年代是我国洁净技术的发展的起步时期， 20 世纪 70 年代末开始我国洁净技术随着各行业引进技术和设备的兴起得到了长足进步。 1981 年无隔板高效过滤器和液槽密封装置通过鉴定并投入生产。随后 0.1m高效空气过滤器研制成功，为研制和生产创造了有利条件。 20 世纪 80 年代我 国空气洁净技术和洁净厂房建设取得了明显成果，在建设大规模集成电路工厂、研究所、彩色显像管工厂以及制药工厂的洁净室工程、洁净手术室的同时，建成了一批 5 级（ 100
16、级）、六级（ 1000 级）的洁净室。为了适应洁净技术的发展，同时也为了使洁净技术健康地发展，为各行业在建设洁净室工程时有法可依，在总结我国发展洁净室技术的经验基础上，吸取消化国际有关洁净室建设的标准、规范的规定，于 1984 年编制了我国首部洁净厂房设计规范（ GBJ73-84）。 1.2.2 洁净室标准 1.2.2.1 国际洁净室的发展 1961 年世界上 最早的洁净室标准 美国空军技术条令 203 问世，随后 1963 年底颁布了第一个军用部分的联邦标准 FS 209,从此联邦标准“ 209”就成为国际上通行的著名的洁净室标准。之后，许多国家相继制定了有关洁净室的标准。 20 世纪 60
17、 年代以来，随着科学技术的进步，医疗水平和人民生活水平的提高，来自药品、化妆品等感染病症和不良反应的问题日益一起人们的关注。人们发现，要确保药品质量，除了应遵照药典规定的特定要求、配方外，还应具有符合要求的生产环境，以防止生产过程中的微粒和微生物的污染、交叉污染，为此需制定必要的规范、标准， 以控制药品生产环境，确保药品质量 7。 1.2.2.2 ISO 洁净室标准简介 ISO 洁净室标准是由全球各标准化团体联合会的 ISO/TC209洁净室及相关受控环XX 晶体管厂净化空调系统设计 3 境技术委员会编制的洁净室标准系列，据了解该系列包括如下部分： 第一部分 ISO 14644-1,空气洁净度
18、等级划分。 第二部分 ISO 14644-2，为认证与 ISO 14644-1 连续的相符性的测试和监测技术要求。 第三部分 洁净室计量与测试方法。 第四部分 ISO 14644-4 洁净室设计与施工。 第五部分 洁净室运行。 第六部分 术语、定义及单 位。 第七部分 隔离与屏障。 第八部分 悬浮分子污染分类。 1.2.2.3 我国洁净室标准 随着我国洁净技术的发展，为了统一洁净室设计、建造的标准及相关的技术措施，在 20世纪 60 70年代国内一些应用洁净技术对工业产品生产环境空气中悬浮粒子进行控制的部门就开始尝试制定等级及相应的技术措施。在 1978 年由国家建委立项编写国家标准洁净厂房设
19、计规范，随后由国家计划委员会批准洁净厂房设计规范GBJ 73-84 为国家标准并正式发布和实施。国家标准洁净厂房设计规范（ GB 50073-2001）中规定的洁净区 内空气洁净度等级等同采用国际标准 ISO 14644-1 中有关规定。随后相继颁布以下规范： (1) 洁净厂房施工及验收规范（ JGJ 71-90） 由国家建设部发布的行业标准洁净厂房施工及验收规范是中国建筑科学研究院主编，自 1991 年实施以来，对统一洁净室的施工要求、严格进行工程验收是十分有效的，在统一检测方法、提高洁净室的建造质量等方面起了重要作用。 (2) 医药工业洁净厂房设计规范（ 1996 年） 由原国家医药管理局
20、发布的行业标准医药工业洁净厂房设计规范（ 1996 年）自 1997 年一月实施，它由上 海医药设计院主编。医药工业洁净室和洁净区是以微粒和微生物为主要控制对象，同时还还应对其环境温度、湿度、新鲜空气量、压差、照度、噪声等做出规定。 (3) 兽药生产质量管理规范（试行） 国家农业部在 1989 年 12月发布了兽药生产质量管理规范（试行），规定了在我国兽药行业实施 GMP 管理的要求；为了加快 GMP 规范的实施，在 1994 年 10 月发布了兽药生产质量管理规范实施细则（试行），后附四种制剂的生产管理技术要求作为细则的补充。 (4) 国家标准实验动物环境与设施（ GB/T 14925-94
21、） 由国家 技术监督局 1994 年 1 月批准的国家标准实验动物环境与设施（ GB/T 14925-94），自 1994 年 10 月实施。 (5) 医院洁净手术部建设标准 XX 晶体管厂净化空调系统设计 4 国家卫生部颁布的医院洁净手术部建设标准从 2000 年 10 月施行。 1.3 洁净技术的应用 洁净技术在世界上已经经历了半个多世纪的发展，其应用范围愈加广泛，而且技术要求也更为复杂。目前，它的代表性应用领域是在微电子工业、医疗卫生及食品工业等。主要有： (1) 微电子工业； (2) 半导体工业； (3) 光学工业； (4) 微机械加工业； (5) 纯化学试剂制造 业； (6) 制药工
22、业； (7) 医疗器械与移植装置的生产与包装工业； (8) 生物技术工业； (9) 食品与饮料工业； (10) 医院与其他保健机构； 1.4 洁净空调与一般空调的区别 洁净空调与一般空调的区别主要表现在以下几个方面： (1) 主要参数控制 一般空调侧重温度、湿度、新鲜空气量和噪声控制。而洁净空调侧重控制室内空气的含尘量、风速、换气次数、在温、湿度有要求的房间，温、湿度也是主要控制参数。对于生物洁净室，含菌量时主要的控制参数之一。 (2) 空气过滤手段 一般空调有的只有初效一级过滤，而 要求高的是初效、中效两级过滤处理。而洁净室空调则要求粗、中、高三级过滤或粗、中、压高效三级过滤。 (3) 室内压力要求 一般空调对室内压力要求不高。而洁净室空调为了避免外界污染空气的渗入（内部污染物逸出）或不同洁净区不同物质的相互影响，对不同洁净区的正压（负压）均有要求。 (4) 避免外界污染 为了避免外界污染，洁净空调系统材料和设备的选择、加工工艺、加工安装环境、设备部件的存储环境都有特殊要求。 (5) 对气密性的要求 虽然一般空调对气密性、渗气量有一定要求，但洁净室要求更为严格。 (6) 对土建及其他工 种的要求 一般空调房间对建筑布局、热工的等有要求，但
