单向流洁净室空调系统的节能研究

【摘要】： 洁净室已经在军事、工业、医疗、生化等行业得到广泛应用，并且为新技术、新产品的研究和生产发挥了巨大的作用。但是洁净室空调系统的高能耗却始终无法得到解决，成为其发展的一个阻碍。 洁净室的能耗主要体现在两个方面：一个是为了保证洁净室内的洁净度要求，需要向室内输送大量的空气，以稀释和排出尘埃颗粒，因此大量的空气的输送，需要耗费大量输送动力。一个是为了保证洁净室内的温湿度，需要将空气进行各种降温和除湿、加热处理，在这一过程中也消耗了大量的能源。 本文首先对洁净室能耗高的原因进行了分析，并对各种能耗的产生进行了分析，结合多种洁净室空调系统的模式，对其能耗进行对比，提出了一些节能降耗的建议，并分析了大温差技术、一次泵变流量技术等在洁净室空调系统中的运用。 在上述综合研究的基础上，主要对洁净室的大送风量的原因进行了分析，对室内的气流组织进行研究。采用CFD技术对洁净室的多种气流组织方式进行了模拟，对不同风速，不同洁净过滤单元布置对洁净室的洁净度影响进行了分析。将数值模拟的洁净室模型与实际测试的洁净室进行了比较，模拟结果与测试值基本接近。通过以上模拟和实验，得出了较节能的洁净室气流组织设计参数。还结合工程实例，对空气输送用的风机选型进行的分析，以详实的数据证明了风机正确选型的重要性。 接下来对洁净室另一个耗能环节，温湿度处理进行了研究。设计出了一种新型的直接蒸发式的除湿空调箱，并与常用的转轮除湿进行了比较，充分证明了其良好的使用价值和可行性。还研究了变冷冻水温，排风热回收，空调冷凝水回收等节能方法。 最后对洁净室空调系统节能研究的方向做了展望。 【关键词】：洁净室 空调系统 气流组织 节能 CFD 除湿
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.1.1 空气洁净技术的发展概况10
• 1.1.2 洁净室空调系统节能的必要性10-11
• 1.2 洁净室基础知识11-14
• 1.2.1 洁净室原理概述11-12
• 1.2.2 洁净室的污染源与洁净度等级标准12-13
• 1.2.3 非单向流洁净室13
• 1.2.4 单向流洁净室13-14
• 1.3 国内外的研究现状14-15
• 1.4 本课题的研究内容15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 单向流洁净室空调系统节能可行性分析17-26
• 2.1 单向流洁净室高能耗原因分析17
• 2.2 洁净室气流组织的节能分析17-18
• 2.3 洁净室空气处理的节能分析18-20
• 2.4 冷源系统的节能分析20-23
• 2.4.1 冷水机组的节能20
• 2.4.2 冷冻水泵的节能20-23
• 2.4.3 冷却水系统的节能23
• 2.5 空调系统的综合节能分析23-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 洁净室气流组织的节能分析26-59
• 3.1 前言26
• 3.2 CFD技术在洁净室气流组织设计中的应用26-38
• 3.2.1 流体动力学的控制方程27-28
• 3.2.2 CFD的求解过程28-30
• 3.2.3 洁净室实例的数值模拟30-37
• 3.2.4 洁净室的实测与数值模拟的比较37-38
• 3.3 洁净室气流组织节能设计的分析38-57
• 3.3.1 洁净室气流效能的评估参数39-40
• 3.3.2 降低单向流洁净室断面风速的研究40-51
• 3.3.3 减少单向流洁净室高效过滤器满布率的研究51-57
• 3.4 本章小结57-59
• 第四章 单向流洁净室空气处理系统的节能研究59-84
• 4.1 空调箱风机的节能研究59-68
• 4.1.1 风机高效运行性能的研究60-63
• 4.1.2 空调箱风机段位置对能耗影响的研究63-64
• 4.1.3 降低空调箱空气阻力的研究64-68
• 4.2 空调箱除湿节能的研究68-78
• 4.2.1 空调箱冷却除湿原理69-71
• 4.2.2 新型除湿空调箱的设计71-78
• 4.3 变冷冻水温度在空气处理系统中的节能研究78-80
• 4.4 洁净室排风热回收的研究80-82
• 4.4.1 全热交换器的应用研究80-81
• 4.4.2 进排气显热交换的研究81-82
• 4.5 空调箱冷凝水回收的利用82
• 4.6 本章小结82-84
• 第五章 结论84-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-89
• 附录 A攻读硕士学位期间公开发表论文目录89-90
• 附录 B攻读硕士学位期间参与学术会议与工程介绍90

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