
一、低斷麵(miàn)風速設計
斷麵風速就是空氣處理(lǐ)部件中空氣經過過濾器(qì)或者加熱/冷(lěng)卻盤管的速度。低斷麵風速(LFV)設計(jì)使用更大的空氣處理器(qì)和較小的風(fēng)機,從而降低空氣的流速,降低能耗和設備壽命成本。大部分工程師根據(jù)“經驗”把空氣(qì)處理器設計成500英寸/分鍾。這樣的設計雖(suī)然節省時間,但是卻增加了運作費用。在低斷麵風速(LFV)設計中,使(shǐ)用更大的空氣處理器和更小的風機,從而降低空氣的流速,降(jiàng)低能耗和使用(yòng)壽命成本。壓降決(jué)定了風機(jī)的能(néng)量損耗。由“平方定則”可知壓降(jiàng)與速度下降的平方成正比。如果斷麵風速降(jiàng)低20%,那麽壓降將下降36%;如果(guǒ)斷麵風速降低50%,壓降將下降四分之三。根據(jù)“立方定則”,風機能耗的變化與流量變化的立方成正比。如(rú)果空氣(qì)流量降低50%,風機能耗將下降88%。因此,較大尺寸的空氣處理器、較大的過濾器和盤管麵積消耗較少的(de)風機能量,可以使(shǐ)用比較小的(de)風機和馬達(dá)。小風機(jī)給空氣添加的熱量比較少,降(jiàng)低了冷卻的難度。厚度小的盤管更容(róng)易清洗、工作效率更(gèng)高,所以冷凍水的溫度可以更高。過濾(lǜ)器在(zài)低斷麵風速情況下,工作效果更好、壽(shòu)命更長。LFV設計減少了空氣和水的壓降,減小了(le)冷卻盤管的帶水量。流線(xiàn)型設計,幾乎(hū)沒有尖(jiān)角,從而使壓降減少10%到15%。LFV設計也可以把壓(yā)降降低四分之一。目標是使能(néng)量損耗降低至少25%,減小變速風機的大小。*的斷(duàn)麵風速範圍是250-450英尺/分鍾,具體取決於使用情況和能量消耗。
二(èr)、換氣次數
潔淨室(shì)維持一定的空氣流量來保持清潔度和顆粒數。流量根據每小時的換氣次數來確定,同時這也決定了風機尺寸、建築構型和能量消耗。在保持潔淨(jìng)度的(de)前提條件下,空氣流(liú)速的降低(dī)可以降低建造及能耗成本。換氣次數降低20%就可(kě)以使風機的尺寸(cùn)降低(dī)50%。空氣潔淨度比節約能耗更重要,但是最新的研究(jiū)成(chéng)果已經有降低潔淨成本的(de)記載了(le)。關於最佳(jiā)換氣次數還沒有達成共識(shí)。許多原則都已過時,是(shì)建立在老觀念上(shàng),采用低效的空氣過濾器(qì)。調查顯示(shì),ISO第5級標準的潔淨(jìng)室推薦的換氣次數變化範圍是從250到700以上(shàng)。美國的一所國家實驗室正在確定(dìng)ISO第5級潔淨室的(de)標準。研究顯示,實際換氣次數範圍是90到250――比操作規程標準低(dī)很多,而(ér)且不會(huì)影響生產和潔淨度。因此建議ISO第5級潔淨室的換氣次數大約是(shì)200,保守的上限是300。
三、馬達效率
馬達消耗了潔淨室的大(dà)部分電能。連續運轉(zhuǎn)的馬達每月消耗大量的電力(lì)。適當(dāng)地提高效率、適(shì)當地調(diào)節尺寸,在翻新後,經濟效果(guǒ)多半是不(bú)錯的。效率增加幾個百分點,利潤就可增加。使用(yòng)優質高效的馬達,不一定會花費太多。高效率意味著最小,在改變(biàn)馬達的尺寸之前先盡量減小(xiǎo)負荷。在輸出量變化時(shí),利用變速驅動(VSD)可以提高操(cāo)作效率。
四、變速驅動的冷凍機四(sì)、
變速驅動冷凍機能節省(shěng)大量的能量和金錢。許(xǔ)多潔淨室的設計人員和操作人員認為,沒有必要使用變速驅動冷凍機,因為負荷通常是恒定的,多級冷(lěng)凍(dòng)機(jī)機組通常控(kòng)製為高負(fù)荷運轉。但(dàn)是負荷恒定的冷凍機(jī)通(tōng)常工作在滿負(fù)荷以下。變速驅動冷凍機(jī)通常工作在全負荷的90%-95%以節省能量。一台1000噸的冷凍機穩定工作(zuò)在滿負荷(hé)的70%,如果使用了變速驅動,每(měi)年就可節省兩萬到三萬美元。根據生產商的(de)數(shù)據,電能的價格是(shì)0.05美元/千瓦時,這樣大約一年就可以回收成本(běn)。多級冷凍機冷水式(shì)機組很少高負荷運(yùn)轉。通常情(qíng)況下,現場負荷通常不是正好匹配機(jī)組的能級變化。許多操作人員運行額外的(de)冷(lěng)凍機以求可靠,一旦(dàn)某個冷凍機發生故障,其它的冷凍機可以立刻補充,接替其全部負荷,因此冷水(shuǐ)式機組經(jīng)常是讓冷凍機在製冷能力的60%到80%運轉(zhuǎn)。在購買新冷凍機的時(shí)候,購買變速驅動冷凍機是劃算的。用變速驅動冷凍機可降低能耗,同時讓其他冷凍機可(kě)靠性運行。有許多的(de)研究和實(shí)驗證明,變速(sù)驅動冷凍機的效果是很好的。
五、雙溫(wēn)度冷(lěng)凍循環
冷(lěng)凍係(xì)統通常設計成可以承(chéng)受(shòu)最大負荷,不管最大負荷發生得是否頻繁。流程(chéng)中處於冷凍循環的冷凍水溫度,是(shì)由所有負荷中隻占一小部分的極duan熱負(fù)荷來確定(dìng),這隻(zhī)是(shì)許多情況中的(de)一兩種。這會造成冷凍能力過剩,在負荷不足的情況下效率低下(xià)。當供給的冷凍水的溫度較低時,冷凍(dòng)機的工(gōng)作效率也會很低。平均(jun1)來說,冷凍水的供給(gěi)溫度每增加一華(huá)氏度,冷(lěng)凍器效率(lǜ)就提高一個(gè)百(bǎi)分點以上。如果劃分負荷,提供兩個不同溫度(dù)的冷凍水,那麽工作效率將會更高。設(shè)計(jì)者可以使用並聯循環管路,將他們(men)分(fèn)成兩個子係(xì)統,這(zhè)樣可以(yǐ)在需要(yào)最大冷量的時候(hòu),冷凍機可以工作在(zài)相對不很(hěn)苛(kē)刻的條件下。設計人員可以使用並聯循(xún)環管路(lù),將(jiāng)他們成兩個(gè)子(zǐ)係統,這樣可以在需要最大(dà)冷量的時候(hòu),冷凍機可以工(gōng)作在相對不很苛刻的條件下(xià)。用專用(yòng)冷凍機進(jìn)行中等溫度的(de)循環(例如55℉到(dào)65℉),它的運(yùn)作是針對冷(lěng)凍水的溫度進行優化的,可以滿足工廠的大部分需要。另一個較小的高效冷凍機提供溫度較低的循環(huán)(例如:39℉到43℉),可以滿足負荷中要求苛刻的部(bù)分(fèn)。這個方案可以迅速增加整個冷(lěng)凍機機(jī)組的效率提(tí)高百分之二十五或更(gèng)多。對(duì)於相同容量的冷凍機,高溫(wēn)工作要比低溫工作花費小得多。
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