如何保证±0.1℃恒温室的实现.doc

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1、如何保证±0.1℃恒温室的实现一、概述1.1工程概述随着全球经济高速发展，世界各国对保护和改善生活环境与生态环境，保障人体健康的认识越来越趋于一致。只有保护好环境，才能促进经济、社会环境的协调发展。在这种环境的驱使下，我国大多数城市都开始在郊区中兴建工业园区，逐步将现处于闹市区中的大小厂矿迁至于兴建的工业园区中。成都成量工具有限公司是我国研制和生产精密优质量具刃具产品的龙头企业，产品除满足国内需求外，尚出口六十多个国家和地区。该公司为国家一级计量企业。根据成都市政府东调规划，该公司迁址新都，建立新厂

2、区。为使该工厂有关产品的生产和检定达到所需的特殊空气环境，该厂特在2号建筑部分区域中实施恒温恒湿中央空调工程。整个空调被调区域达800㎡。该空调系统属于高精度温度控制领域，其基准室温度波动允许范围达到±0.1℃，全国仅有清华大学试验室、国家航空航天中心、上海国家检测中心等少数单位成功建立了这种系统。因该工程为交钥匙工程，且技术含量较高，我公司在承接该工程后，立即组织技术人员对设计图纸的各项参数、指标做了反复的核算，发现原设计院的方案并不能满足建设方对各房间的技术指标的要求。我公司在取得建设单位同意的

3、情况下，对该工程进行了深化设计。该工程是一个边摸索、边设计、边施工的项目。10如何保证±0.1℃恒温室的实现1.2高精度温度控制空调系统的特点该空调工程分为两个系统，共15个房间，其中精度要求最高为基准室,技术要求如下房间名称温度（℃）相对湿度（%）洁净度等级气流速度（m/s)温度变化（℃/h）温度梯度（℃/m）基准室20±0.130-506级无吹拂感≤0.1≤0.2为满足基准室对环境温湿度高精度的要求，受控房间对室内环境的温湿度、风量等相关技术指标有严格要求：1、要有稳定的温度场。一是空调系统的制

4、冷量能满足房间的负荷量，将房间内的温度控制在要求温度的大致范围内；二是房间内要有一个合理的气流组织，以便于温度的稳定。2、要求控制精度高。一是控制元件灵敏度提高。针对温度控制精度为±0.1℃的环境控制，我们选用的温度传感器精度为±0.06℃，在现场调校后可满足±0.1℃的环境控制要求。二、设计要点2.1空调负荷的确定根据建设方提供资料及成都地区气象情况计算出，整个空调系统的制冷量为30万大卡，选择制冷量为30万大卡的制冷机。2.2风量及气流组织的确定高精度的温度控制，需要减少一切可能的干扰，其系统必

5、定是定风量系统，即保证送风的恒定，以及各个房间风量的恒定。因此，在平时运行时，其送风总管的风阀，以及各支管和末端的风量平时都不10如何保证±0.1℃恒温室的实现需要调节，只在风平衡调试时，根据需求风量调节各个风阀，使其满足设计值即可。为了满足室内恒温恒湿精度的要求，恒温恒湿空调房间的换气次数，要比普通空调换气次数大，根据其他工程的成功经验，±0.1℃的恒温室，换气次数＞50次/h。具体风量计算见下表。房间名称温度要求换气次数（次/h)净化级别房间面积(m2)房间高度(m)房间容积(m3)送风量(m3

6、/h)基准室20±0.1806级28.223.393.1267450.08气流组织设计也是影响恒温室精度的主要因素之一，在高精度的恒温恒湿室内设计气流组织，应考虑以下原则：合理的气流组织，充分发挥送风气流的冷却或加热作用；建立一个稳定均匀的温度场，以保证在气流到达工作区时，其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值；气流组织采用上送下回式（如下图），易形成均匀的温度场和速度场；且±0.1℃高精度的恒温恒湿室换气次数高，送风量大，而房间高度小于4米，宜采用孔板送风，保证送风的均匀性，才能达到一个

7、稳定的温度场，有利于温度的稳定。因此我们把温度要求高的基准室设置为全孔板送风10如何保证±0.1℃恒温室的实现。送风孔板的开孔率按房间离地高度1.5米处，断面风速为0.25m/s设计。2.3风速及风管规格主管风速按设计规范取8m/s。考虑到支管上装有电加热器，支管风速不能过快或过慢，风速过快造成空气不能与电加热器进行良好的热交换，而风速过慢则造成空气不能将热量带走，两种情况的发生都不利于室内温度的控制。我们综合考虑电加热器的加热能力后，确定支管风速为4.5m/s时能取得较好的效果。然后我们根据各主、

8、支管的风量及风速确定了其相应的规格。2.4电加热器的确定为了确保室内温度的高精度控制，在加热手段上我们采用两级控制。在机组的送风管上安装有送风温度传感器，根据该信号系统PID调节冷水阀及机组电加热器，使机组的送风温度保持在设定的总管出风温度，当此温度湿度基本恒定后，则室外的气候变化的已基本不能影响室内温度湿度的变化；后级为支管电加热器的精调控制。由于后级为支管电加热器，因此后级控制只能加热，而室内照明、人员以及其他设备均为发热源，因此，总管上的送风温度必须低于20℃，