AFDZB2841WY型组合式空调机组的设计与控制
目录
引言 1
一、组合式空调机组的总体功能结构设计 2
二、组合式空调机组的机械设计 4
（一）组合式空调机组箱体结构的设计 4
（二）组合式空调机组过滤器框架的设计 7
三、组合式空调机组主要硬件的的选型 7
（一）组合式空调机组风机的选型 7
（二）组合式空调机组表冷器的选型与设计 10
（三）组合式空调机组箱体内照明灯的选型 14
（四）组合式空调机组温度、湿度传感器的选型 14
四、组合式空调机组的PLC控制系统设计 16
（一）组合式空调机组PLC控制系统原理及实现功能 16
（二）组合式空调机组焓值控制 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
组合式空调机组是大型建筑和工厂的主要空气处理设备，由于各种原因，组合式空调机组耗能巨大，并且存在着巨大的能源浪费。为了缓解能源紧张，提高电能利用效率，应该从造成浪费的源头着手解决问题。中央空调的设计作为“龙头”，一个好的设计为后来的能源消耗和节能水平奠定了基础。
本课题主要应用和锻炼三维软件的应用能力和机械制图知识，课题中主要涉及到机械设计和配件选型以及PLC电气部分。从整个机组的总体设计到单个功能段的设计，整个过程中我学到了很多，其间查阅大量资料，钻研学习，终于空调机组设计也达到预期效果。
毕业设计是我们通过一个自己的设计成品来展现自己所掌握的知识，将所学知识体现在实际情况之中。通过自己动手，培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。为我们今后参加工作打下了良好的基础。
一、组合式空调机组的总体功能结构设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
> 组合式空调机组包括几十种不同的功能段，根据不同场合的要求，选择相应的功能段加以组合，以达到控制成本、节能、节约空间的目的。以下以AF-DZB2841WY型医药行业所用组合式空调机组为例。
图1-1 组合式空调机组系统原理图
如图1-1所示，组合式空调机组的组成包括：新风阀、回风阀、排风阀、过滤器、冷热盘管和送风机等。空调机组的任务就是把新风和回风两部分的混合风，经过表冷段、加热段把空气的温度调整到所需的温度，经过过滤段、加湿段等把室内空气的湿度、洁净度等参数调整到设定目标。
药品是关系我们安全与健康的特殊产品，药厂生产药品时对空调系统有着极为严格的要求。制药企业空调系统具有以下特点：（1）洁净度要求高，空气要经过初效、中效、高校三级过滤器的过滤；（2）风机风量大、压力高，经过多个过滤段，风阻大，所以风机压头高，至少要达到300Pa，洁净室换气次数很高，通常要求达到每小时12至25次，所以风量很大（3）对温度和湿度的控制要求严格，所以在空调机组中至少要有表冷段、加热段、加湿段等。这些特点导致空调系统的能耗特别大。
图1-2 AF-DZB2841WY型组合式空调机组总装图
如图1-2所示，AF-DZB2841WY型组合式空调机组由进风段、袋式过滤初效段、蒸汽加湿段、回风段、表冷段、挡水段、中间段、蒸汽加热段、蒸汽加湿段、风机段、均流段、袋式过滤中效段、出风段组成。各功能段配置及用途如下。
（1）进风段：将室内空气经回风系统吸入空调机组的箱体内，根据室内干球和湿球温湿度的要求以及环境的要求，回风中的一部分经排风系统排出室外，另一部分再与吸入的新风进行混合，为空调提供所要处理的空气，经其他功能段（如过滤、热交换、加湿）处理后，送入室内，以满足车间各项生产工艺指标的要求。本段的新风口和回风口处配有调节风阀，为了控制方便，采用电动调节风阀。新风口以6-7米每秒的风速进行配置，回风口以6-9米每秒的风速进行配置。
（2）过滤段：过滤段分为初效和中效过滤段。初效过滤器主要用于过滤 5μm 以上尘埃粒子。初效过滤器有袋式、板式、折叠式三种样式。其特点有价格低廉、重量轻、结构紧凑、通用性好。中效过滤器为经过初效过滤的气体提供过滤效果更好地二次过滤，用于过滤1-5μm 的颗粒灰尘以及各种悬浮物。具有风量大、阻力小、容尘量量高、可重复清洁使用等特点。过滤段提供检修门便于日常检查以及过滤器的更换拆卸。（根据实际使用要求，还可以增加一个高效过滤段。）
（3）蒸汽加热段：蒸汽作为加热的介质，提供所需的温度和压力。为空调系统提供空气处理中的加热部分。
（4）表冷段：表冷段使用热阻小、水流阻力底的铜管串铝片表冷器，提供空气冷却、降温使用。当表冷器迎风面风速大于2.5m/s是得配用挡水器。夏季工况表冷器内通冷冻水、乙二醇等介质起冷却空气作用，冬季也可兼作热水加热器使用，但不宜使用80摄氏度以上的高温热水或通入蒸汽。
（5）挡水段：用特制的挡水板组成一面挡水墙，实现气水分离的功能。防止表冷器表面形成的冷凝水进入空调机组的其他功能段。
（6）中间段：在空调机组内部留出一些空间，方便日后对空调的检修，以及空调部件的清洗、更换等。
（7）蒸汽加湿段：根据季节变化或工艺要求的变化增加空气湿度时，进行空气加湿处理，根据工艺不同选用不同的加湿方式。干蒸汽加湿器喷出的是纯蒸汽，加湿量大，尤其适用于医院手术室、病房、电子厂房、实验室、制药厂等洁净无菌的车间。
（8）风机段：风机段是整个空调机组空气交换的动力装置，风机转动在空调箱内形成风机段前后的压力差，为空气流通提供动力，以保证实现空调机组的设计风量。
（9）均流段：风机风口吹出的风是不均匀的，风速、压力等参数都不一样。均流段像筛子一样，将风口吹出的杂乱无章的风，调整为有序均匀的风，起到均匀分配气流的作用。在一定程度可以起到保护过滤器的作用。
（10）出风段：供连接送风管用，可水平出风和向上出风。是空调机组和外界联系的通道。
二、组合式空调机组的机械设计
1、组合式空调机组箱体结构的设计
组合式空调机组对技术参数有着严格的要求，特别是保温性能、漏风量和噪音等参数。这些重要性能都与空调箱体的结构和材料有着很大关系。
基于组合式空调箱体对保温性能和噪音的要求，箱体壁板采用聚氨酯发泡壁板。聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在催化剂、发泡剂、阻燃剂等多种辅助材料的作用下，经过专用设备混合，高压喷涂现场发泡而成的一种高分子聚合物。聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022～0.033W/（m*Κ），相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。
如图2-1所示聚氨酯发泡壁板由两层钢板和中间的聚氨酯组成。聚氨酯发泡料密度小，质量轻，方便运输。且发泡板强度大，足以承受大型箱体所需强度。中间的聚氨酯发泡料同时也有着很好的隔音效果。
组合式空调机组传统箱体结构采用方钢框架结构，不仅成本高，安装不便，在实际使用中会形成很大的冷桥。由于空调箱体内外空气存在很大的温度差，会在作为空调框架的方钢上形成冷凝水。会严重影响空调的使用效果，以及会给使用客户带来极大的不便。基于这种情况，AF-DZB2841WY型组合式空调机组采用一种全新的结构，即无框架结构。
引言 1
一、组合式空调机组的总体功能结构设计 2
二、组合式空调机组的机械设计 4
（一）组合式空调机组箱体结构的设计 4
（二）组合式空调机组过滤器框架的设计 7
三、组合式空调机组主要硬件的的选型 7
（一）组合式空调机组风机的选型 7
（二）组合式空调机组表冷器的选型与设计 10
（三）组合式空调机组箱体内照明灯的选型 14
（四）组合式空调机组温度、湿度传感器的选型 14
四、组合式空调机组的PLC控制系统设计 16
（一）组合式空调机组PLC控制系统原理及实现功能 16
（二）组合式空调机组焓值控制 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
组合式空调机组是大型建筑和工厂的主要空气处理设备，由于各种原因，组合式空调机组耗能巨大，并且存在着巨大的能源浪费。为了缓解能源紧张，提高电能利用效率，应该从造成浪费的源头着手解决问题。中央空调的设计作为“龙头”，一个好的设计为后来的能源消耗和节能水平奠定了基础。
本课题主要应用和锻炼三维软件的应用能力和机械制图知识，课题中主要涉及到机械设计和配件选型以及PLC电气部分。从整个机组的总体设计到单个功能段的设计，整个过程中我学到了很多，其间查阅大量资料，钻研学习，终于空调机组设计也达到预期效果。
毕业设计是我们通过一个自己的设计成品来展现自己所掌握的知识，将所学知识体现在实际情况之中。通过自己动手，培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。为我们今后参加工作打下了良好的基础。
一、组合式空调机组的总体功能结构设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
> 组合式空调机组包括几十种不同的功能段，根据不同场合的要求，选择相应的功能段加以组合，以达到控制成本、节能、节约空间的目的。以下以AF-DZB2841WY型医药行业所用组合式空调机组为例。
图1-1 组合式空调机组系统原理图
如图1-1所示，组合式空调机组的组成包括：新风阀、回风阀、排风阀、过滤器、冷热盘管和送风机等。空调机组的任务就是把新风和回风两部分的混合风，经过表冷段、加热段把空气的温度调整到所需的温度，经过过滤段、加湿段等把室内空气的湿度、洁净度等参数调整到设定目标。
药品是关系我们安全与健康的特殊产品，药厂生产药品时对空调系统有着极为严格的要求。制药企业空调系统具有以下特点：（1）洁净度要求高，空气要经过初效、中效、高校三级过滤器的过滤；（2）风机风量大、压力高，经过多个过滤段，风阻大，所以风机压头高，至少要达到300Pa，洁净室换气次数很高，通常要求达到每小时12至25次，所以风量很大（3）对温度和湿度的控制要求严格，所以在空调机组中至少要有表冷段、加热段、加湿段等。这些特点导致空调系统的能耗特别大。
图1-2 AF-DZB2841WY型组合式空调机组总装图
如图1-2所示，AF-DZB2841WY型组合式空调机组由进风段、袋式过滤初效段、蒸汽加湿段、回风段、表冷段、挡水段、中间段、蒸汽加热段、蒸汽加湿段、风机段、均流段、袋式过滤中效段、出风段组成。各功能段配置及用途如下。
（1）进风段：将室内空气经回风系统吸入空调机组的箱体内，根据室内干球和湿球温湿度的要求以及环境的要求，回风中的一部分经排风系统排出室外，另一部分再与吸入的新风进行混合，为空调提供所要处理的空气，经其他功能段（如过滤、热交换、加湿）处理后，送入室内，以满足车间各项生产工艺指标的要求。本段的新风口和回风口处配有调节风阀，为了控制方便，采用电动调节风阀。新风口以6-7米每秒的风速进行配置，回风口以6-9米每秒的风速进行配置。
（2）过滤段：过滤段分为初效和中效过滤段。初效过滤器主要用于过滤 5μm 以上尘埃粒子。初效过滤器有袋式、板式、折叠式三种样式。其特点有价格低廉、重量轻、结构紧凑、通用性好。中效过滤器为经过初效过滤的气体提供过滤效果更好地二次过滤，用于过滤1-5μm 的颗粒灰尘以及各种悬浮物。具有风量大、阻力小、容尘量量高、可重复清洁使用等特点。过滤段提供检修门便于日常检查以及过滤器的更换拆卸。（根据实际使用要求，还可以增加一个高效过滤段。）
（3）蒸汽加热段：蒸汽作为加热的介质，提供所需的温度和压力。为空调系统提供空气处理中的加热部分。
（4）表冷段：表冷段使用热阻小、水流阻力底的铜管串铝片表冷器，提供空气冷却、降温使用。当表冷器迎风面风速大于2.5m/s是得配用挡水器。夏季工况表冷器内通冷冻水、乙二醇等介质起冷却空气作用，冬季也可兼作热水加热器使用，但不宜使用80摄氏度以上的高温热水或通入蒸汽。
（5）挡水段：用特制的挡水板组成一面挡水墙，实现气水分离的功能。防止表冷器表面形成的冷凝水进入空调机组的其他功能段。
（6）中间段：在空调机组内部留出一些空间，方便日后对空调的检修，以及空调部件的清洗、更换等。
（7）蒸汽加湿段：根据季节变化或工艺要求的变化增加空气湿度时，进行空气加湿处理，根据工艺不同选用不同的加湿方式。干蒸汽加湿器喷出的是纯蒸汽，加湿量大，尤其适用于医院手术室、病房、电子厂房、实验室、制药厂等洁净无菌的车间。
（8）风机段：风机段是整个空调机组空气交换的动力装置，风机转动在空调箱内形成风机段前后的压力差，为空气流通提供动力，以保证实现空调机组的设计风量。
（9）均流段：风机风口吹出的风是不均匀的，风速、压力等参数都不一样。均流段像筛子一样，将风口吹出的杂乱无章的风，调整为有序均匀的风，起到均匀分配气流的作用。在一定程度可以起到保护过滤器的作用。
（10）出风段：供连接送风管用，可水平出风和向上出风。是空调机组和外界联系的通道。
二、组合式空调机组的机械设计
1、组合式空调机组箱体结构的设计
组合式空调机组对技术参数有着严格的要求，特别是保温性能、漏风量和噪音等参数。这些重要性能都与空调箱体的结构和材料有着很大关系。
基于组合式空调箱体对保温性能和噪音的要求，箱体壁板采用聚氨酯发泡壁板。聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在催化剂、发泡剂、阻燃剂等多种辅助材料的作用下，经过专用设备混合，高压喷涂现场发泡而成的一种高分子聚合物。聚氨酯硬泡
如图2-1所示聚氨酯发泡壁板由两层钢板和中间的聚氨酯组成。聚氨酯发泡料密度小，质量轻，方便运输。且发泡板强度大，足以承受大型箱体所需强度。中间的聚氨酯发泡料同时也有着很好的隔音效果。
组合式空调机组传统箱体结构采用方钢框架结构，不仅成本高，安装不便，在实际使用中会形成很大的冷桥。由于空调箱体内外空气存在很大的温度差，会在作为空调框架的方钢上形成冷凝水。会严重影响空调的使用效果，以及会给使用客户带来极大的不便。基于这种情况，AF-DZB2841WY型组合式空调机组采用一种全新的结构，即无框架结构。
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