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雅安醫院手術室焓濕圖知識總結

發布時間:2023-03-12 21:28:49 人氣:8280

醫院手術室焓濕圖知識總結醫院手術室焓濕圖知識總結

醫院手術室焓濕圖知識總結

案例:百級凈化手術室,以鄭州為例,面積45平方,凈高3米,醫護人員12人。

夏季:tg=35.6℃,ts=27.4℃。

冬季:tg=-7℃,φ=60%。

夏季室內設計參數:溫度24℃,相對濕度50%。

冬季室內設計參數:溫度24℃,相對濕度50%。

L送=11000m3/h,L新=1200 m3/h,L回=9800 m3/h。

1 ?送風量計算

依據《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB50333-2002手術臺工作面高度截面平均風速為0.25—0.3m/s,送風口面積不低于6.24m2(2.4*2.6),風神的層流天花尺寸為2.5*2.7;考慮到風速的衰減,根據經驗,出風口平面風速宜為0.45—0.5m/s,能夠滿足要求。

1.1?總送風量的確定

L=0.45*2.5*2.7*3600=10935m3/h,取11000m3/h;

1.2?新風量的確定

新風量的確定主要依據以下幾條,并且選其中最大值。

1.2.1 ?按照《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB50333-2002規定換氣次數計算的新風量;

L1=6次/h*45m2*3m=810m3/h

1.2.2 補償室內的排風并能保持室內正壓值的新風量;

《醫院潔凈手術部建筑技術規范》規定每間手術室排風量不能低于L2=200m3/h,保持正壓從縫隙滲透的風量按下式計算:

L3=a.∑(q.L)

式中:L3—滲透風量(m3/h);

a----安全系數,可取1.1—1.2;

q----當為某一壓差值時單位長度縫隙的滲透風量(m3/h.m);對于壓差為9.8Pa時,密閉門q=6;

L----縫隙長度(m)

本手術室兩個門:一個為1.4m*2.1m的電動氣密閉門,L1=7m;一個為0.9m*2.1m的手動平開氣密閉門,L2=6m。

L3=1.2*(q.L1+q.L2)=1.2*(6*7+6*6)=93.6m3/h;

補償室內的排風并能保持室內正壓值的新風量:

L2+L3=293.6m3/h

1.2.3???????人員呼吸所需新風量

依據《醫院潔凈手術部建筑技術規范》表4.0.1,每人最小新風量為60m3/h.人。該手術室人員呼吸所需新風量為:

12人*60m3/h.人=720m3/h

當最大值低于《醫院潔凈手術部建筑技術規范》表7.1.6中要求時,應取表7.1.6中相應數值,故該手術室新風量最小值為:

L新=1000m3/h,風神一般取1200m3/h;


2、熱濕負荷計算

2.1人員散熱量、散濕量:

Q1=n.φ.q????? ????W1=n.φ.w

式中:Q1---人體散熱量(W);

?????W1---人體散濕量(g/h);

?????? n---手術室內的人員總數(人);

?????φ---群集系數,取0.92;

????? q ---每名成年男子的散熱量(W);平均顯熱70W,平均潛熱80W,平均全熱150W(男女各6人的平均)。

?????? w---每名成年男子的散濕量(g/h),平均散濕量120g/h;

算得:Q1=12*0.92*150=1656W;

????? W1=12*0.92*120=1325g/h;

2.2照明散熱量:

Q2=n3*n6*n7*N

式中:Q2---照明散熱量(W);

????? n3---同時使用系數,取1;

????? n6---整流器消耗功率的系數,當整流器在吊頂時取1;

????? n7---安裝系數,安裝燈罩上無孔時取0.8;

?????? N---照明設備的安裝功率(W);

本例中照明燈具采用熒光燈,按照《建筑照明設計規范》GB50034-2004中規定照度為750lx,相當于每平米25W。

????? N=45*25=1125W;

???? Q2=1*1*0.8*1125=900W;


2.3設備散熱量表(Q3)

主要醫用電子設備散熱量表

手術室設備

功率(W)

計算取值

手術室設備

功率(W)

計算取值

手術無影燈

250—1000

600

麻醉機

30左右

30

電凝器

20

20

監護儀

50—80

60

觀片燈

<50/片*6

300

心電圖機

<50

50

監視器

20左右

20

腦電圖機

100—600

400

呼吸機

<50

50

肺功能測定儀

80

80

電刀

200—350

300

體外循環機

2800

1200

保溫柜

300

15

保冷柜

250

15

總計:Q3=3140W;

2.4手術過程產濕量

手術室內濕表面的大小因手術種類而異,通常可取0.7m2的濕表面,濕表面溫度為40℃,φ=50%,W2=F.g。

式中:W2—敞開水面的蒸發散濕量(g/h);

?????? F—蒸發面積(m2);

?????? g—敞開水表面單位蒸發量[1.460kg/(m2.h)];

W2=0.7*1.4600=1.022kg/h=1022g/h;

此項散濕形成的冷負荷為:

Q4=0.28.r.W2;

式中:Q4—散濕形成的冷負荷(W);

???? ??r—汽化潛熱(2449kj/kg);

Q4=0.28*2449*1.022=701W;

2.5其他負荷:

由于該手術室處于空調內區,無外墻外窗,因此近似地認為無維護結構的傳熱負荷,且冬夏熱濕比ε相同。

Ⅰ級手術室設計工程實例熱、濕負荷匯總表

人員


照明


設備

散濕形成的潛冷負荷

濕表面散濕量

總冷負荷

濕負荷

熱濕比

人數

全熱

散濕量

(人)

Q1

(W)

W1

(g/h)

Q2

(W)

Q3

(W)

Q4

(W)

W2

(g/h)

Q

(W)

W

(g/s)

ε

12

1656

1325

900

3140

701

1022

6397

0.65

9842


3、空氣處理過程

3.1方案一:獨立新風一次回風系統

3.1.1空氣處理過程:(夏季工況)

1)求O點

根據已知點tn=24℃,φn=50%,查得:in=48.5kj/kg,dn=9.5g/kg;

根據已知點tw=35.6℃,ts=27.4℃,查得iw=88.2kj/kg,dw=20.4g/kg;

io=in-Q(L.ρ)=48.5-6.397*3600/(11000*1.2)=46.8kj/kg

又因o點在過n點的熱濕比線上,最終可確定o點,

查得to=22.8℃,do=9.4g/kg,查得φo=52.8%ㄑ75,滿足《醫院潔凈手術部建筑技術規范》7.3.1的要求。

2)求C點

根據焓濕圖上混風過程,N點風量為9800,W點風量為1200

查得tc=25.3℃,ic=52.8 kj/kg,dc=10.7g/kg

考慮風機溫升1.4℃,確定C1點:

tc1=25.3+1.4=26.7℃,dc1=dc=10.7g/kg

查得ic1=54.2 kj/kg

3)求L點

過O點作等含濕量線與φ=95%線相交確定L點,由dl=do=9.4g/kg,φl=95%,

查得il=37.4 kj/kg

4)求夏季空調機組表冷器冷負荷

??? Q表冷=L.ρ.(ic1-il)=11000*1.2(54.2-37.4)/3600=61.6KW

5)求夏季再熱加熱量:

?? Q再熱=L.ρ.(io-il)=11000*1.2(46.8-37.4)/3600=34.5KW

??輔助電加熱一般分為三段:比例為1:2:4,給電氣專業說明一下

3.1.2空氣處理過程:(冬季工況一:室外新風直接與回風混合)

1)求O點

根據已知點tn=24℃,φn=50%,查得:in=48.5kj/kg,dn=9.5g/kg;

根據已知點tw1=-7℃,φw1=60% ,查得iw1=-3.9kj/kg,dw1=1.3g/kg;

io=in-Q(L.ρ)=48.5-6.397*3600/(11000*1.2)=46.8kj/kg

又因o點在過n點的熱濕比線上,最終可確定o點,

查得to=22.8℃,do=9.4g/kg

2)求C點

查得tc=20.7℃,dc=8.6 g/kg,ic=42.8kj/kg

風機溫升1.4℃,tc1=20.7+1.4=22.1℃,dc1=dc=8.6g/h

查得ic1=44.2 kj/kg

3)求C2點

tc2=to=22.8℃,dc2=dc1=8.6g/h

查得ic2=44.9 kj/kg

4)求冬季空調機組加熱器加熱量:

Q加熱=L.ρ(ic2-ic1)=11000*1.2(44.9-44.2)/3600=2.6KW

5)求冬季加濕量

W=L.ρ(do-dc2)/1000=11000*1.2(9.4-8.6)/1000=10.6kg/h

6)空調機組的選型

風量:11000m3/h

夏季冷量:62KW

夏季再熱量:35KW

冬季加熱量:2.6KW

冬季加濕量:10.6kg/h

空調機機外余壓:送風高效過濾器終阻力取500Pa,管路及附件阻力取200Pa,機外余壓為700Pa

3.1.3空氣處理過程:(冬季工況二:室外新風先預熱到5℃)

1)求0點

io=in-Q(L.ρ)=48.5-6.397*3600/(11000*1.2)=46.8kj/kg

又因o點在過n點的熱濕比線上,最終可確定o點,

查得to=22.8℃,do=9.4g/kg

2)確定W2點

由tw1=-7℃,φw1=60% ,查得iw1=-3.9kj/kg,dw1=1.3g/kg;

而tw2=-7+12=5℃, dw2=dw1=1.3g/kg;

查得iw2=8.3g/kg

3)確定混合點C

由W2點和N點混合,得出C點

查得tc=22℃,dc=8.6g/kg;

4)考慮風機溫升1.4℃,升為C1

tc1=22+1.4=23.4℃,dc1=dc=8.6g/kg;

由于C1點要降為C2點,C2點溫度與O點溫度持平:

tc2=to=22.8℃, dc2=dc1=8.6g/kg;

5)求冬季新風預熱量:

Q新熱=L新.ρ(iw2-iw1)=1200*1.2(8.3-(-3.9))/3600=4.8KW

6)求冬季空調機組表冷器冷負荷:

Q表冷=L.ρ.(ic1-ic2)=11000*1.2(45.5-44.9)/3600=2.2KW

7)求冬季加濕量:

W=L.ρ(do-dc2)/1000=11000*1.2(9.4-8.6)/1000=10.6kg/h

8)空調機組的選型:

風量:11000m3/h????? ??夏季冷量:62KW?????夏季再熱量:35KW

冬季新風預熱量:4.8KW?冬季冷量:2.2KW??? ?冬季加濕量:10.6kg/h


3.2方案二:集中新風一次回風系統

3.2.1集中式新風機組

新風量為10000m3/h為例,專供手術室新風用。夏季工況,把室外新風處理到過N點的等焓線與φ=95%的交點上K。

由ik=in=48.5kj/kg,φk=95%

夏季新風處理冷負荷為:

Q新冷=L.ρ.(iw-ik)/3600=10000*1.2*(88.2-48.5)/3600=132KW

冬季工況,新風機組把室外新風預熱到5℃(W2)

冬季新風處理熱負荷為:

Q新熱= L.ρ.(iw2-iw1)/3600=10000*1.2*(8.3-(-3.9))/3600=40KW

3.2.2空調循環機組夏季工況

空氣處理過程:


1)求O點

io=in-Q(L.ρ)=48.5-6.397*3600/(11000*1.2)=46.8kj/kg

查得to=22.8℃,do=9.4g/kg

2)求C點

由N點與K點混合,得出C點。

查得tc=23.3℃,dc=9.8g/kg;

考慮風機溫升1.4℃,確定C1點:

查得ic1=49.9kj/kg

3)求L點:過O點作等含濕量線與φ=95%線相交確定L點:

查得il=37.4 kj/kg

4)求夏季空調機組表冷器冷負荷

??? Q表冷=L.ρ.(ic1-il)=11000*1.2(49.9-37.4)/3600=45.8KW

5)求夏季再熱加熱量:

?? Q再熱=L.ρ.(io-il)=11000*1.2(46.8-37.4)/3600=34.5KW

??輔助電加熱一般分為三段:比例為1:2:4,給電氣專業說明一下


3.2.3空調循環機組冬季工況

空氣處理過程

1)求0點

io=in-Q(L.ρ)=48.5-6.397*3600/(11000*1.2)=46.8kj/kg

又因o點在過n點的熱濕比線上,最終可確定o點,

查得to=22.8℃,do=9.4g/kg

2)確定W2點

由tw1=-7℃,φw1=60% ,查得iw1=-3.9kj/kg,dw1=1.3g/kg;

而tw2=-7+12=5℃, dw2=dw1=1.3g/kg;

查得iw2=8.3g/kg

3)確定混合點C

由W2點和N點混合,得出C點

查得tc=22℃,dc=8.6g/kg;

4)考慮風機溫升1.4℃,升為C1

tc1=22+1.4=23.4℃,dc1=dc=8.6g/kg;

由于C1點要降為C2點,C2點溫度與O點溫度持平:

tc2=to=22.8℃, dc2=dc1=8.6g/kg;

5)求冬季空調機組表冷器冷負荷:

Q表冷=L.ρ.(ic1-ic2)=11000*1.2(45.5-44.9)/3600=2.2KW

6)求冬季加濕量:

W=L.ρ(do-dc2)/1000=11000*1.2(9.4-8.6)/1000=10.6kg/h

8)空調機組的選型:

風量:11000m3/h???????夏季冷量:46KW?????夏季再熱量:35KW

冬季冷量:2.2KW???????冬季加濕量:10.6kg/h


3.3方案三:集中新風二次回風系統

3.3.1集中式新風機組

同上集中新風一次回風系統。

3.3.2空調循環機組夏季工況

空氣處理過程:


1)求O點

io=in-Q(L.ρ)=48.5-6.397*3600/(11000*1.2)=46.8kj/kg

查得to=22.8℃,do=9.4g/kg

2)考慮風機溫升1.4℃,tc2=22.8-1.4=21.4℃,dc2=do=9.4 g/kg

查得ic2=45.5kj/kg

3)求L點:

N點與C2點連線并延長至與φ=95%交點為L點

查得il=35.3kj/kg

4)求通過表冷器的風量L表:

L表=(in-ic2)/(in-il).L=(48.5-45.5)/(48.5-35.3)*11000=2500m3/h

5)求一次回風量L1

L1=L表-L新=2500-1200=1300m3/h

6)求二次回風量L2

L2=L-L表=11000-2500=8500m3/h

7)求C1點

根據NC1/NK=L新/L表=1200/2500=48%

在焓濕圖上確定C1點,ic1=48.5kj/kg,tc1=20.9℃

8)求夏季空調機組表冷器冷負荷

Q表冷=L表.ρ(ic1-il)=2500*1.2(48.5-35.3)/3600=11KW


3.3.3空調循環機組冬季工況

空氣處理過程:


1)求O點

io=in-Q(L.ρ)=48.5-6.397*3600/(11000*1.2)=46.8kj/kg

查得to=22.8℃,do=9.4g/kg

考慮風機溫升1.4℃,確定C3點,tc3=22.8-1.4=21.4℃,dc3=do=9.4g/kg

查得ic3=45.5kj/kg

2)冬季一次回風量、二次回風量與夏季相同:

L1=2500-1200=1300m3/h,L2=L-L表=11000-2500=8500m3/h

3)確定C1點:按與夏季相同的一次回風混合比確定C1點

ic1=(L1.in+L新.iw2)/(L1+L新)=(1300*48.5+1200*8.3)/(1300+1200)=

29.2kj/kg,查得tc1=15.3℃

4)求C4點

ic4=(L.ic3-L2.in)/L表=(11000*45.5-8500*48.5)/2500=35.3kj/kg,tc3=12.3

5)求C2點

過C1點作等含濕量線與過C4點的等溫線相交確定C2

dc2=dc1=5.4g/kg,tc2=tc4=12.3℃,查得ic2=26.0kj/kg

6)求冬季空調機組表冷器冷負荷

Q表冷=L表.ρ(ic1-ic2)/3600=2500*(29.2-26)/3600=2.7KW

7)求冬季加濕

W=L表.ρ(dc4-dc2)/1000=2500*1.2*(9.1-5.4)/1000=11.1kg/h

由于作圖誤差,方案三冬季加濕量與方案一和方案二有區別。

8)空調機組的選型:

風量:11000m3/h????夏季冷量:11KW????冬季冷量:2.7KW

冬季加濕量:11.1kg/h

空調機機外余壓:送風高效過濾器終阻力取500Pa,管路及附件阻力取200Pa,機外余壓為700Pa


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