空调净化十篇

空调净化篇1

关键词：净化空调；送风量；换气次数、压差；安装；调试

中图分类号：TB494 文献标识码：A 文章编号：

净化空调系统的安装调试是一个系统的工程，系统在安装完毕以后与空调水、自动控制等系统联动进行通风调试时，不能一味地强调某一方面而忽视了其它的方面。正式投入使用之前，需要进行测定、调整及联动试运行。对于净化空调系统的调试过程基本上可以分为四个阶段：准备阶段、调试阶段、数据整理和分析阶段、调试后的定期复检。第四个阶段也是相当重要的，一方面市场的激烈竞争需要增加对客户的服务意识，另一方面一般工程竣工验收调试均是在空态或静态条件下进行的，现行GMP规范已有对动态参数具体要求和监测措施，而实际动态条件下的运行状况如何，通过定期复检及数据的收集和分析，得以更好加以控制。

1 净化空调系统调试过程中所存在的问题

1.1系统调试时对送风量调试的正确认识

在对日常洁净度进行等级检测的时候，应以《通风与空调工程施工质量验收规范》、《洁净室施工及验收规范》等为标准，并规定对于风量的测试要以设计值作为基准，把允许出现偏差的百分比区域大致的划出来。在对某电子企业芯片生产线洁净度和之前同时期的风量测试数据记录进行对比的时候发现，如果净化空调系统是在正常的管理运行模式下，即使换气次数只是勉强可以达到规范要求，甚至低于规范要求的时候，室内的洁净度也可以对其等级要求进行满足。比如这一企业的生产线是一个 7 级房间，所以对于风量的设计是依照其换气次数进行计算的 N=18.0 次/h，实际风量经过测试换气次数 N=14.0 次/h，但是在动态条件下，室内的洁净度是依然可以达到要求 （95％置信度下，≥0．5 微米粒子浓度为 200 颗/2．83 升)。所以说也没必要非要系统的风量一定要比其设计值高。确保必要的满足换气次数要求的送风量是保证该功能间的自净时间能符合要求。净化空调系统中通常使用的是多级过滤，在其末端送风大部分也都是使用的高效过滤器，一些过于高的送风量不但会破坏各级空气过滤器，另外在某种程度上对于系统的热湿处理能力也会有所破坏。

1.2 对房间的压力及梯度进行正确的认识

1.2.1为防止外部污染物进入洁净室而使室内洁净度增高，要求室内压力保持高于外部压力，也就是说在洁净室内要求不同洁净度房间必须保持一定压力梯度，且正压洁净室对压差关系的基本要求是随着洁净度的提高静压值也随之加大,以防止低洁净度等级的空气渗入高洁净度等级区域，这样可在室内维持一定的压差下有效避免洁净室被邻室污染或污染邻室。

1.2.2压差调试的过程为保证洁净室换气次数及设备排风和除尘效果，尽量不改变送风量及设备排风机和除尘风机的风量，主要通过调节回风量和系统排风量进行压差调整。《洁净室设计规范》明确说明洁净室室内压力保持高于外部压力，则称为正压洁净室，反之称为负压洁净室。正压与负压是相对而言，一个洁净室对大气而言是正压洁净室，但对另外一个房间而言可能是负压洁净室。并规定不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差不小于5Pa，洁净区与室外的压差不小于10Pa。

1.2.3能够对房间压力产生一定制约的因素主要有两个方面：其中一个是房间回/排风量和送风量之间的差，还有一个就是房间的气密性。房间的气密性主要是由工艺管道穿墙空洞的密封情况、围护结构的密封以及门窗的缝隙尺寸等一些相关的施工质量决定的。而对于设计回/排风量和设计送风量之间差值的确定主要依据是门窗缝隙的预期设计或换气次数。所以说在投产初期，还是比较容易对各房间的正比进行确定的。但是对于那些已经投产多年的、已经建成的洁净室来说，对于其正比的确定主要考虑的就是房间的气密性的影响力，另外还应该对两相邻房间之间的压力进行考虑。比如说该生产线是一个C级房间，那么它相对相邻房间以及中部的工艺走廊之间的正压就会保持在 5～10Pa 之间。由于使用时间太长，结构、密封老化，在实际检测中显示，压差的平衡往往因为太多的泄漏而难以正常。

1.3常见的计算洁净室压差风量的方法有缝隙法和换气次数法。缝隙法即根据洁净室门窗等缝隙总长度来估算洁净室压差风量，但在实际应用中，统计门窗等条缝数量的工作比较繁琐且易造成错漏，目前已较少应用。换气次数法，即根据洁净室换气次数来估算洁净室压差风量。在实际工程应用中，该方法具有简便、易行、较准确等优点，是常用的方法。《洁净厂房设计规范》条文说明第6. 2. 3条推荐换气次数法，并提出按下列数据选用：压差5帕时，l ~ 2次/小时，压差10帕时，2～4次/小时。其他工具书也有推荐值，如《实用供热空调设计手册》（以下简称《手册》）推荐值为压差4. 9帕时，0. 7次/小时，压差9. 81帕时，1. 2次/小时。但是，在实际应用中，人们发现，《洁净厂房设计规范》推荐的数据趋于保守，消耗压差风量大，不经济；而《手册》推荐的数值比较适宜。在实际工程中，完全可以通过加强洁净室围护结构气密性，从而减少房间压差风量，降低所需的压差换气次数。

2 净化空调系统的安装调试以及与测定要点

2.1空调水系统的调试

空调工程水系统应冲洗干净，不含杂物，并排除管道系统中的空气，系统连续运行应达到正常、平稳。系统调整后，空调冷热水、冷却水总量测试结果与设计流量的偏差不应大于10%。（1）冷却水系统的调试。启动冷却水泵和冷却塔，进行整个系统的循环清洗，反复多次，直至系统内的水不带任何杂质，水质清洁为止，在系统工作正常的情况下，用流量仪测量冷却水的流量和供回水温度，并进行调节使之符合要求。

（2）冷冻水系统的调试。冷冻水系统的管路长且复杂，系统内清洁度要求高，因此，在清洁时要求严格、认真。冷冻水系统的清洁工作属封闭式的循环清洗，反复多次，直至水质洁净为止。最后开启制冷机蒸发器、空调机组、风机盘管的进出水阀，关闭旁通阀，进行冷水系统管路的冲水工作。在冲水时要在系统的各个最高点安装自动排气阀，进行排气。

2.2空调机组调试前的检查

空调机组的调整与测试是进行净化空调系统调试过程中首要的保障环节,尽管供货厂家在设备出厂前都会对空调机组进行了相关的测试和调整（FAT），包括机组的启动测试、风量风压测试、振动测试和漏风率测试等,但应用到工程实际中,由于实际状况的多变性,空调机组仍需进行测定和调整,以确保整个空调系统能正常运行。

在进行空调机组正式调试之前,需要对空调机组进行检查,常规的检查步骤如下:

（1）核对各功能段是否与设计相符,特别是风机和电机的铭牌是否满足设计要求。

（2）确定各功能段是否均处于正常状态,确定机组内部阀门是否处于全开状态。

（3）点动净化空调机组三次,确定风机的转向,同时确保净化空调机组能正常启动。

2.3空调机组初步调试程序

在完成空调机组的常规检查之后,需要对空调机组进行初步的功能性测试,测试步骤如下:

第一步:限定空调机组的新风、回风和送风调节阀门(开度为总行程的50%左右),测定空调机组的电流值,调整送风调节阀使其达到额定工作电流范围之内。

第二步:在空调机组总送风管合理的位置上开风量测量孔,用微压计进行总风量的测试,同时调节总送风管上,使其总送风量略大于总设计送风量。

第三步:记录机组各初始测试值以及标记各阀门的位置,测定且记录此时空调机组的运行电流、噪声和振动量。

值得说明的是,空调机组的最终测试结果需要在对整个空调系统静压差全部调整完毕后复测而获得,此时的记录数据只作调试初期的简单判断用。由于在工程实际调试中,调试的条件并未象相关书籍中指出的理想状态,实际中各施工工种在最后的休整或补正非常正常。此时对于空调机组的初步调试其目的不外乎有两个:一是为以后的系统风量调试提供基础;二是防止系统中随机因素(包括人为因素和客观因素等,如其它工种吊顶施工人员私自动阀门、阀门质量较差导致在调试风量下自动关闭或开启等)造成工程调试进度的延迟。

2．4 净化空调系统风量的调试

制药厂的净化空调系统一般情况下，和其他的一些舒适性空调具有一定的区别，因为制药厂的净化空调系统不但要对室内的温度、湿度进行维持，还要对净化区域内的洁净度进行保持，对洁净区混杂在空气中的污染物及时进行排除和稀释。所以说为了确保制药厂室内的洁净等级，就必须按选择一个合理的风量和满足要求的换气次数，同时这在净化空调系统也属于是中心任务。

2．5 对于风量的调试方法

最常用的一种风量调试方法是流量等比分配法。也就是先在系统的平面图上把阀门、风量测定口以及各风管管段等的位置标出来，并且确定风管上的阀门处于全开状态以及送风口的风量调节阀是在中间位置；然后就可以从最不利的封口处开始进行调节，直到把相邻两条之路的风量比值调整到和所设计的风量比值相等或者接近。最后，再对总风管处的风量调节阀进行适当的调整，确保实际总风量是在所设计风量值范围的 10%以内。

2．6 风量调试步骤

2.6.1先对空调机箱组进行仔细的检查，把异物排除出来，并确保机箱的外壳没有和风机叶轮发生摩擦、卡彭情况，空调机组内部足够洁净。

2.6.2把通风管上需要打开的阀门打开，把进风口和出风口处的调节阀调节放在最大开启位置处，固定阀门叶片。

2.6.3在接通电源之后，要先对风机叶轮的旋转方向进行检查，确保没有出现问题，然后使风机在额定转速下正常运行 2 各小时，之后对风机的轴承温度进行检查，如果温度是在正常的范围内，那么才能保证机组单机运行正常。

3 结束语

总之，通过测定与调整，一方面可以发现系统设计、施工和设备性能等方面存在的问题，从而采取相应的措施保证系统达到设计要求；另一方面也可以使运行人员熟悉和掌握系统的性能和特点，并为系统的经济合理运行积累资料。对于已经投入使用的空调系统，当出现问题时，也需要通过测定与调整查找原因，进行改进。此外与空调净化系统相关的问题还有很多，本文仅从以上几个方面加以阐述。

空调净化篇2

关键词：净化空调；安装；调试

中图分类号：TB494 文献标识码：A

净化空调的作用就是将一定范围内空气中的细菌、灰尘等控制在规定的安全范围内，并且能够按照相关的要求调整空气中的温度和湿度，从而保证人类生活和生产的健康、安全。随着我国科学技术的不断发展，净化空调系统的应用也越来越广泛，尤其是将净化空调和工业生产的完美结合，不仅保证了人们的生产安全，也保护的大气环境。

1、净化空调系统概述

所谓的净化空调系统能够对一定空间内的空气质量提供保障，它的工作流程可以简单的概括为室外的大气首先通过净化空调机组，再进入室内过滤系统，当空气到达回风口处以后再经过净化空气机组，最后经排风口排向大气。对于制药厂内的暖通施工，由于药品生产车间的粉尘较大，一些净化系统需要相应的增加，或者通过增大净化面积和洁净级别来达到生产规定的要求，最好能够在药品成产区增设用于净化的洗涤房，根据室外季节变化导致气温的改变来相应的变换净化空调系统的工作温度，接下来，本研究就将对制药厂中净化空调的安装调试予以探讨。

2、净化空调系统安装调试的要点探究

2.1 净化空调系统的风量调试

与住房内主要用于调节温度适宜的空调不同，制药厂内的空气净化空调需要更大的风量，其功能不仅是为了保障药厂内温度湿度的适宜，还更要注意室内的空气质量是否符合标准，更重要的就是对于药品生产过程中所产生的空气污染物进行及时的清洁或者稀释。所以，制药厂中的净化空调系统要有一定的风量调试，在达到洁净要求的基础之上，合理的对风量进行调试。

2.1.1 风量调试的有效办法

风量调试是净化空调系统非常重要的部分，尤其是在制药厂的暖通施工过程中，工作人员可以根据流量分配法对大气中的风量进行调节，具体地说，就是先在平面上绘好坐标，标明通风管口的直径大小以及控制通风的阀门位置等，要保证送风口上的风量调节阀处于中间位置，并保持通风管阀门完全打开，再对总风管上的风量调节阀进行调试，使实际总风量在设计风量值的十分之一内。

2.1.2风量调试的过程

制药厂内净化空调系统的风量调试主要就是对每一个单机分别进行调试，具体步骤分一下几个方面，首先，要检查空调机组箱内有无异物，目的是为了保证空调机组内部的清洁干净。其次，是将通风管道上需要开启的阀门打开，使送风口处和进风口处的风量调节阀处于直角位置。最后，就是接通电源，检查风机叶轮旋转方向有无问题，让风机在额定转速下运行两个小时以上，检查风机轴承温度。接下来就是洁净室内的调试工作，拆除过滤器以后调试空调机组至少十个小时，把通风口清洁干净，保证风封口的高效运行，并及时进行漏风监测，只有调整好送风口的风量，才能够确保风量的平衡，从而保证净化空调装置的风量调试。

2.2 净化区域系统的压差调试

除了风量调试外，净化区域系统的压差调试对于净化空调装置的安装也是至关重要的，我们都知道制药厂内对不同药物的生产工艺的要求是不同的，当然对于不同生产车间洁净级别的要求也不尽相同，这就要求净化空调能够有效的进行压力的调试，也就是说，要形成大气环境与洁净室内环境的压力差，这样才能够有效的避免不同药物之间的交叉感染，从而确保生产出的药品具有高质量，因此，制药厂的安全负责人一定要重视净化区域系统的压差调试，在保证生产工艺要求的前提下，满足空气流通的强度和频率，合理的进行压差调试是至关重要的。药厂在只要过程中不可避免的会产生很多粉尘，如果没有良好的净化空调装置，这些粉尘就会流窜到其他的生产空间，所以，工作人员还要保持自身的卫生，养成良好的卫生习惯，防止流窜粉尘过多引发疾病。事实上，制药厂内任意的两个相邻区域都有符合设计要求的特定压差，通过对压差进行控制从而有效的调节通风量，通过压差产生的阻力实现净化空调的调试。

2.3 净化区域空气洁净度的测定标准

根据我国颁布的有关医药产业的厂房洁净度要求中的相关规定，制药厂内的空气洁净度要达到静态条件规定的标准，所谓静态环境就是指制药厂内安装了净化空调系统，但是没用运行使用，还要求不能有工作人员在内，所有的制药设备都处于静止的状态，只有在这样的条件下测定出空气中的悬浮粒子才较为准确、可靠，再通过科学的计算和分析确定制药厂内的空气洁净指数，当然，一些客观的因素是不可避免的，测定人员在进行测试之前要先使得生产车产有半个小时以上的自净时间，之后测定人员再穿好工作服予以测定。测定过程中的数据精确度也要根据国家的规定进行计算，最好采用多次测量取平均值的方法，保证结果的准确性，还要注意室内采样点的数量，每个采样点测量三次，每次至少一分钟，只有这样才能够最大限度的减少误差，保证制药厂内净化空调系统安装调试对于空气洁净度的要求。

3、净化空调系统的维护与保养

安装调试好净化空调系统之后，还应该注意其使用过程中的维护与保养，只有这样才能够保证净化空调的使用寿命，同时发挥净化空调的优良性能和净化水平。

3.1净化空调系统的节能运行措施

制药厂对于成产环境的要求是非常特殊与严格的，对于净化空调装置的工作性能要求也非常高，有很多制药厂只知道安装调试净化空调系统，而忽视了日常的维修与保养，另外，净化空调还会消耗很多的能量，在这样提倡节能的大背景下我们应该采取有效的措施降低净化空调的能耗，笔者认为，可以通过在净化空调的排风口处安装热量回收设备，利用回收的热能促进空调工作效率，同时，也增强了机组的运行稳定性。另一方面，还可以在保证制药厂对于空气洁净度要求的基础之上调节风速，使得风机的工作频率更加合理，从而减少对电能的消耗。

3.2 净化空调在冬季的防冻措施

净化空调只有在适宜的温度环境下才能够发挥正常的工作水平，然而，我国北方由于冬季气候过于寒冷，导致很多制药厂的净化空调系统出现了加热器失效以及表冷器内液体结冰，甚至使得空调内部器械出现冻裂，导致净化空调系统失效，后果较为严重，事实上，如果能够注重平时对于净化空调的保养，是不容易出现类似的问题的，一旦出现净化空调冻裂，不仅对空调本身造成很大的伤害，也会严重的影响制药厂的生产效率，严重时，可能发生危险，给生产人员的生命财产造成威胁，下面就介绍一些防止净化空调发生冻裂的措施。其一，可以经常对加热管内进行清洗，只有除去了污染物才能保证热水顺利流通，如果加热管内的热水流通过慢，可能平时不会造成很大的影响，但是一旦温度过低，就很容易使管道冻裂。除此之外，净化空调的管理人员还要对热源予以详细的记录，出现异常热源要及时防护，保证空调内部管道畅通无阻，一旦出现问题要立即采取有效措施，防止产生更严重的后果。其二，就是净化空调管理人员要定期把表冷器中储存的水更新，这种方法不仅简单，还能够有效的防止北方制药厂出现表冷器凝水而冻裂。

4、结语

综上所述，本研究以制药厂为例，说明了净化空调的安装与调试，使其在发挥净化空气的功能基础上降低能耗，充分保证制药厂的生产安全。随着我国经济的发展与科学技术的进步，对于环境保护方面越来越重视，一些生产厂家对于加工车间的环境要求更是严格，尤其是制药厂的生产车间的环境质量更是不可忽视，所以，要不断的改进与创新净化空调的安装调试，提高其在各个生产领域的实用价值，促进我国的经济的发展与环境的保护。

参考文献：

[1]于光荣,净化空调系统常见问题[J].机电信息，2010,11（11）:46- 49.

空调净化篇3

关键词：制药厂； 净化空调系统；系统设计；洁净室压差

中图分类号：TQ460.8 文献标识码：A文章编号：

前言：药品是一种特殊的商品，它的质量直接关系到人的健康和安危，随着社会发展和人类生活水品的提高，人们对药品生产质量的要求也越来越严格。在现代化的药品生产中，为了保证药品的质量，在从配料、加工到包装等各个生产环节都必须对进入生产空间的空气的洁净度、气流的正确流动方向、空间的空气压力、空气温度、空气湿度进行严格控制，以达到生产药品相关规定的要求。对这种要求,靠维护人员的手工操作或者传统的继电器控制是根本无法实现的，这一问题使得净化空调自动控制系统成为药品生产企业的必然选择。

一、净化空调与常规空调系统的区别

常规的空调系统，主要是对空气的温度、湿度、风速进行调节和控制。随着科学技术的发展和社会进步以及工业生产的迫切需要，要求越来越多的空调系统要求能够控制室内空气的洁净度，即对空气中含尘粒数、细菌浓度及微生物的含量有严格的控制要求，尤其是在医院、制药工业及电子工业中运用广泛。

洁净空调是空调工程中的一种，洁净空调系统不仅要求对房间或空间的温、 湿度及风速参数进行控制，同时还对空气中含尘粒数、细菌浓度、微生物含量等有较高要求，为此相应的技术称为洁净空调技术。而对空气温度、湿度、洁净度、压力及噪声等参数根据需要进行控制的密闭性较好的空间称为洁净室。

二、净化空调系统的工作原理

净化空调系统主要由水系统处理部分和空气处理系统部分。

净化空调水系统的工作原理是制冷剂在制冷机组的蒸发器中汽化吸收冷冻水的热量，是冷冻水的温度降低，当制冷剂流经冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却，制冷机组产生的热量不断被冷却水带走，冷却水流经冷却塔时将热量散发到外界空气中。

净化空调空气处理系统的工作原理是根据室内空气参数按一定比例混合新、回风，并将混风送入到空气处理单元和末端装置等换热设备中，同时冷冻水不断的输入冷量到空气处理单元对混风进行处理，混风和冷冻水在设备中进行热交换，将混风处理到所需的送风状态后送入室内，使室内的温度、湿度、气流速度、空气品质等满足生产车间环境的要求。净化空调系统对空气的冷热处理是在空气处理单元和末端装置等换热设备中进行的，其中空气处理单元是主要处理设备。空气处理单元是指集中在空调机房的集中式空气处理，包括送、回风机、过滤器、冷却器或加热器、加湿器等。它可以对控制区域内的温度、湿度、新风量进行控制，它是整个空调系统的重要组成部分和核心。

三、净化空调内空气处理流程

对送入洁净室的空气进行洁净度、温度和湿度处理的系统称为净化空调系统。在空气过滤方面，必须设三级甚至四级过滤，末端必须有亚高效以上过滤器。在气流组织方面，限制和减少尘粒的扩散，减少二次气流和涡流。在压力控制方面，要求室内正压或负压，最小压差在5Pa以上洁净区与室外的静压差不小于10Pa[11]。风量能耗方面，系统换气次数为15次/h以上。系统比一般空调耗能高10～20倍[12]。净化空调系统比一般空调造价高。净化空调系统除空气过滤器外还包括冷却器、加热器、加湿器等设备，其空气处理流程如图3-1所示。

图3-1净化空调内空气处理流程图

四、净化空调系统设计

目前一些药厂在进行GMP改造过程中，在空调净化系统设计方面片面追求高洁净度的问题，国内有关专家纷纷表示惋惜。相对于微电子行业来说，药厂的生产环境对洁净度的要求要低很多。

药厂的洁净技术应用一定要根据生产的药品类型、生产规模和中、长期发展规划来进行。追求高洁净度并不能解决实际应用问题，而且可能给企业带来沉重的运行维护、管理负担。合理的洁净级别设计是各制药企业一定要重视的问题。如无菌分装的药品，特别是冻干产品吸湿性较强，生产过程应特别注意无菌室的相对湿度（RH）、胶囊和瓶子内的水分、工具的干燥和产品包装的严密性。目前，对于冻干车间的收粉、粉碎等关键工序的温、湿度没有统一标准，有些使用单位提出偏高的技术指标，如温度不高于22℃，RH不高于30％，造成空调制冷系统不必要的投资和运行费用的浪费。他解释说，如果以温度23℃，RH45％作为室内设计参数，则较温度22℃，RH30％的设计值，室内空气焓值高8.5KJ／Kg，可以节省很多能量。根据一些正常生产的冻干车间的经验看，相对湿度控制在40％～50％，温度控制在22℃～24℃，其产品质量均可以得到保证。

在实际生产过程中，有些药厂往往在冻干车间的冻干机开口处上方集中布置高效过滤器风口，为保证较高洁净度，断面风速也较高，如0.4米／秒。但在实际运行中发现，开机收粉时，容易造成药粉飞扬，既损耗了药粉，又造成带滤层和回风口阻塞。这些都是应注意的问题。

重视排风系统设计与一般空调系统相比，排风系统设计合理在净化空调系统中更为重要。涂教授指出，排风量大就意味着净化空调系统补入的新风量多，而处理新风需要消耗大量能量，同时也会加重过滤器负荷，缩短其使用寿命，系统的初投资和运行费用都相应上扬。另外，洁净室要求气密性好而通道较迂回，较一般车间疏散障碍多，因此对排毒、防爆、防火等的排风安全性的要求更苛刻。

五、洁净室的压差控制

控制洁净室的压差，是为了控制洁净室之间气流渗透的方向，避免较洁净的洁净室被相邻洁净室的气流污染，是洁净室内洁净度控制的重要手段。

洁净室压差在洁净室空调系统运行过程中，随着送、回风量的变化也是在不断变化的。维持洁净室内压差稳定的几种方法：（1）是在室内回风口设计成可调风量的风口，室内压差变化了，直接在室内微调回风口风量，把压差校正过来。（2）是在排风支管调节阀处装压差微调装置。根据室内压差变化，自动调节排风阀开度，控制室内排风量，恢复室内压差值。（3）是在洁净室送风管、排风管上装自动定风量阀，维持室内送排风量恒定，压差恒定。若室内有变风量排风设备及回风，可以在回风管装自动变风量压差控制阀，使送风量和回、排风量之间维持恒定的差植，维持室内压差恒定。

六、结语

药品是人们日常生活的必需品，所以我们要严格控制其生产。作用药品环境净化的净化空调系统不同于一般的空调系统，其运行效果(空气净化质量指标)对产品质量有直接影响。所以，为了确保药品制造企业能够正常合理的运行，一定要充分了解净化空调系统，并在其基础上进行改进与完善，这样才能使药品达到合格的质量要求。

参考文献：

[1]李晓燕，马军. 药品生产及包装洁净车间空调净化系统设计[J]. 包装工程，2004，(03)

[2]李茂仁，金驰. 洁净空调系统的应用及设计[J]. 南昌高专学报，2004，(04)

空调净化篇4

关键词：建筑室内；净化空调；设计方法

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

空调系统对室内空气都有一定的净化要求，对于一般以温、湿度要求为主的空调系统，只要在送、排风系统设置初效过滤器，将大颗粒灰尘过滤掉即可；对于有一定的洁净要求，但无确切的洁净度指标，或提出的洁净度指标低于最低级别洁净室洁净度要求的空调系统，可设两道过滤器，即初效过滤和中效过滤；对于有明确的洁净指标要求，洁净度、温度、湿度、静压值达到洁净室级别的空调系统，则必须设置专门的空调系统，这种系统称为净化空调系统。净化空调又称洁净空调。

一、洁净室的正压要求与措施

1、压差要求

洁净室与室外或相邻房间必须维持一定的压差，以防止相邻房间之间或室内外相互污染。不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的静压差不应小于5Pa；洁净区与室外的静压差不应小于10Pa。

2、正压措施

①送风量应大于回风量、排风量和渗出风量之和，维持正压所需的风量差，应根据围护结构密封情况来确定。

②应在送回风干管、回风支管及新风管上装设风量调节阀，以保证室内的正压。也可以在回风口装阻尼层，增加回风阻力。

③宜在回风阀和排风阀前装差压式电动风量调节器，或下风侧墙上安装余压阀。

④送风机、回风机、排风机和风阀应连锁运行。⑤高沽净度房间宜设置值班风机以保持正压，防止空气倒灌。

3、洁净室内计算参数

①洁净室内的计算温、湿度应满足工艺使用要求。②如没有具体要求，洁净室温度冬季宜取20℃，夏季宜取26℃，相对湿度50％～70％；

4、净化空调系统形式

包括全室净化和局部净化空调系统，全室净化即是采用集中式净化空调系统，整个房间具有相同的洁净度。集中式系统投资较大、运行管理较复杂。采用局部净化空调系统，也称分散式系统。局部具有一定洁净度级别的环境，其他区域为一般空调环境。洁净隧道两侧为层流区，中间为乱流区，组成隧道形洁净环境，有条件时宜优先采用这一方式。

二、气流组织形式及要求

1、单向流洁净室

单向流洁净室的气流流线是平行的，并且流场横断面上各质点的流速一致。单向流洁净室的洁净度较高，用于2级洁净室。

(1)垂直单向流洁净室

垂直单向流洁净室的气流由上向下平行送风。图1中(a)和(b)是典型的垂直

单向流洁净室气流分布。一般是在顶棚满布高效空气过滤器或设阻尼层送风，或顶棚全孔板送风，采用格栅地面回风或两侧墙下部均匀回风。层流区断面风速不小于0．25m／s，送风孔口风速为3～5m／s，回风口风速不大于2m／s。洁净气流应尽可能把工作部位围罩起来，使污染物在扩散之前便流向回风口。工作设备布置时要留有一定的间隔，为送、回风口的布置和气流的通畅创造条件；气流组织设计时要考虑高大设备对气流组织的影响。

(2)水平单向流型

水平单向流洁净室的气流由一侧向另一侧平行送风(见图1(c))。侧墙面满布或局部布置高效空气过滤器水平送风，对面墙面满布或局部布置回风口。层流区断面风速不小于0．35m／s。送风孔口风速3～5m／s，回风口风速不大于1．5m／s。

图1单向流洁净室气流分布

(a)、(b)垂直单向送风；(c)水平单向送风

1：送风静压箱；2：高效过滤器；3：格栅地板；4：回风静压箱；5：回风口；6：回风过滤器

2、非单向流型

非单向流洁净室的气流不按单一方向流动，流场横断面上的流速也不一致，局部可能存在涡流区。非单向流洁净室的洁净度通常为3～5级。设计时应按洁净度的不同采取不同的气流组织形式。

(1)3级洁净室采用孔板顶棚送风或顶棚间隔布置高效空气过滤器，或顶棚条形布置高效空气过滤器格栅送风。两侧墙下部均匀回风，也可采用走廊回风。当洁净室面积较大时，宜采取地面均匀回风。洁净室换气次数不小于50次／小时。送风口风速：孔板送风3～5m／s；高效过滤器送风不大于0．7m／s。回风口风速：室内回风口不大于2m／s，走廊回风口不大于4m／s。图2(a)是顶棚间隔布置高效空气过滤器送风的气流组织。

图2：非单向流洁净室气流分布

(a)顶棚高效过滤送风；(b)顶棚流线型散流送风；(c)侧送侧回

1：高效空气过滤器；2：扩散风口；3：散流器；4：回风口

(2)4级洁净室采用局部孔板顶棚送风、带扩散板高效空气过滤器顶棚送风、流线型散流器顶送、上侧墙送风。单侧墙下部布置回风口，也可采用走廊回风，在走廊内均匀布置回风口或在走廊端部集中设置回风口。换气次数不小于25次／h，送风口风速：孔口送风3～5m／s，高效过滤器送风不大于0．7m／s，侧送贴附射流2～5m／s，侧送非贴附射流同侧下回1．5～2．5m／s，侧送非贴附射流对面墙下侧回1．o～1．5m／s。回风口风速：室内回风不大于2m／s，走廊回风不大于4m／s。图2(b)是流线型散流器顶送的气流组织。

3)5级洁净室采用带扩散板高效空气过滤器顶棚送风或上侧墙送风。换气次数不小于15次／小时。回风方式和送回风口风速要求与4级洁净室相同。图2(c)是侧送侧回的气流组织。

三、洁净室风量的计算

1、送风量

单向流洁净室的送风量一般可按工艺要求的室内断面风速计算。2级水平单向流洁净室断面风速不小于0．35m／s；2级垂直单向流洁净室断面风速不小于0．25m／s。而非单向流洁净室送风量可按换气次数计算，各级别的换气次数n(1h)为：3级洁净室n≥50；4级洁净室n≥25；5级洁净室n≥15。

2、排风量

洁净室排风一般为局部排风，需要局部排风时应设有通风柜，通风柜的排风量按下式计算：

L—3600vA

式中L——排风量，m3／h；

A——通风柜操作口的有效面积，㎡；

v——通风柜操作口的风速，m／s，按排除有害物性质确定：无毒有害气体可取0．3～o．5m／s；有毒有害气体可取0．7～1．0m／s；剧毒有害气体可取1．2～1．5m／s。

事故排风量生产、使用有毒有害或有爆炸危险的洁净室应设置事故排风设施，正常排风系统可以兼作事故排风，但是要满足事故排风量和控制要求。洁净室事故排风量应通过计算确定，换气次数一般应满足15～20次／小时。

3、新风量

洁净室的新风量应取下列两项中的最大值：室内每人的新风量不少于40m³／(h•p)；新风量不小于排风量并能保证室内的正压值。

四、结束语

综上所述，在建筑室内进行净化空调设计，要根据一定的设计原则、压差要求、气流形式及送风量进行综合的考虑，才能有效控制室内对气流、排风量，满足室内净化空气的要求。

参考文献：

[1]李华,尉颖．医药工业净化空调自动控制系统设计及注意问题[J]．医药工程设计，2005年01期．

[2]孙可，刘杰，王晨．基于PLC的洁净手术室净化空调新风机组自动控制的设计与实现[J]．沈阳师范大学学报(自然科学版)，2011年02期．

空调净化篇5

关键词：净化空调系统；节能降耗；措施

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

前言

净化空调系统主要是通过把处理过的空气不断送入室内的方法，来使洁净区域保持所需要的温度湿度洁净度等参数，主要是在洁净区域内严格控制微生物和悬浮粒子浓度。近年来在制药企业、医院等对环境卫生条件要求高的地方得到了广泛的应用。作为空调系统，其高的能熬一直是人们关注的重点。下面简要就净化空调系统的节能降耗措施作简要探讨。

1设计节能降耗

1.1 减少净化系统送风能耗

1） 优化洁净区域布局：在满足生产工艺和人体舒适度的前提下，可以通过优化洁净区域布局，尽量缩小洁净室空间，这是因为洁净区域体积和换气次数决定着净化空调系统的风量。如可以用局部正压洁净区来代替全室高净化级别，而对洁净度级别要求高的操作部位，利用洁净工作台，自净器，层流罩，洁净隧道以及净化小室（ 洁净棚）等，来满足局部气流净化的高级别要求。

2） 调低送风速度：风速也是确定风量的一个重要因素，只要送风速度减小，对应的送风量也就会减少。设法减小系统的送风速度，可有效地节省处理空气所耗用的能量，达到节能的目的。在满足洁净室内工艺条件的前提下，将室内横断面积平均风速降低 20%（ 在要求范围内），此时房间的送风量大约可减少 20% 左右，风量降低，相应的系统空气处理所消耗的能量也会减少。

3） 控制排风量：洁净室内需要补充大量新风的主要原因是工艺需要而设置的排风系统所造成的。排风量越大，补充新风量也越大，耗能越大。但在洁净室内的全天运行中，并非每时每刻都要进行排风，洁净室内的排风量应根据室内的工作情况进行必要调节，设计时也应将排风量控制在适当的范围，既可满足手术室对排风的要求，又可减少系统所消耗的新风量，也就可以减少净化空调系统对新风处理所消耗的冷、热量。

1.2 改变温、湿度基数

洁净室内空气温、湿度设定值直接影响着净化空调系统负荷和能耗，在供暖时室内温度设定得越低，制冷时温度设定的越高，室内外温差越小，空调系统的运行就越节能。例如：若空气参数要求为 22±2℃温度和 35%~50% 相对湿度。在夏季制冷时，如果洁净室内空气温度控制在 23℃，相对湿度控制在浅谈净化空调系统的节能降耗措施60% ，此时净化空调系统的机器露点即可由 12.2℃提高到16.5℃，如果系统处理风量按 10 000m³/h 计，则运行中可节省处理空气的冷量消耗为 36.27kW·h，全天按 16h 计，则可节省冷量 580.3kW/d。

1.3 降低送风系统阻力

净化空调系统的阻力大小，直接影响风机压头大小的选取，阻力减少，风机能耗也会随之降低。风管中采用低风速送风。高效过滤器的阻力大小与风速成正比，选择合适的风速，能降低过滤器的阻力。降低风管阻力。设计时应该尽量缩短风管长度，减少弯头个数。尽量采用低阻力过滤器，及时清洁或更换过滤器。

1.4 采用热回收装置

排风较大的洁净室设计时应考虑采用热回收设备，对新风进行预热（ 冷）处理，回收排风中的能量，以减少新风负荷，一般可回收总排风量的 50%~60% 。如果将回风率进一步提高至 80% ，据估算，可节省的运行费用 25% ，可节省初投资15%~20% 。目前，较大的制药厂常使用固定板式对流显热回收装置，IC 厂有采用热管显热回收装置的。为避免交叉污染，洁净室排风 - 送风能量回收，一般用无交叉污染的装置，但对非关键区域，采用转轮能量回收装置亦是可行的，它有大风量时体积紧凑、效率较高、单位风量投资少，回收年限短的特点。

1.5 选用高效节能的制冷（ 热）设备和风机、水泵等传输设备

1.6 设置值班风机

在系统中增设 1 台值班风机，但初投资比较大，这种方式一般不采用。用相应系统的新风机组兼做值班风机。在系统的新风送风管道上，设置双位定风阀将系统新风机组设置为高速、低速、值班运行 3 种运行模式，同时也将循环风机和排风机设置成高速运行、低速运行和关机 3 种状态。此时，净化空调系统也就变成了既能“ 变风量，变洁净度”，又能实现“ 值班运行”的高效节能运行系统。

1.7 采用二次回风处理

这既可节省设备投资，又可降低运行费用。这是因为传统的一次回风处理，容易造成空调机组的冷却和加热盘管冷热相互抵消。

1.8 空调和净化分开处理

为节省投资和运行费用，可以将空调和净化分开来，空调处理风量用小风机，净化处理风量用大风机，然后将 2 台风机串联起来构成风机串联的送风系统。

1.9 自动控制和变频调节

对于调节风量采用变频器比手动调节风阀更显出其优越性，国外资料表明，当工作状态处于最大流量的 80% 时，使用风阀将消耗电机能量的 95% ，而变频器消耗 51% ，差不多是风阀的一半；当流量降到 50% 时，变频器只消耗 15% ，风阀消耗 73% ，风阀消耗的能量几乎是变频器的 4 倍。在风量调节中，采用变频调速器，虽然增加了投资，但节约了运行费用，减少了风机的运行动力消耗，综合考虑是经济和合理的。

2施工时的节能降耗

2.1 确保密闭性

保证密闭性，减少系统的漏风量由于净化空调系统比一般空调系统的风压大，有洁净度要求故对其严密性要求较高。否则系统漏风会造成电能、冷热能的损失。控制风管系统漏风的重要环节，应从风管的制作，安装及检验方面层层把关。当机组内静压保持在 1 000Pa ，洁净度低于 1 000 级时，机组漏风率应不大于 2% ，洁净度高于等于 1 000 级时，机组漏风率应不大于 1% 。因此，现场进行空调机组漏风监测，并采取必要措施控制机组的漏风非常重要。围护结构的气密性处理，要严格按规范的要求，购进材料，组织施工，保证施工质量。

2.2 隔热保温

采取隔热、保温措施这包括洁净室墙体、地面、吊顶（ 或屋面）、门窗的构造和材质的选择以及风管、水管和设备等，均要对它们加强隔热保温。在隔热保温施工中，保温材料要保质保量，施工工艺和施工质量必须符合规范和设计的要求。

2.3 让使用者提前介入安装和调试过程，施工方或设计者应对使用者进行必要的技术培训和操作指导。

3运行管理时的节能降耗

3.1 提高运行管理人员的技术素质加强对管理人员的专业培训，提高管理人员的专业素质，实行管理人员从业证书制度。

3.2 定期维护管路系统

保温管道表面如果泄露的水打湿了保温材料，就会大大降低保温性能，造成能量损失。 换热设备结垢，会造成设备性能的下降，需要对水质进行必要的处理和对水系统进行合理的清洗。风系统过滤器太脏时，会导致风机压力上升，能耗增加，并且增加漏风的可能性，故应定期对过滤器进行清洗或更换。风冷热泵冷（ 热）水机组，还要注意保证其空气流动的

畅通、换热器表面的清洁、不受腐蚀。

3.3 调高冷冻水进、回水温差

冷冻水进、回水温差调高，从而减少水泵的流量及管道直径，如把 5℃的冷冻水系统的进、回水温差提高到 8℃， 一般冷水机组出水温度提高 1℃能耗降低约 2%，而出水量增加约 3%。

3.4 过渡季节时利用室外空气作自然冷（ 热）量

当室外的焓值低（ 高）于室内的焓值时，就应该尽量利用室外的新风来供冷（ 热），此时，应开大新风阀，并开启非净化空调区域的门窗。

3.5 严格按自控系统的要求操作

节能措施与可靠的自控系统是分不开的，而自控系统对运行管理又提出了具体要求。净化系统的使用者和运行管理者以及降耗决策者应当制定一系列制度和措施来保证自控系统的有效运转，才能实现节能的初衷。

结束语

综上所述，针对净化空调系统的高耗能问题，简要从空调的设计施工和运行管理方面做了探讨，今后，就如何降低净化空调系统的能耗，将会提出更高的要求，前景也更加广阔。

参考文献：

1] 涂光备编著.制药工业的洁净与空调（第二版）.北京：中国建筑工业出版社,2005

[2] 张吉光等编著.净化空调[M].北京：国防工业出版社,1997

空调净化篇6

【关键词】 手术室净化空调设计

[Abstract]Hospital operation room purify air conditioning design, should be introduced new ideas.Summed up as follows: the operating room air conditioning in the operating room air purification the way of infection control effectively and irreplaceable; A clean air-conditioning system of the operating room number between burden be few not; Pollution into the concept, reduce the operating room in key areas of pollution at the same time, reduce the high level of air purification operating room send;Introducing the concept of local strengthening supply air, which is a replacement air supply air condole supports, in the operating room key ChanXiangLiu form in the area of airflow organization, reduce the operating room key areas of air pollution; Fresh air system adopt independent in the beginning and effect two level filtering; Set the air valve, in order to assure indoor the normal pressure distribution.

[Key words] The operating room; Purify air; Conditioning design

引言

医院空调的任务应该是，维持室内所需要的气候状态并除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体。而医院手术室的空调是最重要也是最困难的任务，尤其是控制空气途径造成的术后感染至关重要，因为降低和避免术后感染是保证手术成功、缩短患者恢复时间、降低医疗费用的关键所在。另外手术室空调的另一特点是服务面积虽小但风量大、能耗高、使用时间不确定，因此手术室空调在创造高度洁净的室内气候同时应特别注意空调系统的节能。下面就天津市某医院手术室设计为例，介绍设计者在该设计中体现的设计思路。

一、手术室概况

本洁净手术部由八间手术室、中央洁净大厅、麻醉室、苏醒室等附属房间组成，手术部位于医技楼二层，手术室无护结构，手术室净化级别要求分别为千级（I级）1间、万级（II 级）4间、十万级（III 级）3间，手术室设计温湿度考虑到儿童生理特点，全年控制在Tn=24～28℃，在手术室内就地可调，手术室设计相对湿度Фn=50%～60%。

二、手术室空调风系统的划分

1.高级别手术室空调系统宜独立设置。所谓高级别手术室是指千级以上手术室，其原因是高级别手术室空调送风量大，如同样面积的手术室，百级手术室的空调风量是十万级的3.4倍，是万级的2.25倍。另外高级别手术室的使用频率远低于低级别手术室，这样无论是一个空调系统负担多个高级别手术室，或是一个空调系统负担一个高级别手术室和多个低级别手术室，都会使空调系统长时间处于"大马拉小车"的运行状态。例如一个空调系统负担1间百级手术室和2间万级手术室或4间十万级手术室，只要高级别手术室不使用，则系统设计风量至少大于此时所需风量的112%和84%，亦即此时系统所需风量仅为系统设计风量的47%和54.3%，而且此种因手术室使用与否引起的风量变化，不宜采用变频调速方式进行调节，只能用调节总风阀的方式调节风量以适应系统风量变化，然而此种方式显然不节能。所以无论从节约能源的角度，或是从使用可控性、灵活性的角度，高级别手术室都应"按间"独立设置空调系统，即一个净化空调系统对应一间手术室。

2.对于低级别手术室，尽管与高级别手术室相比空调风量小的多，但一个空调系统所负担的手术室间数也不宜过多，因为医院手术室的使用情况具备不确定性。愈是高等级医院，手术室为满足特殊繁忙情况，设置愈多。手术室多，正常情况下的同时使用系数低，这样当一个空调系统所负担的手术室间数较多时，系统常处于"供大于求"的状态，其运行能耗势必较高，就象有的医院所反映的"建的起，用不起"。笔者认为，对于低级别手术室一个空调系统所负担的手术室不宜多于四至五间，而且一个系统负担手术室过多，也会造成使用上的不可控。

3.中央清洁大厅、清洁走廊、高级别手术间的准备区、无菌室等应由一个单独的空调系统负担，目的是保证手术室外部空气环境时时处于"临战"状态，那种将以上部位空调合在低级别手术室空调系统中的做法显然不合理。因为合在一起的空调系统，或是在手术室停止使用时系统送风能耗过大，或是无法保证手术室外部气候环境处于受控状态。

总之，手术部空调风系统的划分原则应该是运行可控、调节灵活、各司其责、节约能源。

三、送风量确定和气流组织

该医院手术部进行空调设计时，国家尚未出版有关医院手术室洁净空调设计标准/规范，并且当时国内已有医院手术室洁净空调设计，基本上囿于工业洁净室的设计思路，然而将工业洁净室设计思路照搬到医院手术室洁净空调设计中会带来两个问题：

1.高级别洁净室风量过大，如按照《洁净厂房设计规范》（以下简称规范），百级手术室应在顶棚满布高效过滤器风口，则一间36m2手术室的送风量为32400m3/h~45360m3/h（对应断面风速为0.25m/s~0.35m/s），如此大的送风量，送风功耗达17.0kW~19.0kW，送、回风管道占用建筑空间大，风系统噪声控制困难。

2.对于千级以下手术室，在相同风量下手术室关键区域污染度控制不理想，原因是套用《规范》千级以下手术室可采用乱流形式的气流组织。通常的做法是在全室顶棚均匀设置高效过滤器风口，此气流组织形式的理论依据是"全室稀释和净化"，然而根据德国标准DIN1946/4中关于污染浓度的概念，此种"全室稀释和净化"的气流组织形式，在理想情况下可以使室内达到相同的细菌浓度，此时污染度为1，而如果突破"全室稀释和净化"的工业洁净室气流组织方式，会在手术室关键区域获得更低的污染度。针对以上问题，设计者参考德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，在手术室风量计算和气流组织方面，突破工业洁净室设计思路，引入降低总风量，强化局部送风，重在手术床及器械桌区域的设计概念，具体做法如下：

A.对于所有级别的手术室，均突破了全室稀释和净化的概念，引入局部强化净化观点，将所有手术室的送风口均集中布置在手术床的上方，即以无影灯吊杆为中心设置"层流送风箱"，根据级别不同采用不同送风断面尺寸。

B.对于百级或千级手术室，采用洁净气流覆盖区域面积乘以此送风区域断面风速的方式确定风量。如本工程的千级手术室所采用送风层流箱覆盖面积为2.4m×2.4m，断面流速0.35m/s，因此送风量为7258m3/h，如果为百级，则采用送风层流箱覆盖面积为3.0m×3.0m，断面流速仍为0.35m/s，则送风量11340m3/h，仅为前述工业洁净室计算方法的40%。虽然此设计思路借鉴了德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，但本工程并未采用德国学者介绍的大面积、小送风量（即大面积、低风速）的方式，因为根据国内医院的具体情况，采用小风速时对客观条件要求过于苛刻，且小风速时气流没有足够的动量保持送风的单向流，很难达到理想的空调和净化效果。而当断面风速30.35m/s时，如回风口设置恰当，不仅可以使送风保持较好单向流型，而且其单向流的分流高度会小于0.6m，即分流高度低于手术床的操作面标高。

C.对于万级、十万级手术室采用换气次数法确定送风量，万级取n=30次/h，十万级取n=20次/h。尽管此换气次数取值为《规范》规定的下限值，但由于采用了全部送风量由手术床部位上方的"层流送风箱"送出，其手术区达到的细菌浓度为室内其他区域的50%，即手术区域空气的污染度由全室稀释和净化方式的1降为局部强化送风方式的0.5。本工程万级与十万级手术室的"层流送风箱"送风面积分别为2.4m×1.2m和1.5m×1.5m，送风断面风速均为0.35m/s。

总之，采用以上设计思路的该医院手术室，在投入使用后效果良好，达到了用较小的风量，在手术室关键区域（手术床及器械桌区域）形成一个比手术室其他区域更洁净、更卫生的气候环境。

四、设置初效+中效新风过滤机组

一些手术室的净化空调系统设计中，新风的过滤问题未能引起充分的重视，新风常常是不经过独立的过滤处理而直接与空调回风混合，其结果导致中效、高效过滤器寿命缩短，更换频繁，系统的运行维护成本加大，甚至影响手术室的正常使用。这是因为新风与回风混合前，两者的空气含尘浓度相差过大，新风即便经过初效处理，其处理后的含尘浓度（30.5mm）也比十万级空调回风在同粒径范围内的含尘浓度大70倍左右，是百级空调回风同粒径范围内含尘浓度的几万倍，从而使中效乃至高效过滤器没有足够的保护。为解决此问题，我们在新风通路上安装了独立的初效+中效新风过滤机组，使新风经过两级过滤后再与回风混合，此时混合前的新风与回风在同粒径范围（30.5mm）的含尘浓度比较接近，真正起到了保护中效、高效过滤器的作用，而且新风过滤机组的初、中效过滤器清洗、更换方便，与更换高效过滤器相比投资少，维护简便。在新风通路上设置新风过滤机组的另一优点是确保了新风量，因为定风量的新风过滤机组本身就相当于一台"计量泵"。

五、采用定风量阀解决空气平衡问题

手术部各区域的压力分布对于保证洁净手术室效果影响很大，而如何保证合理的压力分布，除空气平衡计算正确外，更重要的是送风、回风均应有良好的调节手段。以往风量调节装置主要是手动对开多叶调节阀，此种阀门用于风量的精调节并不理想，实践中有着调节困难、调试周期长的问题。针对此问题，儿童医院工程手术室空调系统的送、回风管采用了德国TROX公司的自力式定风量阀，此阀可以自动消除风管压力对风量的影响，阀体外部有风量调节刻度盘，调节十分方便，安装此阀后，手术室的压力调整变得十分简单，现场几乎无需费时进行压力调整。

结语

总之设计者在该医院手术室净化空调工程中，应借鉴国外先进的经验，结合我国的具体情况，本着"降低风量、改善效果、节约能源、方便调节、提高可控性"的原则，进行了以上五个方面的尝试，实践证明这些尝试基本上是成功的。

空调净化篇7

【摘要】随着社会的不断发展进步，人民生活质量也在不断的提高，使得环保低碳理念越来越深入人心。人们多生活环境，空气质量的要求也越来越高。空气质量的保证、生活环境的舒适度要求，这都是未来人类追求的目标。本文对空气净化技术与空气调节技术相结合，并在生活中广泛应用的几种做了简要介绍和分析，指出应根据污染物的种类、特点及室内空气品质，选择适宜的空气净化技术及措施。

【关键词】净化技术 空气质量 空调系统

首先让我们先了解我们的空气，我们的空气是混合物，它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体，这些恒定成分维持基本不变，这是自然界各种生态变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如，在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同，而分别含有氨气、酸蒸气等。另外，空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说，空气的成分一般是比较固定的。

一.空气污染的根源

空气污染的根源分为室内空气污染源和室外空气污染源两种。首先室内空气污染是与我们日常生活息息相关的，其污染源主要是装修使用的各种乳胶漆，家具漆面，海绵，塑料等工业产品，有可能不注意就会造成多方面的室内空气污染，再有就是家用电器静电吸附灰尘污染；室内空气流通不畅或者长期使用空调并不能及时进行清洁，这些都会产生残留有害细菌造成空气污染；家里有老人、病患、小孩、宠物同生活，会造成细菌多方面携带并传染。这些都是一些家庭所没注意到并一直在发展中，从而造成病毒性病变的空气污染。其次室外空气污染，其污染源主要表现在工业污染和公共场所污染。高热量的挥发都会附着灰尘并沉淀造成粉尘空气污染；工业空气中所残留的氨气酸蒸也就是我们说的“酸味”造成空气污染等等。所以我们的生活需要有质量的呼吸环境就需要净化空气，净化空气成为我们现在的重点。

二.空气净化的原理及方法

空气净化主要是靠物理作用而不是靠化学方法，除去空气中的生物粒子，以及其他各种颗粒。空气净化技术的目的是通过一整套清洁技术保持一定空间内空气达到规定的洁净度。

空气净化方法主要有以下几方面：

1）整体净化。整体净化可分为层流型净化和湍流型净化。层流净化是指空气由一侧全面地以匀速流向另一侧，以保证室内的尘粒或细菌不向四周扩散而平稳的被平推出室外，而达到好的除菌效果。

高效过滤除菌技术：保证空气的洁净主要靠高效或超高效过滤设备。设备向特定的环境内输送洁净的空气，洁净空气退出污染的空气以保持空气的洁净度。

过滤的原理：①网截阻留；②筛孔阻留；③静电吸引阻留；④惯性碰撞阻留和布朗运动阻留。

滤材的结构：滤材级别多数为高效级或超高效级滤材，所用滤材一般有：玻璃棉制滤材、高级纸浆制滤材、石棉纤维制滤材、过氯乙烯纤维制滤材等。高效滤材对空气中0.5μm的颗粒的阻留率能达到90%～99%，超高效滤材可阻留0.3μm 的颗粒99.9%以上。可见过滤洁净技术是一种综合技术。

2）局部净化。局部净化的方法有：

1.洁净层流罩：洁净层流罩是医院使用局部空气净化的装置。一般可构成垂直层流方式，四周用透明围幕。整个罩内可保持较高洁净度的空气。这种洁净层流罩可用于免疫功能低下病人的治疗保护，所以也称无菌病床层流罩。

2.净化操作台：采用水平或垂直层流方式来净化小空间内的空气，可使操作台内的空气净化达到很高级别。

3.静电吸附除菌净化技术：静电吸附除菌是利用电除尘的工作原理，在小型化技术方面有所创新。①采用细线放电极与蜂巢状铝箱收集极形成级线装置；②采用镜象力荷电吸附作用。

目前有一种三级过滤净化装置，即预净化――高效净化――活性炭吸附，采用组合式正离子静电吸附除菌技术，并通过大风量的空气来净化，以保证室内空气净化次数，较好地解决了重点房间如医院的手术室、 ICU病房 、母婴病房、血液透析室等有人情况下的空气持续消毒的问题，可使医院室内空气的净化洁净度达到 10 万级 ――1 万级。

4.负离子净化技术：负离子是一种带负电的化学基团，能发生可逆性变化，存在时间极短，本身并无杀灭微生物的能力，主要是靠带电离子与空气中的微粒特别是微生物颗粒结合，形成多个颗粒凝聚变大从而迅速沉降，使空气达到净化的目的。空气中负离子只有在具备某些化学性质时，如活性氧离子等，它们才具有侵害蛋白质的能力从而杀灭微生物，因此负离子对空气净化的能力比较有限，对空气中微生物粒子清除率只能达到 70%～90% 。

三.如何将空气净化应用在空调送风中

首先最常用的方法就是保持室内通风良好，每天要在阳光充足的时候开窗通风一小时左右。对于改善老人、小孩、病患的呼吸环境就要借助空气净化器。为了避免二次污染，可以设计一种和暖通空调相结合的空气净化仪器，将此应用在送暖通风中。除了空调本身的滤网外，可以在滤网上加一层纳米技术，使用多层过滤，这样在空调送风送热的过程中就会先进行空气吸入循环，致使重金属附着纳米网，灰尘附着空调网已达到净化空气的目的。还应设置外置过滤存储器，这样就能直视空气过滤后的留下的污染物，以达到能够进行及时清理的目的。另外还可以设计一套智能装置，当空气达到污染指标时，空调会进行人工提醒，要求更换过滤网。目前市场上的空调还没有提醒这一说，尤其是在大的公共场所空调智能提醒尤其重要。

四.空调整体节能有利于改善环境

随着人们生活水平的提高，对于空调系统的应用越来越广泛，对于不可再生能源的消耗也在逐步增加，这种情况将会导致生态环境的破坏愈演愈烈。 那么这就要求我们在生活中要节能减排尽量减少能源的消耗。

降低空调房间负荷，是空调系统节能减排的基础，要想降低符合就需要分析空调房间的运行情况，确定影响房间负荷的各种因素。根据影响房间负荷的因素特征，来确定室内环境的空气质量。根据不同的空气质量选择结合不同的空气净化装置，这就是合理优化的设计理念，合理的设计不但能更好的改善空调的送风质量，还能够更小的减少能源消耗降低空气污染。

五. 结束语

随着经济社会的不断发展，人们越来越重视生活的质量，环保低碳理念越来越深入人心。同时更加关注节能减排的重要性。我们空气净化与暖通空调设计企业与人员身上的担子也随之加重，面对人们更高的生活质量的要求，我们的系统设计人员要不断的增强理论知识与专业技能，只有不断的学习，才能使得我国在暖通节能与空气净化系统设计领域中处于领先的地位。

【参考文献】

空调净化篇8

【关键词】 洁净手术室 洁净辅房 净化空调设计

【Abstract】 This article discusses the operating room and clean room cleaning auxiliary air-conditioning design ideas, and introduced the operating room and clean room cleaning air-conditioning system auxiliary division, Air-conditioning load and air volume calculation, the room air distribution design, Has concluded that the hospital clean air-conditioned room designed not only to be able to meet the functional requirements, but also meet the energy requirements.

引言

随着医院建筑现代化程度的提高,医院手术室正在向洁净手术部方向发展。由国家建设部颁发的《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002明确规定了我国洁净手术部用房的洁净度、温湿度、送风量和新风量等主要技术指标,这对我们进行医院手术部净化空调系统的设计提出了严格的要求。因此,针对医院手术部空调净化系统能耗特别高的特点,设计既满足医院洁净手术部建筑技术规范要求又节约能源的净化空调系统具有非常重要的意义。同时随着国内医疗制度改革不断发展和人民生活水平的提高,医院医疗条件不断得到改善,各医学科系手术技术愈加高难、复杂,对手术室洁净条件、功能要求也越来越高,国家有关部门也相应出台了新的医院手术部设计标准,其目的在于以合理的布局和设施保证手术后患者的感染率,缩短患者恢复时间、降低医疗费用。笔者通过八钢医院急救中心净化空调的设计做出一些讨论和分析。

一.工程概况

医院病房综合楼建筑面积8935.25m2,建筑高度29m,地上7层,地下一层,一至四层为病房,五层为洁净产房及其洁净辅房,六层为医院洁净手术部及其辅房,七层为空调设备层及水箱间。该医院洁净手术部及其洁净辅房都是在遵循新标准的基础上设计的,空调系统的设计也是以高标准、高要求为设计原则,遵循国家现行的节能设计规范和标准,同时要求尽量节省工程造价。

二.产房、手术室及其辅房平面布置

产房位于急救中心的五层,主要服务于产妇生产。产房区域主要由洁净走廊、1间Ⅳ级分娩室、1间Ⅳ级隔离产房、待产室、无菌物品室、洗婴室、污物走廊及相关的辅助用房、医护办公、病房组成;为了避免病菌交叉感染,Ⅳ级隔离产房设置独立缓冲走廊,起到与相邻区域缓冲作用。 手术部位于急救中心的六层,主要服务于各内、外科手术。手术部主要由1间Ⅰ级手术室、2间Ⅱ级手术室、1间Ⅲ级正负压转换手术室、换车间、洁净走廊、污物走廊及相关的辅助用房组成。为了避免病菌交叉感染,其中最高级别的Ⅰ级手术室设置于手术部的最深处;Ⅲ级正负压转换手术室的入口设置一间缓冲室,起到与相邻区域缓冲的作用。

通过和建筑专业、甲方的沟通和协商,优化了手术室和辅房的建筑平面布置,使手术部流程更加合理,而且便于在医院手术部的净化空调设计阶段划分不同功能用房的洁净等级,并将一部分不必划入洁净区域的功能用房设计为舒适性空调,从而根据净化空调和舒适性空调的设计标准的差异,通过降低这些功能用房的送风量、新风量、热湿量等,达到减少能耗的效果。

三.净化空调设计

1、设计参数:a)室外设计参数(新疆乌鲁木齐地区):冬季设计参数:干球温度:-27℃,相对湿度:80%;夏季设计参数:干球温度:34.1℃,湿球温度:18.5℃。b)室内设计参数:Ⅰ级手术室:22-25℃,相对湿度40-60%,手术区手术台工作面高度截面平均风速:0.25-0.3m/s;Ⅱ级手术室:22-25℃,相对湿度40-60%,换气次数30-36次/h;Ⅲ级手术室:22-25℃,相对湿度35-60%,换气次数18-22次/h;Ⅳ级手术室:22-25℃,相对湿度35-60%,换气次数12-15次/h;洁净走廊及相应辅助用房:21-27℃,相对湿度≤65%,换气次数10-13次/h。

2、空调系统划分。在此医院手术部及产房净化空调系统设计方案中,结合当地全年的气候特点,考虑到手术部及产房存在通过护结构的传热,夏季需要供冷、冬季需要供热,因此根据不同功能用房的冷热负荷的特点,需要对医院手术部及产房的净化空调系统进行划分。并且,根据当地夏季平均最高相对湿度只有20.8%的特点,夏季空调系统不存在降温除湿的可能,因此手术部及产房的净化空调系统采用一次回风方式的空气净化系统即可;手术室及洁净辅房采用一台新风机组集中供应新风保持手术室值班状态下的正压;非净化区域设计为舒适性空调系统。洁净手术室送风采用层流高效送风天花,净化区域内的送风采用高效送风口,非净化区域内的送风口采用散流器。手术室及分娩室气流组织为上送下回风,其余区域气流组织为上送上回风。

根据《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002的有关规定:1)洁净手术室应与其辅房分开设置净化空调系统;2)Ⅰ、Ⅱ级洁净手术室应每间采用独立净化空调系统,Ⅲ、Ⅳ级洁净手术室可2-3间合用一个系统;3)各手术室应设置独立排风系统。因此该医院手术部及产房的净化空调系统划分情况如下:a)Ⅰ、II级洁净手术室采用一机对一室形式;b)Ⅲ级正负压转换洁净手术室采用一机对一室形式;c)六层洁净走廊、清洁走廊及相应辅房共用一个系统;d)五层Ⅳ级无菌产房、待产室、无菌物品等共用一个系统;e)五层Ⅳ级隔离产房、缓冲、隔离待产室等共用一个系统;五层隔离产房、缓冲室及隔离待产根据卫生标准采用全新风系统;其余手术室、无菌产房及洁净辅房共用一台新风机组集中供应新风;各手术室独立设置排风系统。

四.空调负荷的计算

空调负荷包括5部分:①围护结构冷热负荷;②人员冷负荷及湿负荷;③设备和照明冷负荷;④空气渗透冷热负荷;⑤新风冷热负荷。围护结构耗热量的计算同一般建筑物,其各个计算参数必须满足节能标准,比如围护结构传热系数、窗户类型及大小等,这些需要同建筑专业共同协商确定。八钢急救中心手术部的通道布置采用双通道方式,中间通道设为洁净走廊,外廊设为污物走廊,这种方式便于做到洁污分区、疏散方便,同时外廊可以作为手术室同室外的缓冲区,这样手术室的维护结构耗热量将减少40%以上,是一种比较节能的做法。Ⅰ级洁净手术室的人员数量每间为10人,Ⅱ、Ⅲ级洁净手术室按每间8人,Ⅳ级洁净手术室按每间6人,计算人体散热量和散湿量时还要注意群集系数的选取。手术室及辅房的用电设备主要有手术无影灯、电刀、麻醉机、监护仪心电图机、脑电图机等,这些用电设备功率可查有关医院设备手册。

五、气流组织和送风温差

良好的气流组织也是保证手术室洁净效果的重要措施之一,室内气流组织的理想状况应具备以下几个特征:①明显的置换流流型;②室内关键区域处于有效的气流控制之中;③满足人员的热舒适要求;④送风量在可能的情况下尽量减小;⑤对室内设备、人员的影响小;⑥有效的排出有害气体。在设计中I级手术室集中送风口送风速度控制在0.45-0.5m/s,保证手术工作区内风速0.25-0.3m/s,保持单向流流态;II、III级手术室集中送风口送风速度控制在0.15m/s以上;IV级手术室可采用乱流流态。手术室回风采用侧墙下部回风,回风口下边离地面0.15m,上边离地0.45m,回风口百叶片选用竖向可调叶片。手术室排风口设置在顶板上靠近病人头部侧。送风温差应结合室内空气循环次数和热湿负荷确定,送风温差越大,送风射流导引周围空气越多,到达工作面的气流二次污染度越大,从而影响净化效果。本设计送风温差控制在0.5-2℃。

六.空气品质保障系统

空气品质保障系统在本设计中主要体现在三个方面:一是在手术室各进出风管道上设置电动密闭阀,某个手术室空调系统停止运行时,相应的电动密闭阀也及时关闭,防止手术室受到污染;二是在每个循环净化空调机组内部配置了紫外线杀菌灯,防止各种细菌滋生;三是设置合理的空气过滤系统。空气过滤是最有效、安全、经济、和方便的除菌手段,合理的配置过滤系统,不仅可以提高综合过滤效率,而且可以大大延长过滤器的使用寿命,从而降低运行成本。本设计对循环系统设置了四级过滤,即回风口的粗效、中效过滤,空调机组内的中效过滤以及集中送风口处的高效过滤(高效过滤器满布率不小于0.75);对新风机组设置了粗效、中效和亚高效三级过滤;另外值得注意的是,在排风系统也应设置过滤系统防止空气污染。

七.系统运行和控制要点

①手术部正常工作期间空调机组和新风系统两套系统同时运行;当手术部中只有部分手术室工作时,只需要运行部分手术室的独立空调机组和新风系统,既保证部分手术室正常工作,又保证整个手术部正常压力分布和定向流动。I,II级手术室与相邻低级别洁净室最小静压差控制在8Pa,其它洁净室与相邻低级别洁净室最小静压差控制在5Pa,负压洁净室与相邻洁净室最小静压差控制在-8Pa。 ②由于保证室内非工作时间正压所需要的新风量和手术部正常工作期间所需要的新风量不相等,前者小于后者,因此采用带独立新风系统的洁净手术部空调系统时,应采用双位控制的定风量装置。当手术室工作时,手术室内的开启信号要求空调机组和排风机组启动,同时又要求双位定风量调节阀处于高档大风量运行状态;当某手术室不使用时,新风支管上的双控制的定风量装置自动调到低位档,新风按维持正压的风量进入,排风机组关闭,维持正压的新风通过渗透,排到室外维持室内所需要的正压。由于只有一个系统送入,因此可以保证洁净手术部内有序的梯度压力分布基本不变,有效地实施保障体系。 ③各室的循环送风、回风、排风管路上都需要安装密闭阀,在非工作期间各室内空调机组和排风机关闭时,密闭阀关闭,只有独立新风系统送风,以防止正压送风倒入回风或排风系统,难以保证原有的正压梯度。 ④各手术室安装带独立排风管的排风机组,排风机与手术室自动门联锁,并设有变频器和延时装置。瞬间开门,排风机立即停机;关门后经过延时,建立正压后,再开排风机,这样既保证开门时的正压保持,也避免了因门开、闭而使排风机频繁启停;正常运行时排风机的风量可由变频器控制,维持室内压力在正常水平。 ⑤独立新风机组的控制,采用定静压方式来控制风机变频,调节风量,以达到节能的目的。新风机组与空调机组联锁,只有先启动新风机组才能启动各手术室空调机组。只要有一间手术室在工作,新风系统就继续运行。只有在整个手术部关闭,新风机组才停机。 ⑥新风机组及循环空调机组分别采用一套DDC现场控制器对温度、湿度、一次回风量、水阀开度等进行控制,并对过滤器前后压差等参数进行监控、报警。手术室内设总控制器,并与空调机组、排风机组新风机组等设备连锁,可对室内空气控制参数进行现场设定。

结论

综上所述,根据医院手术部及产房不同区域的冷热负荷的特点,按各区域洁净程度分区方式划分成多个净化空调系统。这种分区方式不仅便于管理,而且按需所取,从而达到节能的效果。 在进行医院洁净手术部的净化空调系统设计时,在满足医院洁净手术部保障体系要求的前提下通过采取一些有效的节能方法,优化净化空调系统,不仅可以提高医院手术部净化空调系统的运行管理水平,而且可以达到提高能源的综合利用率、降低设备成本和运行费用、节约能耗的效果。

参考文献:

[1] 涂光备 主编 医院建筑空调净化与设备 北京:中国建筑工业出版社 2005

空调净化篇9

1、洁净室回风口变为送风口的问题

按照工艺要求,相邻洁净室之间都要保证有一定的静压差,一方面是在门窗紧闭的情况下防止洁净程度低的洁净室内的空气由缝隙渗入到浩净程度高的洁净室内;另一方面在门开启时,保证有足够的气流按正方向流动,以尽量减少由于开门动作和人的进入的瞬时带来的逆向气流量,降低污染。然而在实际中由于设计或其他方面的原因,为了保证“相对重要”房间的较大静压差,会出现“较不重要”洁净室回风口变为送风口的现象,这在进行净化调试过程中是比较常见。现分析如下:

1.1　维持房间压差的设计回风量难以确定

在净化空调设计中,设计人员比较偏重于洁净室送风量的设计,对于回风量的设计则通常采用概算,即回风量少于送风量就可保证一定的压差。但由于相邻房间的压差受现场条件的影响较大,其中主要是

房间门缝隙的大小。如果门的密封性能好,较小的送回风风量的差值就可保证房间所需要的压差;相反,如果门的密封性能比较差,为了保证设计时的洁净室的正压差就需要有较大送风量与回风量的差值。因此现场调试中就出现了即使在保证洁净室房间设计送风量和回风量的情况下,相邻房间的压差也会倒灌的现象。基于这种状况,实际调试时,都是先给洁净室按设计送风量进行风量分配,对于回风量则根据现场保证压差的要求进行适当的调整。作者曾经对已经调试好的洁净室进行送风量和回风量的测试发现,在保证送入房间的送风量在10%的范围内时,回风量与设计回风量的偏差有时可达到。当然,这并不是说设计中不必进行回凤量的计算,只是说明设计时是按照理想状态进行的,而对于实际洁净室,影响因素有时甚至是无法控制预测的。

1.2　回风管路设计不尽合理

尽管洁净室的回风量与设计值偏差较大,但如果回风管路设计得好也还是能较好地进行洁净室压差的调试,避免问题的发生的。相反,如果回风管路设计不合理,并联支管阻力偏差太大,再加上选用的空调机组的余压明显不足,那么为了保证某一回风管支路上所有房间对于室外的相对正压差,从而关小这一支路上总回风阀时,往往会造成同一支路上其它房间的回风口出现逆向流动,即回风口变为送风口。作者建议对于同一个系统中绝对压力要求较大的洁净室与要求较小的准洁净区的回同管路在现场许可的条件下尽量不要设置在同一支管上,从而可以有效地避免回同口变为送风口的问题。当然这种现象的出现

与所选择的空调机组的余压有很大的关系,设计中应对此给予重视。

2、洁净室消毒排风的问题

洁净室的消毒排风大体上分为两类:一类是洁净室定期排风,洁净室生产线经过一定时间运行后需要进行全面消毒,消毒后的气体通过消毒排风机排除到室外;另一类是部分特殊洁净室运行期间的不定期排风,当洁净生产车间室内污染物浓度达到一定程度时自动(也可手动)排风,未达到上限值时则排风机停止运行。调试过程中消毒排风常常会出现如下的问题。

2.1　排风口变为送风口

单独设置排风对部分房间进行排风。由于设计管路的原因,在房间不同静压差的作用下导致部分排风口倒灌而成为送风口,其原因与回风口变为送风口相同。建议除合理地选用排风机外,对压差相差比较大的洁净室建议分别设置其排风系统,现场不允许的情况下,也尽量保证压差相差比较大的洁净室的排风口不要布置在同一个支管上。

2.2　洁净室不定期消毒排凤设置注意事项

房间运行期间的不定期排风系统,大多数设计均未做进一步的考虑,除设置防止倒灌的单向阀外,建议设置电动调节阀,随排风机的开停而自动启闭。这样,一方面可以防止在风机不运行的情况下,仍有大量经过处理的空气在室内压差的作用下通过排风管涌出,造成能源的浪费。另一方面可以降低非运行时间由于大量室外空气通过排风口的涌出产生的噪声。如作者在某电子净化生产车间二层进行调试,由于排风管较短,且排风管上未设置电动密闭阀,导致排风机不运行时,室内空气在高压差的作用下(相对于室外压差为64Pa)通过排风管大量涌出到室外,而且排风口所产生的噪声约为68.5dB(A),无论从哪个角度上看,这样设置洁净室的排风明显不满足要求。

3、调节阀的问题

3.1　普通风量调节阀

由于生产厂家的不同,阀门的质量存在着很大的差异,现场中不少调试问题是由于阀门启闭不灵引起的,如在对某电子生产车间进行调试时,有一台空调机组无论如何开启送风阀门,其风量始终不变,经过检查发现此阀门叶片错位,互成90度,无论全开还是全闭,总有一半开启,一半关闭。关于阀门的另一个问题是没有启闭的位置标志,无法判断阀门到底是开启还是关闭,只有通过测试才能知晓,给甲方将来的管理带来困难。因此建议选用阀门厂家时,要充分考虑到将来的管理与维护的方便。

3.2　防火调节阀

目前大多数净化空调系统机组出口处均安装防火调节阀,理论上讲一方面起到了防火的作用,另一方面也可调节机组的送或回风量。但实际调试中发现,目前的大多数防火调节阀的调节功能很弱,其原因是采用的档位调节(一般的是5档或6档)很难保证所调节的风量满足设计要求。同时,调试中发现防火调节阀启闭不灵的现象也普遍存在,有的防火阀只能全开或全关,处于其他档位时无法紧固,完全失去其调节功能。因此作者认为,在现场允许的情况下,最好使防火阀和调节阀分开设置,调节阀建议采用可连续调节的调节阀,不推荐采用档位比较少的非连续调节阀。

4、空调机组的问毯

空调净化篇10

关键词 空调系统；变频器；循环水；节能

中图分类号TU83 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）65-0044-02

净化空调系统主要功能就是恒温恒湿，在制药企业中用于保证药品生产环境，同时正确的使用对节约资源有很大作用。在空调运行过程中，风机运行时的电能以及循环水系统中的冷冻水，是空调系统中主要的耗能。

1 从电气控制系统谈节能

净化空调系统的特点是大风量，造成了它的高能耗，而合理的设计和管理能够在保证良好室内环境的前提下，还能大幅地降低运行成本。之前调节风量和风压，是通过通风管道上的风门调节，但是对风量是种很大的浪费，从节能的角度来说是很不经济的，而目前使用较多的就是变频控制系统节能。风机为变负载设备，风机的转速直接影响负载的大小，降低风机的风量和风压后，就能达到节能的目的。这类负载增加调速系统后，可以节约20%~30%的电能，节能效果还是非常可观的，而且一般的调速性能就能满足风机对调速范围和动态性能的要求。

1.1 变频器的选择

通常来说，生产设备的节能是通过减小输入功率或着缩短运行时间来实现。由风机的转矩、功率特性可知，当所需风量减小时，可降低其转速，相应的输入功率也随之减小，因次可大幅度节约电能；同时，在满足生产需要的前提下，间歇运转可以缩短运行时间，也可以节约电能。风机是一种减转矩负载，负载转矩与转速的平方成正比的减小，随着转速的降低，转矩也就降低了；次外，风机这类负载不用经常启停，基本上不会瞬时过载。可以选用普通功能变频器，在技术上可以完全满足实际需要。

选用变频器时，应先注意变频器的数据，变频器容量、电源电压、电流、输出频率等。这些都是选择变频器的重要依据。

1.2 PLC+变频器控制系统

电气控制系统是整个系统中的关键部分，系统采用闭环控制方式控制风机的转速。在送风岗位的出风口处装配风速和风压传感器，就可以根据传感器输出信号来反映出系统的运行情况。当风速和风压不符合要求时，PLC根据反馈回的数字信号来控制变频器对风机进行变频调速，增大或减小风机的转速，来满足生产工艺的通风要求，并由此达到了节能的目的。

1.3 人机交流系统

为了方便空调系统的控制及监控，在控制室配制触摸屏连接到PLC上，组建成了人机交流系统，通过人机界面可以对整个通风系统的运行状态和工艺参数进行人工调整控制，还可以实时监测变频器的输出频率、风量风速等数据的变化。在生产过程中有特殊要求时能够做到及时调整或者切换到人工控制模式。

1.4 夜间低频运行

制药企业的净化空调系统要求24小时不间断运行，保证洁净区对一般区保持风压的正压。所以在夜间无人期间也不能停止运行，但是维持正常生产时的风速和风压又会造成能源上的浪费。这就要求在不生产的时间段调低频率，同时也要满足风压的要求。

通过变频器的多频段运行功能可实现夜间低频运行，通过时间继电器设定夜间的空闲时间段，控制其夜间自动切换到低频段运行。在有特殊要求时也可手动转换频率，或者关闭时间循环控制，切换到人工控制。

1.5 改造效果

通过对空调风机控制系统的改进，既达到了工艺的通风要求，又节约了不必要的能源浪费，同时方便了操作人员的操作和监管，降低了劳动强度，大大节约了生产成本。现正常生产过程中，一台30kW的风机，除去空载损耗后全速功率为27kW，平均风量大约为全速的80%。通过变频调速后只需16.8kW，节约了10.2kW的功率，每年能节约电费7万余元。

2 从冷却水系统谈节能

空调系统中的通常设有两级表冷器，表冷器中需要循环冷冻水来除湿和降温。常用的冷水机组主机采用双螺杆压缩机，可提供5℃~15℃的冷冻水。循环水在运行一定周期后水质会发生变化，为了保护制冷机、表冷器和循环水管道，需要对管道中的水进行定期更换。当水的浊度＞15mg/l，钙离子＞220PPm，镁离子＞60PPm或氯离子＞150PPm时，就不能再继续使用了。

2.1 循环水补水系统现状

之前的补水一直使用的是饮用水，造成公司饮用水用量大；而生产中大部分的洗涤废水直接排入排污管道，没有实现水资源的充分利用。

冷水机组正常运行时循环水补水周期约为一周，周期很短，每年补充饮用水总量约1 500多吨。公司洗消岗位每天要使用纯化水、注射用水，每月产生洗涤废水总量约为六百余吨，完全满足循环水补水的用水量，且水质完全满足循环水系统的补水要求，离子含量甚至远低于之前采用的饮用水。

2.2 排水及循环水补水系统管路改造

在循环水系统运行期间经过工艺验证，改用离子含量低的洗涤废水代替饮用水作为循环水的补水水源。再通过管路改造，将洗涤废水排水管与回收池进水口相连，以实现洗涤废水的回收。将回收池出水口与循环水补水通过管路实现连接，以实现回收池中沉淀过后的回收水进入冷冻循环水系统。

2.3 补水操作改进

原循环水补水采用的是边补边排的方式，造成新补入循环水系统的补水随循环水的排放直接排走，增加了补水用量。而把先排后补的补水方式应用于补水操作，结合原有的补排方式则实现了补水的节约，大大减少了水资源的浪费。

2.4 改造效果

改造前循环水补水周期为一周，经过改造后，平均补水周期为两周。循环水补水水源全部为回收水，每年可节约饮用水近千吨，每年创造经济效益五千余元。

总结，通过对风机变频调速以及对冷冻循环水补水系统的改进，节约了电能及饮用水使用量，并提出了回收洗涤废水作为冷冻循环水补水水源的新思路，达到了节能减排的目的。

参考文献

[1]韩安荣.通用变频器及其应用[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]彭鸿才.电机原理与拖动[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2009.