淺談潔凈室的凈化空調設計
四川華銳凈化 2019-04-01 20:32:24 閱讀
摘要:制藥企業(yè)凈化空調系統是保證藥品質(zhì)量的關(guān)鍵系統之一。因此,設計人員擔負的責任重大。本文作者結合多年來(lái)的工作經(jīng)驗,對潔凈室的凈化空調設計進(jìn)行了研究,具有重要的參考意義。
關(guān)鍵詞:醫藥行業(yè) 凈化空調設計 問(wèn)題
本人接觸了許多凈化空調工程,發(fā)現某些工程在系統設計、設備選型、安裝等方面存在不少問(wèn)題,在此就這些問(wèn)題進(jìn)行分析并提出一些解決方法。
1 系統設計中風(fēng)量、風(fēng)壓的確定
凈化空調系統的特點(diǎn)是送風(fēng)需經(jīng)初、中、高效三級過(guò)濾,且根據潔凈度級別的不同送風(fēng)量應達到相應的換氣次數下限。隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng),三級過(guò)濾器阻力會(huì )逐漸增大。一般其阻力值達到初阻力兩倍時(shí),應對過(guò)濾器進(jìn)行清洗或更換。但隨著(zhù)阻力的增加,系統風(fēng)量會(huì )不斷下降。因而在設計系統風(fēng)量、風(fēng)壓時(shí),應滿(mǎn)足系統終阻力下的最低換氣次數要求。目前有些凈化空調工程設計的風(fēng)壓按過(guò)濾器初阻力設計,而風(fēng)量按規范下限選取。這種設計雖然設備容量小、初投資少,新建系統風(fēng)量正好滿(mǎn)足換氣次數下限要求,但由于設計余壓較小,給系統風(fēng)量分配及壓力平衡的調節造成困難。同時(shí),隨著(zhù)系統運行阻力的不斷增加,換氣次數最終會(huì )低于規定下限,導致潔凈室抗污染能力減弱,甚至達不到要求的潔凈級別,影響使用。由于凈化空調系統初阻力與終阻力相差較大,因而若系統風(fēng)量、風(fēng)壓滿(mǎn)足系統終阻力下的最低換氣次數要求,那么在初阻力狀態(tài)下運行時(shí),風(fēng)量、風(fēng)壓顯然是有富余的,這樣一來(lái)又造成能源浪費。目前,除合理設置節流裝置外,采用變頻技術(shù)可以較好地解決這一矛盾。
2 凈化空調系統與舒適空調系統混用的問(wèn)題
凈化空調系統末端的空氣處理設備是高效過(guò)濾器,其初阻力一般大于220Pa。而普通舒適或工藝空調進(jìn)風(fēng)末端設備是散流器或百葉風(fēng)口,額定工況下阻力一般小于60Pa。目前,有些工程中在凈化空調系統送風(fēng)管上分出支管,向非凈化區送風(fēng)。這種做法存在以下問(wèn)題:
2.1 在額定工作狀態(tài)下高效送風(fēng)口與普通送風(fēng)口的阻力相差較大。因此,若在同一系統內使用,大量送風(fēng)將涌向普通送風(fēng)口。為平衡風(fēng)量,必須調節風(fēng)閥,但要通過(guò)調節閥門(mén)降低300~500Pa的風(fēng)壓也非易事。有時(shí),因閥門(mén)質(zhì)量問(wèn)題,即使調節閥完全關(guān)閉,其漏風(fēng)量仍然超標,而且噪音很大。如果特殊原因需要從潔凈空調分支管,末端應當設置高效送風(fēng)口。
2.2 凈化空調系統與舒適空調混用,因非潔凈區圍護結構密閉性一般較差,漏風(fēng)量大,若回風(fēng)的質(zhì)量無(wú)保證,故增加了各級過(guò)濾器的負擔,影響使用壽命。若非潔凈區不設回風(fēng),全部排掉,則勢必使新風(fēng)量增加,加大了新風(fēng)負荷,導致風(fēng)機運行能耗及冷熱量消耗相應增加,運行經(jīng)濟性差。
鑒于以上原因,不宜將舒適空調系統跨接在凈化空調系統中。
3 風(fēng)口設計方面存在的問(wèn)題
3.1 回風(fēng)口尺寸設計不合理,關(guān)于回風(fēng)口風(fēng)速在>(GB50019-2003)中有明確的規定。要達到設計的風(fēng)速要求必須有合適的通風(fēng)凈面積。目前,有些設計中以風(fēng)口面積作為通風(fēng)凈面積,而忽略了百葉的遮擋效應,因為有限面積往往遠小于風(fēng)口截面積,當達到設計要求的風(fēng)量時(shí),風(fēng)口風(fēng)速超標產(chǎn)生嘯音。
3.2 回風(fēng)口位置布置不合理,有些設計中回風(fēng)口位置與實(shí)際使用中對氣流組織的要求不一致?;仫L(fēng)口應盡量布置在最易受污染的地方,氣流從最清潔處流向它,而往往實(shí)際很多情況都相反?;仫L(fēng)口應布置在盡少擾流的地方,事實(shí)上很多工程回風(fēng)口都設置于門(mén)口,從美觀(guān)角度是可行的,但是門(mén)的開(kāi)關(guān)大大增加對風(fēng)口的擾流,其實(shí)是不合適宜的。
4 不合理的回風(fēng)口風(fēng)量調節方式
凈化空調系統中在滿(mǎn)足潔凈室送風(fēng)量要求的前提下,其正壓是通過(guò)對回風(fēng)量的控制實(shí)現的?,F在有些工程設計中與回風(fēng)口對應的回風(fēng)支管上不裝調節閥,而是使用可調百葉回風(fēng)口調節風(fēng)量,這種做法有以下弊端:
4.1 因潔凈室需定期進(jìn)行清潔,在清潔過(guò)程中,很可能會(huì )使回風(fēng)百葉的角度發(fā)生變化,導致室內正壓的波動(dòng)。
4.2 當作用在某回風(fēng)口上的風(fēng)壓較高,其回風(fēng)量大于設計風(fēng)量時(shí),須關(guān)小回風(fēng)百葉。有時(shí)導致回風(fēng)口處風(fēng)速超標,產(chǎn)生嘯音(有時(shí)會(huì )很?chē)乐兀┰黾恿藵崈羰覂鹊脑胍簟?nbsp;
因此,建議回風(fēng)口設固定百葉,回風(fēng)管上設對開(kāi)調節閥,回風(fēng)量由設于風(fēng)管上的調節閥進(jìn)行調節。這樣,既可保證潔凈室內壓力狀態(tài)的穩定,又可有效減小噪音。
5 新風(fēng)口存在的問(wèn)題
5.1 新風(fēng)口凈通風(fēng)面積偏小
新風(fēng)口往往采用防水百葉風(fēng)口,其阻力值大,凈流通斷面小于普通百葉風(fēng)口。有些工程設計中對以上因素顯然考慮不足,設計新風(fēng)口尺寸偏小,新風(fēng)阻力大,造成風(fēng)量供給不足,且風(fēng)口風(fēng)速?lài)乐爻瑯?,噪音較大。況且新版GMP規范對大消毒有嚴格要求,設計人員在設計中往往忽略了大消毒后需要不小于50%送風(fēng)量的新風(fēng)進(jìn)行循環(huán),所以新風(fēng)口應按消毒排風(fēng)時(shí)的最大新風(fēng)量考慮。
5.2 關(guān)于新風(fēng)過(guò)濾的問(wèn)題
現有些工程設計在新風(fēng)入口處加無(wú)紡布過(guò)濾層,這種做法會(huì )出現幾個(gè)問(wèn)題:由于加在新風(fēng)入口處的過(guò)濾層多為單層無(wú)紡布,與空氣接觸面積小,容塵量小,使用周期短,需頻繁更換;另外許多新風(fēng)采集口的位置一般都不方便濾料的更換;還有下雨時(shí)很可能將新風(fēng)口濾料打濕,此時(shí),新風(fēng)口幾乎堵塞。綜上所述,新風(fēng)口加濾料會(huì )增大新風(fēng)阻力。而凈化空調系統的新風(fēng)除滿(mǎn)足衛生要求外,還是保證潔凈室維持正壓的必要條件。新風(fēng)量波動(dòng)會(huì )造成潔凈室壓力波動(dòng),影響系統的穩定運行。因而新風(fēng)口加鋁網(wǎng)防蟲(chóng)即可,而加濾料的做法是不可取的。
6 送回風(fēng)管路中閥門(mén)設置存在的問(wèn)題
6.1 防火閥使用不當
目前有許多工程設計多在干管上使用防火調節閥,其目的是既可防火又可調節風(fēng)量。而實(shí)際采用防火調節閥調節風(fēng)量有三個(gè)弊端。根據>(GB50019-2006)要求,防火閥多位于風(fēng)管穿越隔墻或樓板處,其位置往往不利于手動(dòng)調節。防火調節閥自身的結構限制了調節作用,其調節范圍有限。由于目前部分國產(chǎn)防火調節閥質(zhì)量不能令人滿(mǎn)意,故經(jīng)常進(jìn)行調節很可能造成調節失靈,甚至失去防火功能,為安全運行留下隱患。因此,建議防火閥與風(fēng)量調節閥分別設置,即應防火處安裝防火閥,應調節風(fēng)量處設置風(fēng)量調節閥,盡量少使用防火調節閥,實(shí)現大幅度和高頻率地風(fēng)量調節。
6.2 送回風(fēng)管路上調節閥設置不合理
有些工程設計除空調機組送、回風(fēng)口及新風(fēng)口設置調節閥外,其余調節閥均設于風(fēng)管末端,即送、回風(fēng)處在各路支管的分支點(diǎn)處均未設置調節閥。送、回風(fēng)口風(fēng)量完全靠設在該處的調節閥進(jìn)行調節。這樣,作用于部分風(fēng)口上的風(fēng)壓較大,為平衡風(fēng)量需增加閥門(mén)阻力,調節風(fēng)閥后,可能會(huì )產(chǎn)生較大的嘯音,增大了系統的噪聲,同時(shí)給各支路阻力平衡及風(fēng)量調節造成很大困難。
7 自控系統電動(dòng)調節閥的啟閉控制
有自控的凈化空調系統中電動(dòng)調節閥的設置往往是系統停機,電動(dòng)調節閥關(guān)閉;系統開(kāi)機,電動(dòng)調節閥按預定的角度開(kāi)啟。理論上電動(dòng)調節閥的開(kāi)啟和關(guān)閉是同時(shí)進(jìn)行的,實(shí)際上由于執行機構及風(fēng)閥本身的某些原因,造成啟閉運作不協(xié)調。如開(kāi)啟時(shí)回風(fēng)閥先于送風(fēng)閥,可能造成系統在短時(shí)間內的全面負壓。尤其是當有生產(chǎn)線(xiàn)穿越潔凈間,例如,制藥行業(yè)的灌裝車(chē)間時(shí),對保證系統潔凈度及產(chǎn)成品合格率都是十分不利的。因而,在設計時(shí)應充分考慮以上因素。自控系統在控制閥門(mén)啟閉時(shí),適當設置超前或滯后時(shí)間。
8 結束語(yǔ)
出現上述問(wèn)題的主要原因是設計中往往僅從規范、規定出發(fā),而對實(shí)際使用中可能出現的問(wèn)題了解較少。而安裝公司有時(shí)候自作主張,隨意更改設計圖紙,而出現問(wèn)題。因而,設計人員應盡可能多地參加工程實(shí)踐,重視技術(shù)交底、施工安裝及系統運行中出現的問(wèn)題,不斷總結經(jīng)驗,完善設計方案,提高設計水平。而安裝公司更應該重視這些問(wèn)題,積極配合圖紙施工。