潔凈空調系統的應用及設計要點(diǎn)
四川華銳凈化 2019-04-02 20:55:51 閱讀
摘要：隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展與進(jìn)步，重視潔凈空調系統的應用及設計對于現實(shí)生活中具有重要的意義。本文主要介紹潔凈空調系統的應用及設計的有關(guān)內容。
關(guān)鍵詞：潔凈空調；系統；工藝；設計；應用
引言
常規的空調系統。主要是對空氣的溫度，濕度進(jìn)行調節和控制。而隨著(zhù)科學(xué)發(fā)展和社會(huì )進(jìn)步。要求越來(lái)越多的空調系統能夠控制室內空氣的潔凈度。潔凈廠(chǎng)房空調系統與一般民用建筑的空調系統的不同，它首先對控制區的潔凈度有很高要求。導體器件廠(chǎng)房?jì)?，在硅襯底上只要落有電路線(xiàn)寬1/10～1/3大小的塵埃，就可能導致芯片電路短路。如今，半導體集成電路的發(fā)展突飛猛進(jìn)，最近英特爾公司更是推出了采用32 nm線(xiàn)寬的高端處理器芯片，把生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度控制推向了極致。另外，潔凈廠(chǎng)房空調系統除對潔凈度要求較高外，還對溫度、濕度、震動(dòng)、噪音等都有不同程度要求。同時(shí)，由于半導體器件生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，要求潔凈廠(chǎng)房?jì)热欤?4h)保持相應的潔凈度，目此，潔凈空調系統(包括排風(fēng)系統)、為其配套的冷、熱源及相應的輸送系統需每天24 h運行，這也與其他空調系統極其不同。運行時(shí)間的增長(cháng)也使其空調系統的節能更具有潛力和意義。
一、潔凈空調系統的設計要點(diǎn)分析
1.1變頻風(fēng)機在潔凈空調設計中的運用
在潔凈空調設計過(guò)程中，風(fēng)機的風(fēng)壓往往是由空調系統最不利風(fēng)道的壓力損失，空調機組的壓力損失以及初、中、高效過(guò)濾器的終阻力((2倍初阻力)這些因素組成，凈化空調系統從開(kāi)始運行到需要更換過(guò)濾器這一過(guò)程，它的系統壓力在發(fā)生變化。同時(shí)風(fēng)機的風(fēng)量是由潔凈等級來(lái)確定，為了保證房間的潔凈度，每個(gè)房間要有一定的換氣次數，維持一定的正壓值，所以新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)的風(fēng)量要求保持一定。在潔凈空調系統中設置變頻風(fēng)機，通過(guò)改變風(fēng)機頻率，定風(fēng)量變風(fēng)壓來(lái)達到凈化要求，同時(shí)還可以達到節能的目的。
1.2臭氧在潔凈空調設計中的運用
傳統潔凈空調系統中滅菌往往采用甲醛法和紫外線(xiàn)滅菌法。由于甲醛對人體傷害較大，而紫外燈滅菌效果欠佳，因此在潔凈空調設計中運用臭氧來(lái)進(jìn)行滅菌。有關(guān)研究表明，臭氧是廣譜、高效、快速滅菌劑，利用臭氧的氧化性，可以在較短時(shí)間內破壞細菌、病毒和其他微生物的生物結構，使之失去生存能力。所以我們在潔凈空調出風(fēng)段設臭氧消毒機，根據不同凈化等級決定臭氧濃度和消毒時(shí)間。值的注意的是，臭氧消毒應在藥品生產(chǎn)前，先打開(kāi)空調機和臭氧消毒機對整個(gè)潔凈區進(jìn)行消毒，生產(chǎn)人員進(jìn)入后應關(guān)閉臭氧消毒機。這樣既最大程度地消滅各種病菌、病毒、及微生物，保證藥品生產(chǎn)的順利進(jìn)行，同時(shí)又保護了工作人員的身體健康。
1.3潔凈空調設計中一些特殊房間的處理
在制藥廠(chǎng)固體制劑工段中，壓片、填充、粉碎等工藝生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量粉塵。以往的設計是在這些產(chǎn)生粉塵的房間只設置除塵機，靠除塵機進(jìn)行排風(fēng)，由于除塵機的吸風(fēng)罩安裝位置較高，影響了整個(gè)房間的氣流組織，而全面排風(fēng)對能量的損失也較大。因此在設計過(guò)程中我們對此做了一些改進(jìn)。我們將除塵機集中設置在除塵機房?jì)?，同時(shí)將除塵機排風(fēng)與室內回風(fēng)進(jìn)行互為連鎖。當壓片機、粉碎機、填充機運行大量粉塵產(chǎn)生時(shí)，打開(kāi)除塵機迅速排除粉塵，同時(shí)關(guān)閉或部分關(guān)閉回風(fēng)口，當設備不運行時(shí)，產(chǎn)塵量較少，由設在房間下側回風(fēng)口進(jìn)行回風(fēng)，回風(fēng)口設粗效過(guò)濾器。由于除塵機設在專(zhuān)門(mén)除塵機房?jì)?，這樣就避免了除塵機在清灰過(guò)程中引起生產(chǎn)部位的二次污染，既達到排除粉塵的目的，又節約了能源，改善了房間的氣流組織。
在生產(chǎn)醫藥包裝材料車(chē)間，有一些特殊的房間例如熟化室，它既有凈化要求又要保證室內高溫(一般室溫在40℃-50℃ )。如果按照傳統計算方法由潔凈等級確定換氣次數計算送風(fēng)涼，由于送風(fēng)量較小，就會(huì )產(chǎn)生較高的送風(fēng)溫度，引起防火閥動(dòng)作。為了避免這個(gè)情況的產(chǎn)生，應盡可能控制送風(fēng)溫度，加大送風(fēng)量。同時(shí)空調機組應盡可能設置在熟化室附近，減少管路的損失。高效過(guò)濾器應采用耐高溫型?？照{機組應采用電機外置式，為了保證熟化室的使用效果，及周邊空調房間的使用，熟化室的墻面、吊頂，地面均應采取必要的保溫措施。
1.4潔凈空調防爆區域全新風(fēng)能量回收
在我們設計過(guò)程中有時(shí)會(huì )遇到潔凈車(chē)間由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生甲類(lèi)氣體，而不得不采用全新風(fēng)、全排風(fēng)的空調方式，如果甲類(lèi)防爆區域面積較大，這種空調方式會(huì )引起能量的損失，因此我們在設計過(guò)程中嘗試著(zhù)在空調機組上設轉輪換熱器的一個(gè)半圓，而排風(fēng)逆向通過(guò)轉輪的另一半圓，由于溫度差的原因，排風(fēng)將熱量或冷量釋放到蓄熱或蓄冷芯體中，還可以進(jìn)行濕度的傳遞，從氣流中分離出來(lái)的水分，進(jìn)入蓄能芯體的吸濕涂層，當轉輪轉到另外的氣流時(shí)就把水分釋放出來(lái)。以期達到節能的目的。
二、潔凈空調系統的應用
潔凈空調系統不僅要求對房間或空間的溫、濕度參數進(jìn)行控制，同時(shí)還要求對空氣潔凈度進(jìn)行控制。潔凈度是根據房間內所控制空氣中浮游粒子的濃度來(lái)定義潔凈等級。不同要求的潔凈室區就必須采用不同潔凈等級的潔凈空調系統。例如。在醫院環(huán)境中?？諝庵懈∮蔚闹虏【N類(lèi)多、濃度高。潔凈空調系統不但要求控制塵粒，更主要的是控制細菌，浮游在空氣中的微生物，以群體存在，大多附著(zhù)在空氣塵埃上，一般大小為5～10μm，而亞高效過(guò)濾器對≥0．5μm,微粒過(guò)濾效率(計數效率)超過(guò)95％，采用具有亞高效器過(guò)濾的潔凈空調系統可實(shí)現醫院環(huán)境中空氣無(wú)菌化；在電子行業(yè)，國內曾統計過(guò)。在無(wú)潔凈級別要求的環(huán)境下生產(chǎn) MOS電路管芯的合格率僅 10％～15％。64位存儲器的合格率僅2％。
隨著(zhù)超大規模集成電路的應用和微電子產(chǎn)品的普及，擁有高凈化級別的無(wú)塵空調車(chē)間是大規模生產(chǎn)的前提條件；在藥品生產(chǎn)企業(yè)中，我國已在 1982年開(kāi)始，參照一些先進(jìn)國家推行 GMP認證，并于2011年3月1日發(fā)布了更加嚴格的新版GMP。GMP是當今國際社會(huì )通行的藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理必須遵循的基本準則，未取得“GMP證書(shū)”的企業(yè)。將不再準予生產(chǎn)。而企業(yè)實(shí)施 GMP改造，首當其沖的是改造生產(chǎn)車(chē)間的空調系統。采用相應級別的潔凈空調系統生產(chǎn)車(chē)間?？梢?jiàn)。潔凈空調系統在各行各業(yè)的應用已13趨普遍和成熟。潔凈空調系統的冷卻、去濕、加熱、加濕方式與常規空調系統基本一樣。但它的風(fēng)量比常規空調系統的風(fēng)量大得多。凈化級別愈高。風(fēng)量愈大。潔凈空調系統的空氣處理設備。除了常規空調系統的表冷器、加熱器、加濕器等。還包括初、中效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器組成。
三、結束語(yǔ)
總而言之，為使潔凈空調系統能得以安全、高效、可靠、節能的運行,首先要在設計階段充分的考慮各個(gè)系統所擔負的功能間的功能要求，同時(shí)要考慮以后運行維護的成本、方案需求，并在日常管理過(guò)程中制定嚴格及有效的運行管理制度并嚴格認真執行是非常必要的。
關(guān)鍵詞：潔凈空調；系統；工藝；設計；應用
引言
常規的空調系統。主要是對空氣的溫度，濕度進(jìn)行調節和控制。而隨著(zhù)科學(xué)發(fā)展和社會(huì )進(jìn)步。要求越來(lái)越多的空調系統能夠控制室內空氣的潔凈度。潔凈廠(chǎng)房空調系統與一般民用建筑的空調系統的不同，它首先對控制區的潔凈度有很高要求。導體器件廠(chǎng)房?jì)?，在硅襯底上只要落有電路線(xiàn)寬1/10～1/3大小的塵埃，就可能導致芯片電路短路。如今，半導體集成電路的發(fā)展突飛猛進(jìn)，最近英特爾公司更是推出了采用32 nm線(xiàn)寬的高端處理器芯片，把生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度控制推向了極致。另外，潔凈廠(chǎng)房空調系統除對潔凈度要求較高外，還對溫度、濕度、震動(dòng)、噪音等都有不同程度要求。同時(shí)，由于半導體器件生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，要求潔凈廠(chǎng)房?jì)热欤?4h)保持相應的潔凈度，目此，潔凈空調系統(包括排風(fēng)系統)、為其配套的冷、熱源及相應的輸送系統需每天24 h運行，這也與其他空調系統極其不同。運行時(shí)間的增長(cháng)也使其空調系統的節能更具有潛力和意義。
一、潔凈空調系統的設計要點(diǎn)分析
1.1變頻風(fēng)機在潔凈空調設計中的運用
在潔凈空調設計過(guò)程中，風(fēng)機的風(fēng)壓往往是由空調系統最不利風(fēng)道的壓力損失，空調機組的壓力損失以及初、中、高效過(guò)濾器的終阻力((2倍初阻力)這些因素組成，凈化空調系統從開(kāi)始運行到需要更換過(guò)濾器這一過(guò)程，它的系統壓力在發(fā)生變化。同時(shí)風(fēng)機的風(fēng)量是由潔凈等級來(lái)確定，為了保證房間的潔凈度，每個(gè)房間要有一定的換氣次數，維持一定的正壓值，所以新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)的風(fēng)量要求保持一定。在潔凈空調系統中設置變頻風(fēng)機，通過(guò)改變風(fēng)機頻率，定風(fēng)量變風(fēng)壓來(lái)達到凈化要求，同時(shí)還可以達到節能的目的。
1.2臭氧在潔凈空調設計中的運用
傳統潔凈空調系統中滅菌往往采用甲醛法和紫外線(xiàn)滅菌法。由于甲醛對人體傷害較大，而紫外燈滅菌效果欠佳，因此在潔凈空調設計中運用臭氧來(lái)進(jìn)行滅菌。有關(guān)研究表明，臭氧是廣譜、高效、快速滅菌劑，利用臭氧的氧化性，可以在較短時(shí)間內破壞細菌、病毒和其他微生物的生物結構，使之失去生存能力。所以我們在潔凈空調出風(fēng)段設臭氧消毒機，根據不同凈化等級決定臭氧濃度和消毒時(shí)間。值的注意的是，臭氧消毒應在藥品生產(chǎn)前，先打開(kāi)空調機和臭氧消毒機對整個(gè)潔凈區進(jìn)行消毒，生產(chǎn)人員進(jìn)入后應關(guān)閉臭氧消毒機。這樣既最大程度地消滅各種病菌、病毒、及微生物，保證藥品生產(chǎn)的順利進(jìn)行，同時(shí)又保護了工作人員的身體健康。
1.3潔凈空調設計中一些特殊房間的處理
在制藥廠(chǎng)固體制劑工段中，壓片、填充、粉碎等工藝生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量粉塵。以往的設計是在這些產(chǎn)生粉塵的房間只設置除塵機，靠除塵機進(jìn)行排風(fēng)，由于除塵機的吸風(fēng)罩安裝位置較高，影響了整個(gè)房間的氣流組織，而全面排風(fēng)對能量的損失也較大。因此在設計過(guò)程中我們對此做了一些改進(jìn)。我們將除塵機集中設置在除塵機房?jì)?，同時(shí)將除塵機排風(fēng)與室內回風(fēng)進(jìn)行互為連鎖。當壓片機、粉碎機、填充機運行大量粉塵產(chǎn)生時(shí)，打開(kāi)除塵機迅速排除粉塵，同時(shí)關(guān)閉或部分關(guān)閉回風(fēng)口，當設備不運行時(shí)，產(chǎn)塵量較少，由設在房間下側回風(fēng)口進(jìn)行回風(fēng)，回風(fēng)口設粗效過(guò)濾器。由于除塵機設在專(zhuān)門(mén)除塵機房?jì)?，這樣就避免了除塵機在清灰過(guò)程中引起生產(chǎn)部位的二次污染，既達到排除粉塵的目的，又節約了能源，改善了房間的氣流組織。
在生產(chǎn)醫藥包裝材料車(chē)間，有一些特殊的房間例如熟化室，它既有凈化要求又要保證室內高溫(一般室溫在40℃-50℃ )。如果按照傳統計算方法由潔凈等級確定換氣次數計算送風(fēng)涼，由于送風(fēng)量較小，就會(huì )產(chǎn)生較高的送風(fēng)溫度，引起防火閥動(dòng)作。為了避免這個(gè)情況的產(chǎn)生，應盡可能控制送風(fēng)溫度，加大送風(fēng)量。同時(shí)空調機組應盡可能設置在熟化室附近，減少管路的損失。高效過(guò)濾器應采用耐高溫型?？照{機組應采用電機外置式，為了保證熟化室的使用效果，及周邊空調房間的使用，熟化室的墻面、吊頂，地面均應采取必要的保溫措施。
1.4潔凈空調防爆區域全新風(fēng)能量回收
在我們設計過(guò)程中有時(shí)會(huì )遇到潔凈車(chē)間由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生甲類(lèi)氣體，而不得不采用全新風(fēng)、全排風(fēng)的空調方式，如果甲類(lèi)防爆區域面積較大，這種空調方式會(huì )引起能量的損失，因此我們在設計過(guò)程中嘗試著(zhù)在空調機組上設轉輪換熱器的一個(gè)半圓，而排風(fēng)逆向通過(guò)轉輪的另一半圓，由于溫度差的原因，排風(fēng)將熱量或冷量釋放到蓄熱或蓄冷芯體中，還可以進(jìn)行濕度的傳遞，從氣流中分離出來(lái)的水分，進(jìn)入蓄能芯體的吸濕涂層，當轉輪轉到另外的氣流時(shí)就把水分釋放出來(lái)。以期達到節能的目的。
二、潔凈空調系統的應用
潔凈空調系統不僅要求對房間或空間的溫、濕度參數進(jìn)行控制，同時(shí)還要求對空氣潔凈度進(jìn)行控制。潔凈度是根據房間內所控制空氣中浮游粒子的濃度來(lái)定義潔凈等級。不同要求的潔凈室區就必須采用不同潔凈等級的潔凈空調系統。例如。在醫院環(huán)境中?？諝庵懈∮蔚闹虏【N類(lèi)多、濃度高。潔凈空調系統不但要求控制塵粒，更主要的是控制細菌，浮游在空氣中的微生物，以群體存在，大多附著(zhù)在空氣塵埃上，一般大小為5～10μm，而亞高效過(guò)濾器對≥0．5μm,微粒過(guò)濾效率(計數效率)超過(guò)95％，采用具有亞高效器過(guò)濾的潔凈空調系統可實(shí)現醫院環(huán)境中空氣無(wú)菌化；在電子行業(yè)，國內曾統計過(guò)。在無(wú)潔凈級別要求的環(huán)境下生產(chǎn) MOS電路管芯的合格率僅 10％～15％。64位存儲器的合格率僅2％。
隨著(zhù)超大規模集成電路的應用和微電子產(chǎn)品的普及，擁有高凈化級別的無(wú)塵空調車(chē)間是大規模生產(chǎn)的前提條件；在藥品生產(chǎn)企業(yè)中，我國已在 1982年開(kāi)始，參照一些先進(jìn)國家推行 GMP認證，并于2011年3月1日發(fā)布了更加嚴格的新版GMP。GMP是當今國際社會(huì )通行的藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理必須遵循的基本準則，未取得“GMP證書(shū)”的企業(yè)。將不再準予生產(chǎn)。而企業(yè)實(shí)施 GMP改造，首當其沖的是改造生產(chǎn)車(chē)間的空調系統。采用相應級別的潔凈空調系統生產(chǎn)車(chē)間?？梢?jiàn)。潔凈空調系統在各行各業(yè)的應用已13趨普遍和成熟。潔凈空調系統的冷卻、去濕、加熱、加濕方式與常規空調系統基本一樣。但它的風(fēng)量比常規空調系統的風(fēng)量大得多。凈化級別愈高。風(fēng)量愈大。潔凈空調系統的空氣處理設備。除了常規空調系統的表冷器、加熱器、加濕器等。還包括初、中效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器組成。
三、結束語(yǔ)
總而言之，為使潔凈空調系統能得以安全、高效、可靠、節能的運行,首先要在設計階段充分的考慮各個(gè)系統所擔負的功能間的功能要求，同時(shí)要考慮以后運行維護的成本、方案需求，并在日常管理過(guò)程中制定嚴格及有效的運行管理制度并嚴格認真執行是非常必要的。
凈化工程要想長(cháng)期保持潔凈室的潔凈度請看下文!
無(wú)塵車(chē)間潔凈度等級標準及布局、溫濕度相關(guān)要求