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凈化空調(diào)隸屬于工藝性空調(diào)范疇,由于其控制系統(tǒng)可對潔凈度、濕度、溫度、風(fēng)速進行四度控制,所以被廣泛應(yīng)用于病房、醫(yī)院手術(shù)室、醫(yī)藥工業(yè)、特殊實驗室及光電子廠房等房間或區(qū)域。凈化空調(diào)的自動控制既可以設(shè)計成單個系統(tǒng)的控制與測量的系統(tǒng),又可以設(shè)計成綜合數(shù)字計算機管理與控制系統(tǒng),如對于具有一定生產(chǎn)規(guī)模的車間廠房,一般情況下使用的是數(shù)字直接控制系統(tǒng)(DDC)。本文以西門子DDC自控系統(tǒng)為例,對凈化空調(diào)自動控制設(shè)計的相關(guān)問題進行淺談。
1.凈化空調(diào)系統(tǒng)中西門子DDC自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
器以及變頻控制器組成的,是具有多種管理與控制功能的操作系統(tǒng),如圖1中所示:
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中MEC與PC的通訊連接運用了同層總線共享無主從方式,這種方式可以最多連接100臺控制器如MEC、MBC等。下面對凈化空調(diào)自動控制系統(tǒng)中各組成部分的設(shè)計進行簡要介紹:
1.1中央管理站
該站是由PC機、打印機及顯示器所構(gòu)成,直接連接于以太網(wǎng),以便于與外界交流信息。整體的凈化空調(diào)設(shè)備都在中央管理站進行統(tǒng)一管理與控制,且應(yīng)設(shè)計一個易學(xué)、易懂、易操作的界面,使得操作人員可以簡單地通過鍵盤與鼠標的操控就能控制整個空調(diào)系統(tǒng),例如空調(diào)設(shè)備的啟動、關(guān)閉、控制、調(diào)節(jié)、信息輸出、信息顯示等。
1.2DDC控制器
直接數(shù)字化控制器(DDC)實質(zhì)是一種被簡易化了的微電腦設(shè)備,該控制器不僅能夠獨立進行工作,而且還能夠參與網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行較為復(fù)雜的監(jiān)測、管理與控制活動。
1.3傳感器
傳感器主要包括溫度傳感器、壓差傳感器、濕度傳感器、溫濕度傳感器、流量傳感器、露點傳感器,傳感器的任務(wù)就是把已檢測到的信息轉(zhuǎn)化為模擬信號或數(shù)字信號傳達到DDC控制器,再由DDC控制器將信號傳送到中央控制器。
1.4變頻器
該變頻器的工作原理是以電力半導(dǎo)體的作用把工頻電源轉(zhuǎn)換為另一種頻率的電能,使電機能夠變速運行。其中控制部分要發(fā)揮對主電路的控制作用,整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,并且利用直流中間的電路平滑濾波整流電路的輸出,而逆變電路也可將直流電再轉(zhuǎn)換為交流電。
1.5執(zhí)行器件
在凈化空調(diào)的自動控制設(shè)計中,該執(zhí)行器件主要由風(fēng)閥執(zhí)行器、電動閥、風(fēng)機、調(diào)節(jié)閥、現(xiàn)場設(shè)備和報警裝置等組成,它的工作流程是通過上位機進行計算或設(shè)定后,使DDC啟動調(diào)節(jié)閥從而能夠調(diào)節(jié)和控制冷水閥的開度、設(shè)備的運行與停止、蒸汽閥門的開度、風(fēng)門的開度、設(shè)備故障報警等。
2.凈化空調(diào)系統(tǒng)自動控制設(shè)計要點
2.1凈化控制
在凈化空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中,對于空氣凈化的處理主要采用的是空氣過濾器,在設(shè)計安裝初效和中效過濾器后,空氣的潔凈度可以控制在10000級,可以滿足一般潔凈度需求的潔凈廠房或區(qū)域之用。而對于要求更高級別潔凈度的區(qū)域,則需要在空調(diào)系統(tǒng)中安置高效過濾器。為了避免過濾器在長期使用后附著灰塵影響空氣凈化控制效果,應(yīng)設(shè)置自動控制、監(jiān)測及報警程序。
2.2溫度控制
溫度控制是凈化空調(diào)系統(tǒng)自動控制設(shè)計中主要參數(shù)之一,根據(jù)《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定指出,潔凈室的溫度應(yīng)控制在20~26℃。該系統(tǒng)溫度控制的對象為設(shè)定溫度與回風(fēng)段溫度之間的差值,而后通過PID算法給出結(jié)論,進行PID調(diào)節(jié),進而控制冬天使用蒸汽調(diào)節(jié)閥或夏天使用的冷水調(diào)節(jié)閥。此外,還要通過回風(fēng)溫度傳感器來控制表冷器或加熱器的電動二通閥,以便于把溫度控制在20~26℃之間。如圖2所示:
2.3濕度控制
2.3.1 加濕控制 當處于冬季或干燥氣候時,凈化空調(diào)應(yīng)通過蒸汽加濕器進行加濕控制。
2.3.2 除濕控制 當處于春季或雨季氣候時,凈化空調(diào)應(yīng)通過表冷器進行除濕處理。
2.4正壓控制
潔凈室為避免不受外界環(huán)境污染應(yīng)保持一定正壓值,該正壓的控制方法是通過凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量大于排風(fēng)量與回風(fēng)量之和而達到的。在風(fēng)管上除了應(yīng)設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥以外,也要設(shè)置正壓控制裝置,例如可以在回風(fēng)口處安裝壓差式電動風(fēng)量調(diào)節(jié)器、定風(fēng)量閥或空氣阻尼層,對于定風(fēng)量閥應(yīng)在設(shè)計時充分考慮其本身要求的有效安裝距離。
3.凈化空調(diào)自動控制設(shè)計應(yīng)注意的問題
3.1選擇正確的現(xiàn)場儀表安裝位置
3.1.1 冷凍水水閥的安裝 由于回水管水壓小于進水管水壓,加之冷水盤管內(nèi)充滿冷凍水而不會形成負壓,所以應(yīng)該將冷凍水水閥安裝于回水管上,使得控制更為平穩(wěn)。
3.1.2 風(fēng)速傳感器的安裝 由于在非穩(wěn)定流位所測出的數(shù)據(jù)缺乏準確性、代表性,所以在自控設(shè)計時應(yīng)與通風(fēng)專業(yè)相互溝通、協(xié)調(diào),在送風(fēng)總管處留出盡量長的一段直管,將風(fēng)速傳感器安裝在空氣流動較為穩(wěn)定的地方。
3.1.3 壓差傳感器的安裝 由于走廊內(nèi)的檢查與維修較為方便,并且房間門的開與關(guān)對于傳感器的影響較小,所以應(yīng)將測量房間內(nèi)與走廊之間的壓差傳感器置于走廊內(nèi)。
3.2信號匹配
設(shè)計人員應(yīng)重視信號匹配問題,應(yīng)將現(xiàn)場傳感器與變送器的輸入信號、執(zhí)行器的輸出信號與控制系統(tǒng)中輸入輸出模塊的信號統(tǒng)一起來。在現(xiàn)場各種儀表中,除了溫度傳感器屬于電阻信號以外,通常情況下,其它儀表輸入輸出的電壓信號為0~5VDC或0~10VDC,電流為4~20mA?;陔娏餍盘柨垢蓴_能力與抗衰減能力均強于電壓信號,且其傳送的距離也比電壓信號遠,所以應(yīng)偏重于選用4~20mA的電流信號。對需要獨立供電的儀表和開關(guān)量輸入輸出的電壓,也應(yīng)設(shè)計統(tǒng)一的電壓類型及級別。
3.3變頻控制方式
在進行變頻設(shè)計時需要注意,可以通過安裝在送風(fēng)風(fēng)管上的風(fēng)速傳感器ESF-35-2測量送風(fēng)流量(AI);通過安裝于部分室內(nèi)的高精度壓差傳感器DPT-53對房間內(nèi)外壓差實行監(jiān)測(AI)。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的送風(fēng)流量控制變頻器頻率(AO),以達到風(fēng)管送風(fēng)量或房間壓差的要求,同時節(jié)約能源。
3.4連鎖控制要求
新風(fēng)閥與新風(fēng)機組連鎖,機組開,新風(fēng)閥開,新風(fēng)機組關(guān),新風(fēng)閥關(guān)閉;負壓排風(fēng)機與循環(huán)機組連鎖,循環(huán)機組開,排風(fēng)機開,以保證負壓房間的壓差要求,必要時設(shè)置房間差壓傳感器,變頻控制排風(fēng)機;防火閥連鎖,防火閥觸點熔斷后,機組關(guān)閉。
4.結(jié)語
總而言之,凈化空調(diào)系統(tǒng)與普通空調(diào)系統(tǒng)具有較大差異,其自動控制設(shè)計更是一項綜合技術(shù)設(shè)計的體現(xiàn)。所需凈化的空間要想優(yōu)良的潔凈效果,就必須在嚴謹?shù)膬艋照{(diào)自動控制設(shè)計基礎(chǔ)之上,確保其施工質(zhì)量并進行精心的維護管理,使其整體設(shè)計通過潔凈度的監(jiān)測和室內(nèi)溫濕度的監(jiān)測,以達到完成優(yōu)質(zhì)凈化工程的目的。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】凈化空調(diào)系統(tǒng);施工技術(shù)
前言
當今社會是能源極度短缺的社會,而每年因為傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)的排氣和進氣裝置的不合理設(shè)置造成的能量浪費是不可估量。為了節(jié)省能源,發(fā)展能源節(jié)約型社會,凈化空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)研制刻不容緩。目前,隨著工業(yè)和生產(chǎn)生活各領(lǐng)域?qū)ιa(chǎn)制造環(huán)境要求的提高,凈化空調(diào)的概念開始出現(xiàn)。一些精密產(chǎn)品的生產(chǎn)制造對環(huán)境的要求較高,微小的溫度、濕度變化,都會對其精密度有很大影響,因此這些產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)房必須具有高潔凈度。這就對空調(diào)的潔凈系統(tǒng)和施工方案同時提出了要求,目前潔凈系統(tǒng)的問題已經(jīng)得到解決,它可以精確地控制溫度、濕度等方面的問題,但是施工技術(shù)方面仍然需要繼續(xù)探索。凈化空調(diào)施工的過程中,往往會由于施工技術(shù)的不完善,影響環(huán)境的一些控制系數(shù),從而對生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)生無可估量的損害。因此,對凈化空調(diào)系統(tǒng)的施工技術(shù)的研究迫在眉睫。
1凈化空調(diào)系統(tǒng)簡介
十以來,我國提出了可持續(xù)發(fā)展的理念,潔凈空調(diào)的推廣使用符合可持續(xù)發(fā)展的理念。它采用了凈化空調(diào)系統(tǒng),達到了節(jié)能減耗的高要求。所謂的凈化空調(diào)系統(tǒng),就是凈化空氣的系統(tǒng),其作用是將污濁的空氣經(jīng)過凈化處理達到潔凈度要求后送入相應(yīng)地點。凈化處理過程包括粉塵度、溫度和濕度等的處理。在工業(yè)上,凈化空調(diào)系統(tǒng)是廠房是否可以生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的重要保障。目前,已被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)上。通過將理論知識和觀察實踐相結(jié)合,對凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案進行優(yōu)化,使其滿足節(jié)能、經(jīng)濟、高科技等要求,符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)發(fā)展進程。
2凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要點分析
凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的主要目的是為了使空氣的潔凈度提高,但在應(yīng)用時,還要考慮一些其它相關(guān)因素。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省生產(chǎn)成本會考慮一些因素,如節(jié)約生產(chǎn)材料等,而同時為了滿足國家對節(jié)省能源方面的要求,系統(tǒng)的設(shè)計就會考慮一些其它因素,如減少電動機的做功量,減少熱能的浪費等。另一方面從客戶的角度來說,電動機做功量的減少就代表著用電量的減少,這也是顧客購買空調(diào)時會著重考慮的一個因素。
傳統(tǒng)的非潔凈空調(diào)系統(tǒng)采用上進上出的進風(fēng)—排風(fēng)系統(tǒng),這樣降低了進風(fēng)和排風(fēng)的速度,而且有時會因為兩個過程互相干擾,使大量粉塵滯留在設(shè)備上,日積月累就會慢慢減小風(fēng)口的直徑,風(fēng)口的縮小會使進風(fēng)和出風(fēng)的干擾性增強,如此循環(huán)往復(fù),致使風(fēng)口完全堵塞。而凈化空調(diào)系統(tǒng)采用上進下出的進風(fēng)—排風(fēng)系統(tǒng),克服了進風(fēng)過程和排風(fēng)過程的干擾,但是并不是這樣就可以完全滿足空調(diào)的節(jié)能、高效等需求了。
下面,我們考慮其他因素,分別對送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)進行設(shè)計。
2.1送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
一般認為,凈化系統(tǒng)的換氣次數(shù)越多,換氣效率越高,潔凈度的提高越明顯,也越迅速。因此應(yīng)該增大電動機的功率,提高換氣頻率。實際上,這種考慮沒有錯誤,但是它沒有考慮到其他兼顧效應(yīng),是總體的損失大于利益,換氣次數(shù)過多,電動機所多的功就越大,勢必會造成大量的能量以熱能的形式隨空氣散失掉,這不符合節(jié)能的要求。其實,潔凈度的要求也不是越高越好,只要滿足生產(chǎn)應(yīng)用的條件就可以了,如果一味地提高潔凈度,只會造成能源浪費。很多設(shè)計工程師在設(shè)計進風(fēng)量時,按照最大進風(fēng)量來設(shè)計進風(fēng)系統(tǒng)的做法并不符合實際情況,這樣的統(tǒng)計分析,并不是最理想的。與實際的需求量相比,電動機做的功有很大一部分通過傳熱和擴散的形式浪費掉了,而且在熱量散失過程中,會使設(shè)備的溫度升高,減少設(shè)備的使用壽命。所以對送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該根據(jù)實際需求,來具體設(shè)計。使進風(fēng)量能滿足清潔度的同時,又不造成能量浪費。但是實際上,進風(fēng)量并不能時刻維持定值的,室內(nèi)溫濕度、壓差的變化等都會對所需的進風(fēng)量有影響,這時就需要一個反饋系統(tǒng)來對其進行負反饋。根據(jù)室內(nèi)不同時刻的不同需求情況自動控制送風(fēng)量和送風(fēng)頻率。因此,在送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計時,可以把需求的送風(fēng)量看成三個部分,其一是維持潔凈度的送風(fēng)量,其二是補償排出的風(fēng)量,其三就是工作人員或者微小生物呼吸等的消耗風(fēng)量的清潔。
2.2排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計主要是為了排除室內(nèi)污濁氣體,降低壓差,使送風(fēng)系統(tǒng)送進的氣體能夠進入,減少進風(fēng)系統(tǒng)電動機的能量消耗。一般有兩種設(shè)計方案可以考慮,一種是定期排風(fēng),另一種是非定期排風(fēng)。兩種系統(tǒng)應(yīng)用于不同的環(huán)境。但是它們的目的不變,都是為了保持室內(nèi)的潔凈度在合理的范圍。一般,產(chǎn)品的廠房經(jīng)過一段時間后潔凈度會下降,不能滿足生產(chǎn)所需的潔凈度要求,這是就需要排風(fēng)系統(tǒng)進行排風(fēng)處理。其實,排風(fēng)處理的過程就是對室內(nèi)環(huán)境進行消毒的過程,排風(fēng)時會帶走大量的污濁氣體,同時送風(fēng)系統(tǒng)送進大量的清潔空氣,兩相中和,就會降低室內(nèi)空氣中細菌、粉塵等的含量。和送風(fēng)系統(tǒng)一樣,排風(fēng)系統(tǒng)也要考慮下排風(fēng)量和排風(fēng)速率,排風(fēng)量和排風(fēng)速率太高,是有利于提高凈化室內(nèi)空氣的速率,但是,這個過程會造成大量的熱量浪費,而且有時甚至?xí)阉瓦M系統(tǒng)送進來的清潔空氣給排出去。所以排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計也要綜合考慮節(jié)能和高效兩個方面。
3凈化空調(diào)系統(tǒng)安裝的施工分析
3.1風(fēng)管與部件的施工
風(fēng)管與部件是凈化空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分,它們的制作過程有以下要求:
(1)場地環(huán)境要求場地環(huán)境要滿足適于換風(fēng)、粉塵少、濕度低、較潔凈等要求。
(2)構(gòu)料要求根據(jù)潔凈度的不同要求選擇不同的材料。
(3)制作要求制作前,進行表面脫脂處理,密封咬口縫;制作后,去除表面雜質(zhì)和油污。
(4)加固方法要求根據(jù)情況選用加固框,而且要使其放置合理。
(5)其他要求如過濾器處的測塵等。
3.2風(fēng)管及附件安裝要求
(1)安裝位置的清潔
要保證安裝位置的清潔程度,如粉塵含量少等。
(2)系統(tǒng)安裝過程操作的清潔
運輸時要密封保持清潔,開封時要清洗維持清潔;安裝前要進行表面無油清潔;預(yù)埋前,要吸塵處理清潔,安裝后,要進行漏風(fēng)檢查。
(3)施工人員必須衣著干凈
安裝前,更換潔凈的服裝,然后進行安裝。
(4)選用不產(chǎn)塵的材料
根據(jù)潔凈度要求,選擇產(chǎn)塵性符合要求的材料對裝置進行密封。對凈化空調(diào)系統(tǒng)裝置的清潔用品要使用滿足不易掉纖維的材料。
3.3系統(tǒng)密封要求
(1)法蘭密封:盡量接頭少、兩側(cè)表面用膠粘平。
(2)柔性短管密封:制作材料符合要求,縫隙處要密封。
(3)管道密封:采用防腐風(fēng)管在墻體和樓板之間密封,也有定位作用。
由上述所訴,可知凈化空調(diào)系統(tǒng)的施工不僅對環(huán)境清潔度有限制,對密封方式還有密封材料也有選擇,因此,要保證凈化空調(diào)系統(tǒng)的施工質(zhì)量,必須嚴格控制各項標準都要在指定的要求內(nèi)。
參考文獻:
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【關(guān)鍵字】凈化空調(diào);系統(tǒng)施工;技術(shù)措施
空調(diào)系統(tǒng)施工在行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,最近幾年醫(yī)院的凈化工程基本處于主導(dǎo)地位,凈化空調(diào)系統(tǒng)施工中的技術(shù)是凈化工程最主要的部分,凈化工程的技術(shù)要求隨著醫(yī)院建設(shè)的發(fā)展而不斷提高[1]。尤其是醫(yī)院手術(shù)室和ICU區(qū)域的凈化對于空調(diào)系統(tǒng)施工技術(shù)上的要求更是越來越高。因為好的施工技術(shù)是提高凈化空氣質(zhì)量保障。因此,凈化空調(diào)系統(tǒng)施工中的技術(shù)措施必須滿足醫(yī)院手術(shù)室和ICU區(qū)域的高要求。為了滿足醫(yī)院所提出的高要求,這就需要從設(shè)備、材料的選用,施工技術(shù)的提高等多方面的綜合措施來達到目標。
一、對于產(chǎn)品設(shè)備的選用
(一)對于組合式空調(diào)機組中風(fēng)機的選用
在醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)中,對于空調(diào)系統(tǒng),組合式空調(diào)機組很重要,而決定機組的好壞有多種因素,如機組的效率、噪音、風(fēng)量、密封性、維護方便性等[2]。從空調(diào)機組風(fēng)機段設(shè)計的角度來看,現(xiàn)階段,越來越傾向于采用無渦殼風(fēng)機。有蝸殼離心風(fēng)機的出口風(fēng)速是有方向且不均勻的。如果在其靜壓復(fù)得尚未完全完成階段就遇到風(fēng)道轉(zhuǎn)向,會產(chǎn)生較大的能量損失。如果把無蝸殼離心風(fēng)機放在這個風(fēng)向轉(zhuǎn)向處,就可以完全避免這個能量損失,同時,有有蝸殼離心風(fēng)機產(chǎn)生的噪聲也往往是低頻噪聲,低頻噪聲的消聲是十分困難的。而采用無蝸殼離心風(fēng)機,使上述問題迎刃而解,在系統(tǒng)設(shè)計上,它就只需要考慮進風(fēng)口的方向,應(yīng)用比較方便。
(二)對于消聲器產(chǎn)品的選用
凈化區(qū)域?qū)υ胍粲休^高要求,最新規(guī)范《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB5033-2013對相關(guān)區(qū)域的噪音標準提出了更高的要求,這就需要采用一定的消聲措施來消除組合式空調(diào)機組中風(fēng)機產(chǎn)生的噪音和管道產(chǎn)生的二次噪音,最好的解決辦法是在系統(tǒng)送回風(fēng)主管道上設(shè)置消聲器,在新規(guī)之前,采用雙層微穿孔板消聲器能達到要求,在新規(guī)執(zhí)行以后,為響應(yīng)新規(guī)的要求,結(jié)合我司多年的實際應(yīng)用,我司與合作的廠家多次論證及實驗,確定在雙層微穿孔板消聲器的基礎(chǔ)上,增加填充材料,能將消除的噪音值增加5dB(A),但需施工單位注意的是,該填充材料必須滿足《GB_50591-2010潔凈室施工及驗收規(guī)范》要求。
(三)對于排風(fēng)系統(tǒng)中排風(fēng)機的選用
為了保證一定的換氣次數(shù)和壓力梯度的要求,在凈化區(qū)域就需設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng),排風(fēng)系統(tǒng)中排風(fēng)機也是室內(nèi)主要噪音源之一,因此要對排風(fēng)機的要求就很高,在排風(fēng)機的選擇上,盡可能選用高性能低噪音的排風(fēng)機,而不能為了節(jié)省成本,選用噪音大的產(chǎn)品。
二、凈化空調(diào)系統(tǒng)施工中應(yīng)注意的問題
(一)施工中風(fēng)管的問題
在醫(yī)院手術(shù)部,進行凈化空調(diào)體統(tǒng)施工中,而風(fēng)管施工中,應(yīng)該注意安裝的風(fēng)管走向是否合理,如果不合理要及時的進行調(diào)整;而對于風(fēng)管的部件要加強檢查,避免出現(xiàn)突變,風(fēng)管的部件一定要經(jīng)過嚴格的檢查,看是否符合要求,對于產(chǎn)品的質(zhì)量要進行驗收;同時對于在安裝風(fēng)管時,可能會出現(xiàn)局部急轉(zhuǎn)彎的情況,這就要求在進行安裝風(fēng)管時,盡量減少急彎情況,如果出現(xiàn)這就要求技術(shù)人員對于局部轉(zhuǎn)彎的地方進行精細的安裝,避免出現(xiàn)漏風(fēng)的情況。
(二)氣流過濾的問題
各工種工人,必須熟悉和遵守本工種的安全操作規(guī)程。凡是沒有受過安全技術(shù)教育的施工人員不得參加施工[3]。過濾器的作用,是為了保證凈化空調(diào)系統(tǒng)施工的效果,空氣凈化系統(tǒng)的末端送風(fēng)裝置的流場必須均勻。出于系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試的需要, 對于氣流均勻性的問題比較注重,我們知道:在沒有安裝空氣過濾器的時候,送到室內(nèi)的空氣有可能是受到污染的,在安裝空氣過濾器后,手術(shù)室內(nèi)的空氣潔凈度是明顯有變化的,當空氣經(jīng)過過濾器前,就算是較小的污染氣流,但經(jīng)過過濾到達室內(nèi)的也會是潔凈的??偟膩碚f,為滿足潔凈區(qū)內(nèi)潔凈度的需要,必須在送風(fēng)末端安裝空氣過濾器。
(三)送風(fēng)機采用變頻器變頻控制
送風(fēng)機是用于空調(diào)系統(tǒng)中輸送空氣的動力設(shè)備,因部分手術(shù)室會采用一拖二(一臺機組供應(yīng)兩間手術(shù)室)甚至一拖三(一臺機組供應(yīng)三間手術(shù)室)的方式,同時,因系統(tǒng)末端空氣過濾器的阻力會隨著運行時間的增長而增大,為減少能量損耗或不必要的能量浪費,在風(fēng)機運行控制上采用變頻器進行變頻控制,通過控制系統(tǒng)中設(shè)定的相關(guān)參數(shù)來調(diào)整變頻器的頻率,從而調(diào)整送風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,使系統(tǒng)送風(fēng)量滿足設(shè)計的需求。
三、空調(diào)系統(tǒng)施工技術(shù)標準
(一)空調(diào)凈化風(fēng)管系統(tǒng)的安裝要求
空調(diào)凈化系統(tǒng)的風(fēng)管系統(tǒng)的施工主要包括風(fēng)管、風(fēng)管部件、風(fēng)管法蘭的制作與組裝;風(fēng)管系統(tǒng)加工的中間質(zhì)量檢驗、運輸、進場驗收;風(fēng)管支吊架制作安裝[4];風(fēng)管主干管安裝、支管安裝,對于現(xiàn)在越來越多的空調(diào)凈化風(fēng)管材料和安裝施工技術(shù)人員,空調(diào)系統(tǒng)施工就必須嚴格按照《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50243-2002、《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》 GB 50073-2013以及國家現(xiàn)在執(zhí)行的有關(guān)強制性的標準規(guī)定,嚴格按照要求實施,加以控制。
(二)空調(diào)凈化系統(tǒng)中管道的安裝要求
空調(diào)凈化系統(tǒng)中管道包括冷(熱)水、凝結(jié)水系統(tǒng)的管道及附件。鍍鋅鋼管一般采用螺紋連接,當管徑大于DN100時,可采用卡箍、法蘭或焊接連接[5]??照{(diào)用蒸汽管道的安裝,應(yīng)按《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2013的規(guī)定執(zhí)行,空調(diào)凈化系統(tǒng)中管道的安裝,還應(yīng)符合設(shè)計文件、有關(guān)消防規(guī)范以及產(chǎn)品技術(shù)文件的規(guī)定。
結(jié)束語
綜上所述,本文主要對醫(yī)院凈化空調(diào)系統(tǒng)施工中對于產(chǎn)品設(shè)備的選用情況進行了闡述,讓我們認識到潔凈醫(yī)院手術(shù)室和ICU的空氣潔凈情況,是影響手術(shù)質(zhì)量的的關(guān)鍵。同時要注意凈化空調(diào)系統(tǒng)施工中的問題,對于這些問題進行了全面分析,針對這些問題,提出來建設(shè)性的建議。對空調(diào)系統(tǒng)施工中的技術(shù)要求標準化:空調(diào)凈化風(fēng)管系統(tǒng)的安裝要求、空調(diào)凈化系統(tǒng)中管道的安裝要求、通風(fēng)與空調(diào)工程設(shè)備安裝的要求。最后筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中,針對文中存在的不足,提出指征建議。
參考文獻:
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[6] 《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50243-2002
【關(guān)鍵詞】醫(yī)藥潔凈廠房;環(huán)境控制;要求;特點;凈化空調(diào);設(shè)計
凈化空調(diào)系統(tǒng)和普通空調(diào)系統(tǒng)的不同,凈化空調(diào)系統(tǒng)是空調(diào)+阻隔式過濾器+氣流組織+壓差梯度,可實現(xiàn)過程控制、關(guān)鍵點控制及全面控制。但由于潔凈度受各種各樣因素的影響,因此良好的潔凈效果,需要有合理的凈化空調(diào)設(shè)計。因此制藥企業(yè)在確保凈化空調(diào)系統(tǒng)正常運行下,務(wù)必做好潔凈環(huán)境的監(jiān)控及管理。以下就醫(yī)藥潔凈廠房凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計進行探討。
一、GMP對醫(yī)藥潔凈廠房環(huán)境控制的要求
1.對不同的潔凈級別進行定期監(jiān)測和記錄微生物和塵埃粒子數(shù),控制靜壓差在規(guī)定的數(shù)值內(nèi),同時監(jiān)測手段也要適當;
2.保持廠房內(nèi)的相對溫度和濕度符合工藝和生產(chǎn)要求;
針對β-內(nèi)酰胺類、高致敏性和青霉素類,應(yīng)將專用空調(diào)系統(tǒng)分別設(shè)置在各自的生產(chǎn)區(qū)域內(nèi),同時要采用凈化處理空調(diào)系統(tǒng)進行排氣;
3.對于產(chǎn)塵房間,要進行有效的除塵,避免出現(xiàn)交叉感染;
4.對于輔助車間,如倉儲等,其溫度和濕度的設(shè)定及通風(fēng)設(shè)施,應(yīng)適應(yīng)藥品的生產(chǎn)要求。
二、醫(yī)藥潔凈廠房的特點
1.在藥品生產(chǎn)過程中要嚴格控制溫度及濕度,在保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量的情況下,同時需要保證車間內(nèi)藥物生產(chǎn)人員的舒適。根據(jù)GMP中規(guī)定對于百級到萬級的潔凈廠房應(yīng)該控制溫度在20―24攝氏度,相對濕度在45%―65%;
2.對于一些無特殊要求的廠房,應(yīng)該控制相對濕度在45%―65%。潔凈廠房的凈化空調(diào)各別房間排風(fēng)量較大,為了使系統(tǒng)風(fēng)量保持平衡,這就需要補充大量的新鮮空氣。潔凈廠房中大部分空調(diào)系統(tǒng)運行時間比較長,有些藥物生產(chǎn)企業(yè)是全年生產(chǎn)的,這就導(dǎo)致潔凈空調(diào)系統(tǒng)全年運行,而外界環(huán)境氣候是不斷變化的,所以我們應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)溫濕度的要求,室外溫濕度的變化,對潔凈廠房的濕度、溫度、潔凈度進行適時的調(diào)整。
三、醫(yī)藥潔凈廠房凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的分析
本文結(jié)合山東某醫(yī)藥潔凈廠房工程,對凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計進行分析。
1.潔凈廠房的工程概況。該潔凈廠房的整個車間布置嚴格按照《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》要求考慮,根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)進行潔凈區(qū)域的劃分,主要生產(chǎn)區(qū)域凈化要求為C/D級。同時整個布局按工藝生產(chǎn)流程順序,布置合理緊湊,人物流合理劃分。
2.該工程的潔凈室計算。
2.1 潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)劃分。結(jié)合本工程生產(chǎn)工藝特點及實際使用情況,本著節(jié)能為本的原則,潔凈區(qū)分別獨立設(shè)置5套凈化空調(diào)系統(tǒng)以滿足要求。
2.2 確定送風(fēng)量。根據(jù)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范的要求,從滿足潔凈度的角度出發(fā),本著節(jié)能的原則,D級潔凈室送風(fēng)量按15次/h換氣次數(shù),C級潔凈室送風(fēng)量按25次/h換氣次數(shù)計算,各別產(chǎn)熱量大的房間及有設(shè)備需要補風(fēng)的房間適當?shù)脑黾訐Q氣次數(shù)。
2.3 確定新風(fēng)量。潔凈室新風(fēng)量按以下幾項最大值取值:第一、不小于按衛(wèi)生標準或文獻規(guī)定的人員所必須的最小新風(fēng)量。第二、保證房間正壓。第三、補充室內(nèi)燃燒所耗的空氣和局部排風(fēng)量。
2.4 機組冷熱濕量計算。根據(jù)系統(tǒng)所需的送風(fēng)量確定機組風(fēng)量,要留有一定的余量,通常選取20%。查詢當?shù)囟募臼彝猸h(huán)境溫濕度,根據(jù)室內(nèi)溫濕度要求,利用焓濕圖來計算冷熱濕量,再結(jié)合室內(nèi)設(shè)備負荷、照明及生產(chǎn)工藝負荷等最后確定機組負荷。
3.空調(diào)設(shè)備選擇。為滿足潔凈室潔凈度要求,空調(diào)設(shè)備要設(shè)計合理,制造精良,運行穩(wěn)定,性能符合2010版GMP及其指南要求,易清潔無死角,維修操作簡便、在線監(jiān)控且具備良好的可重復(fù)性。
3.1 安裝環(huán)境:空調(diào)機房的高度為6米。
3.2 運行時間:每天連續(xù)運行24小時。
3.3 公用系統(tǒng)條件:電源380V±10%,50HZ,220V±10%,50H
3.4 能源條件:空調(diào)機組冷源選用7℃-12℃冷水,熱源選用0.2MPa飽和蒸汽。
3.5 機組段位設(shè)置:新風(fēng)段、初效過濾段G4、預(yù)熱段、一次回風(fēng)段、表冷段、二次回風(fēng)段、加熱段、加濕段、風(fēng)機段、均流段、中效過濾段F7、出風(fēng)段。系統(tǒng)消毒采用外置式臭氧發(fā)生器,通過不銹鋼管路將臭氧送至各系統(tǒng)的回風(fēng)段。
凈化空調(diào)系統(tǒng)氣流組織設(shè)計。
4.潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)經(jīng)過初、中、高效三級過濾,高效過濾器裝在系統(tǒng)末端,送回風(fēng)方式采用頂送、下側(cè)回方式,回風(fēng)管必須與側(cè)墻回風(fēng)口接牢。
5.凈化空調(diào)系統(tǒng)的控制。
5.1 溫濕度控制。結(jié)合本工程特點,5套凈化機組集中放置在機房內(nèi),并設(shè)有空調(diào)控制室。所以溫濕度控制是在各系統(tǒng)的總回風(fēng)管上安裝溫濕度傳感器,通過測值遠傳反饋到控制室的電腦主機上,然后根據(jù)房間生產(chǎn)工藝的需要調(diào)節(jié)管道上的電動閥開關(guān)來實現(xiàn)房間溫濕度的調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的恒定。
5.2 正壓控制。潔凈室必須保持正壓,以保證不受外界環(huán)境污染,根據(jù)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》和《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定,設(shè)計中對不同級別的區(qū)域采用不同壓差值,潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間、不同級別潔凈區(qū)之間的壓差不低于10Pa,房間壓差控制應(yīng)保證產(chǎn)塵、產(chǎn)濕房間相對潔凈房間為負壓。本工程通過調(diào)節(jié)回排風(fēng)量以實現(xiàn)潔凈室的壓差控制。
5.3 噪聲控制。本凈化空調(diào)系統(tǒng)工程設(shè)計時,把空調(diào)機房集中設(shè)置在潔凈區(qū)外,同時送風(fēng)管、回風(fēng)管均裝設(shè)了微穿孔板消聲器,各種設(shè)備均選用低噪聲產(chǎn)品,對于噪聲值超過潔凈室允許值的設(shè)備,設(shè)置了專用隔聲或消聲裝置,且空調(diào)設(shè)備及風(fēng)管連接處均設(shè)軟管,從而達到了要求的噪聲標準。
結(jié)束語:
綜上所述,藥品質(zhì)量除了直接反映在藥效和安全外,還表現(xiàn)在藥品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性上,一些藥品在制造過程中受到微生物、塵埃等污染或交叉污染,可能會引起預(yù)料不到的疾病或危害,所以在藥廠環(huán)境控制過程中,空調(diào)凈化系統(tǒng)的設(shè)計具有重要作用,因此必須加強空調(diào)凈化系統(tǒng)的設(shè)計,從而提高藥品質(zhì)量。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國家標準“潔凈廠房設(shè)計規(guī)范”(GB50073-2013)10.19.
關(guān)鍵詞 :電子廠房 凈化空調(diào) 過渡季工況
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
1.工程概況
項目位于江蘇省宜興市工業(yè)產(chǎn)業(yè)園,項目建設(shè)建筑封裝管殼研制樓.占地面積約2435.70m 2,建筑面積約7547.78m 2。
2.建筑平面布置
封裝管殼研制樓主要生產(chǎn)雙列集成電路陶瓷外殼、無引線陶瓷外殼、表面貼裝陶瓷外殼及陶瓷片、臭氧發(fā)生片、陶瓷加熱片等產(chǎn)品。本項目生產(chǎn)工藝要求生產(chǎn)車間為潔凈室。系統(tǒng)設(shè)計二層生產(chǎn)區(qū)域,面積1444m2,潔凈等級為ISO7;三層生產(chǎn)區(qū)域,面積1444m2,潔凈等級為ISO8。各房間凈化及溫濕度要求見表1
表1
3.系統(tǒng)計算和劃分
3.1工藝設(shè)備負荷計算
本工程工藝設(shè)備有電動和電熱設(shè)備
電熱設(shè)備的散熱量QS (W)可按下式計算:
QS= n1n2n3n4N式3-1
n1--------同時使用系數(shù),即同時使用的安裝功率與總安裝功率之比,一般為0.5~1.0;
n2--------安裝系數(shù),即最大實耗功率與安裝功率之比,一般為0.7~0.9;
n3--------負荷系數(shù),即小時實耗功率與最大實耗功率之比,一般為0.4~0.5;
n4--------通風(fēng)保溫系數(shù),見表;
N--------電熱設(shè)備總安裝功率,W。
表2
電動機和工藝設(shè)備均在空調(diào)區(qū)的散熱量
此時電熱設(shè)備的散熱量QS (W)可按下式計算:
QS= n1n2n3N/η
式中N--------電動設(shè)備總安裝功率,W;
η--------電動機的效率;
n1,n2,n3--------同式3-1
表3(只舉例二層工藝設(shè)備符合)
3.2空調(diào)冷負荷計算
室內(nèi)冷負荷為圍護結(jié)構(gòu)冷負荷、人員冷負荷、設(shè)備冷負荷、照明冷負荷之和。本工程各房間冷負荷見下表:
表4
3.3系統(tǒng)送風(fēng)量計算
表5
小結(jié):二層萬級潔凈區(qū)劃分為兩個空調(diào)系統(tǒng)。系統(tǒng)一選用一臺組合式空調(diào)箱AHU-1,風(fēng)量為70460 m3/h。系統(tǒng)二選用一臺組合式空調(diào)箱AHU-2,風(fēng)量為47510 m3/h。
三層十萬級潔凈區(qū)劃分為兩個空調(diào)系統(tǒng)。系統(tǒng)三選用一臺組合式空調(diào)箱AHU-3,風(fēng)量為43250 m3/h。系統(tǒng)四選用一臺組合式空調(diào)箱AHU-4,風(fēng)量為28510m3/h。
空調(diào)箱選型風(fēng)機風(fēng)量根據(jù)設(shè)計風(fēng)量放大1.1的系數(shù),考慮其漏風(fēng)率。
4.設(shè)計方案描述
本系統(tǒng)采用AHU(組合式空調(diào)箱)+HEPA(高效送風(fēng)口)
主要設(shè)備為四臺組合式空調(diào)箱和高效送風(fēng)口。組合式空調(diào)箱功能段:新回風(fēng)混合段、初效過濾段、表冷加熱段、加濕段、中間段、二次加熱段、風(fēng)機段、中效過濾段、送風(fēng)段。
以下以系統(tǒng)四為例子,研究AHU-4的冬夏季及過渡季送風(fēng)狀態(tài)
4.1 夏季工況
本系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)點N:24℃,50%,室內(nèi)的冷負荷Q=50.1+13.9=64Kw,室內(nèi)的濕負荷W=1.87+0.94=2.81kg/h=0.78g/s,則得出熱濕比ε=Q/ W= 64000/0.78=82051。
根據(jù)表5得出檢驗試驗間(3F)送風(fēng)溫差為4.3℃,流延間(3F)送風(fēng)溫差為7.8℃,AHU-4的送風(fēng)溫差選擇為7.8℃,在檢驗試驗間(3F)主風(fēng)管上加電加熱器來使得提高送風(fēng)溫度到4.3℃。
夏季焓濕圖:
圖2-4-1
各狀態(tài)點參數(shù):
①W 室外點
干球溫度(℃):34.6濕球溫度(℃):28.1露點溫度(℃):26.2焓(kJ/kg.干空氣):91.568
含濕量(g/kg.干空氣):22.078相對濕度(%):61.88
②N 室內(nèi)點
干球溫度(℃):24濕球溫度(℃):17露點溫度(℃):13焓(kJ/kg.干空氣):48.37
含濕量(g/kg.干空氣):9.481相對濕度(%):50
③C混風(fēng)點
干球溫度(℃):25.4濕球溫度(℃):18.8露點溫度(℃):15.4焓(kJ/kg.干空氣):54.1
含濕量(g/kg.干空氣):11.152相對濕度(%):53.84
④L 機器露點
干球溫度(℃):13.6濕球溫度(℃):13.1露點溫度(℃):12.8焓(kJ/kg.干空氣):37.469
含濕量(g/kg.干空氣):9.395相對濕度(%):95.01
⑤K1(O) 再熱點(送風(fēng)點)
干球溫度(℃):16.2 濕球溫度(℃):14.1 露點溫度(℃):12.8 焓(kJ/kg.干空氣):40.177
含濕量(g/kg.干空氣):9.41相對濕度(%):80.47
4.2 冬季工況
4.2.1不考慮工藝設(shè)備散熱情況下
本系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)點N:22℃,40%,室內(nèi)的熱負荷Q=3.4+5.55=8.95Kw,室內(nèi)的濕負荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s,則得出熱濕比ε=Q/ W= -8950/0.16=-55937
圖2-4-2
4.2.2考慮工藝設(shè)備散熱的情況下
本系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)點N:22℃,40%,室內(nèi)的熱負荷Q=-5.42+-22.06=-27.51Kw,室內(nèi)的濕負荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s,則得出熱濕比ε=Q/ W= 27510/0.16=171938
圖2-4-3
4.3 過渡季工況
考慮工藝設(shè)備散熱的情況下
本系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)點N:22℃,40%,室外狀態(tài)點W:10℃,60%,過渡季圍護熱負荷比冬季要小,室內(nèi)的熱負荷Q=-5.82+-24.51=-30.33Kw,室內(nèi)的濕負荷W=0.19+0.38=0.57kg/h=0.16g/s,則得出熱濕比ε=Q/ W= 30330/0.16=189563
圖2-4-4
從分析各個季節(jié)的工況,我們得出:在過渡季節(jié)時,因為房間工藝設(shè)備散熱量比較大,生產(chǎn)設(shè)備一般全年都會運作,根據(jù)焓濕圖得知,室內(nèi)房間還需要送冷風(fēng),這就要求我們在過渡季節(jié)時需要有冷凍水,我們設(shè)計時也要考慮到過渡季節(jié)制冷凍水的能力。在冬季時,工藝設(shè)備不運作時,房間需要供熱;工藝設(shè)備開啟時,送風(fēng)狀態(tài)點在室內(nèi)點的下方,房間仍然需要送冷風(fēng),但是室外的新風(fēng)和加濕段帶走了熱負荷,空調(diào)箱冬季加熱段運作。
小結(jié)