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潔凈廠房的凈化空調系統設計
     潔凈(jing)廠(chang)房的(de)凈(jing)化空調系(xi)統(tong)作(zuo)為一種(zhong)特(te)殊的(de)空調系(xi)統(tong),與常(chang)規(gui)的(de)舒適性空調系(xi)統(tong)相比,在能耗、壓(ya)力(li)控制、氣流組織和空氣過濾方面(mian),均有很大的(de)不(bu)同。但(dan)是,在醫藥工業潔凈(jing)廠(chang)房凈(jing)化空調系(xi)統(tong)的(de)調試過程中,經常(chang)會(hui)發(fa)現由于設計時考慮(lv)不(bu)周而導致的(de)問題。

  問題(ti)一:雙風(feng)機(ji)系統風壓設計不準確

  由于醫藥工業潔凈廠房的特(te)殊(shu)性,凈化空(kong)調系(xi)統的送、回風管(guan)道(dao)比較(jiao)復雜,而且(qie)管(guan)路(lu)較(jiao)長,因(yin)此局部阻力及沿程阻力較(jiao)大(da)。為避免因(yin)采(cai)用一臺高風壓風機在系統運行過程中產生較大的噪聲和振動,往往選擇雙風(feng)機系統。但是,在采用雙風機的凈化空調系統中,往往所選擇的風機風壓偏大,造成能源的嚴重浪費。例如在煙臺某制藥廠的凈化空調系統中,其中兩個凈化空調系統的空調機組采用了雙風機配置,設計送風量分別為13785立方米/小時和7725立方米/小時。在各系統總送風管、回風管和高效過濾器調節閥全開的狀態下,各高效送風口實測風量之和分別為20298立方米/小時、12495立方米/小時,分別比設計風量大47%和62%;對于設計送風量為13785立方米/小時的空調機組,如果只開送風機而不開回風機,則各高效送風口實測風量之和為13141立方米/小時,僅僅比設計風量少5%。

  造(zao)成這種現象的(de)原因在(zai)于(yu)風機(ji)的(de)全壓(ya)遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)克服系統(tong)的(de)阻力(li)(li)所需(xu)要(yao)的(de)壓(ya)力(li)(li),使風機(ji)的(de)工作(zuo)點發生偏移。為了使空調系統(tong)回到(dao)正常的(de)工作(zuo)狀態,必須(xu)人為地增加系統(tong)阻力(li)(li),但(dan)這樣會造(zao)成系統(tong)運(yun)行能(neng)耗增加。

 凈化(hua)空(kong)調系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)阻(zu)(zu)力(li)主要(yao)由(you)風(feng)管(guan)的(de)沿(yan)程及局部阻(zu)(zu)力(li)、系(xi)(xi)統(tong)(tong)末端高效空(kong)氣(qi)過(guo)濾器的(de)阻(zu)(zu)力(li),以及空(kong)調機組本(ben)身的(de)阻(zu)(zu)力(li)(包括(kuo)機組內盤管(guan),初效、中效空(kong)氣(qi)過(guo)濾器及箱體的(de)阻(zu)(zu)力(li))構成。造(zao)成風(feng)機風(feng)壓偏大(da)(da)的(de)原因,是設計者(zhe)對系(xi)(xi)統(tong)(tong)阻(zu)(zu)力(li)計算(suan)不準確。設計者(zhe)在選擇風(feng)機風(feng)壓時,一方面應(ying)根據所計算(suan)的(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)沿(yan)程及局部阻(zu)(zu)力(li)進行估算(suan),同時,對于(yu)克(ke)服空(kong)調機組自(zi)身的(de)阻(zu)(zu)力(li)部分,應(ying)由(you)設備制造(zao)商(shang)根據設計條件(jian)進行考(kao)慮。這(zhe)樣才能避免余量(liang)過(guo)大(da)(da),使(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)在合理、節能的(de)狀態下運行。

問題(ti)二:雙風(feng)機(ji)系統送回風(feng)機(ji)配置(zhi)不當

  制藥廠的雙風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機凈(jing)化空調系(xi)統不僅可(ke)以通(tong)過(guo)電動調節閥(調節排(pai)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)量(liang)(liang)或回風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)量(liang)(liang))來維持房間(jian)的壓差,而且可(ke)通(tong)過(guo)開啟電動閥、關閉(bi)電動閥使回風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機起(qi)到排(pai)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機的作用,滿足醫藥潔凈(jing)廠房消毒排(pai)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的要求(qiu)。但(dan)在調試(shi)中,應處(chu)(chu)于負壓進風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)狀(zhuang)態(tai)的新(xin)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)段(duan)有時(shi)會出(chu)(chu)現正(zheng)(zheng)壓排(pai)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)現象。究其原因,出(chu)(chu)在回風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機與送(song)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機的風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)壓配置上。在設計中對回風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機的全壓選擇不合理,使回風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機在實際運(yun)行時(shi),機組內的風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)壓零點不是在排(pai)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)段(duan)和新(xin)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)段(duan)的交接面上,而是向前偏移,導致應處(chu)(chu)于送(song)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機負壓內的新(xin)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)口仍處(chu)(chu)于回風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)機的正(zheng)(zheng)壓中,使系(xi)統無法(fa)正(zheng)(zheng)常(chang)運(yun)行。

  針對(dui)上述情況,在凈化(hua)空調系統采(cai)用(yong)雙風(feng)(feng)機(ji)方式時,除(chu)了應進行系統阻力的計算外(wai),還應根據系統的風(feng)(feng)壓(ya)零(ling)點位置(zhi)來確定回(hui)(hui)風(feng)(feng)機(ji)與(yu)送風(feng)(feng)機(ji)的全(quan)壓(ya),選擇(ze)合適的風(feng)(feng)機(ji);或采(cai)用(yong)送風(feng)(feng)機(ji)段和回(hui)(hui)風(feng)(feng)機(ji)段脫(tuo)開布置(zhi),對(dui)新、回(hui)(hui)、排風(feng)(feng)閥門(men)在機(ji)外(wai)連接的方式。

  問題三:人凈區(qu)壓差梯度設計不合(he)理

  目前對于作為潔凈區和非潔凈區或不同潔凈級別潔凈區之間的過渡區的人凈區域,還沒有形成一個規范化的設計定論。在該區域空調系統的調試過程中,經常會遇到人凈區內的緩沖間及更衣間之間壓差過大或無法調出壓差的問題。
 對于人凈區內的緩沖間及更衣間之間的壓差以及正壓氣流流向問題,可參考的資料很少。一些設計數據資料提出,其正壓氣流只允許由高級別的潔凈區域流向低級別的潔凈區域或非潔凈區。人凈區內各個功能房間應順人凈路線進入方向保持正壓。例如,人凈路線為:換鞋→一更→二更→緩沖→潔凈區,則壓差也應順其逐步升高。根據實踐經驗,一般相鄰房間的壓差維持在5帕左右。考慮到不同的潔凈級別,10000級潔凈區的人凈區域的壓差保持在15帕~20帕之間,10萬及30萬級潔凈區的人凈區域的壓差保持在10帕~15帕之間。這種壓差梯度不僅能保持人凈區的潔凈度,而且對于保持潔凈區內的潔凈度起到了有效的隔離作用。

問題四:人凈(jing)區風口布置不(bu)正確

  兩個房間(jian)(jian)(jian)之間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)壓(ya)差建立在氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向的(de)(de)基礎之上(shang),兩個房間(jian)(jian)(jian)之間(jian)(jian)(jian)沒(mei)有氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)動,就不可能有壓(ya)差存(cun)在,同時,壓(ya)差與氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)動的(de)(de)速度成正比。空調系統(tong)存(cun)在的(de)(de)壓(ya)差問題(ti)是由氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向造(zao)(zao)成的(de)(de),而(er)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)向主要是由于風口布置不當造(zao)(zao)成。

  如在山東某制藥廠的(de)(de)(de)人(ren)凈(jing)(jing)區(qu)(qu)工程設計(ji)中(zhong),由于(yu)設計(ji)人(ren)員(yuan)沒(mei)有充分考慮(lv)人(ren)凈(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)壓(ya)差梯(ti)度,而且各房(fang)間的(de)(de)(de)回(hui)(hui)風(feng)(feng)均是通過開在墻壁(bi)上的(de)(de)(de)回(hui)(hui)風(feng)(feng)格珊(shan)流(liu)(liu)(liu)入到潔凈(jing)(jing)走(zou)廊(lang),使潔凈(jing)(jing)走(zou)廊(lang)相對人(ren)凈(jing)(jing)區(qu)(qu)處于(yu)負壓(ya)。這樣的(de)(de)(de)設計(ji)實際是沒(mei)有正(zheng)確理解人(ren)凈(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)壓(ya)差梯(ti)度及正(zheng)壓(ya)氣流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)向(xiang)的(de)(de)(de)要(yao)求。后來(lai),設計(ji)人(ren)員(yuan)在現場條件許可的(de)(de)(de)情況下,對該(gai)系統進行了整改(gai)。即在人(ren)凈(jing)(jing)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)第一個緩(huan)(huan)沖間內設置(zhi)回(hui)(hui)風(feng)(feng)口(kou),使該(gai)緩(huan)(huan)沖間處于(yu)人(ren)凈(jing)(jing)區(qu)(qu)壓(ya)差梯(ti)度的(de)(de)(de)最低(di)點,同時將(jiang)更衣室(shi)墻上的(de)(de)(de)回(hui)(hui)風(feng)(feng)口(kou)均改(gai)為帶調節(jie)閥的(de)(de)(de)百葉風(feng)(feng)口(kou),從而能夠調節(jie)回(hui)(hui)風(feng)(feng)風(feng)(feng)速(su)。經過這樣的(de)(de)(de)整改(gai)后,各房(fang)間內的(de)(de)(de)壓(ya)差和正(zheng)壓(ya)氣流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)向(xiang)均能滿足要(yao)求。

  又如(ru)在(zai)東北某(mou)制藥廠中(zhong),由(you)于設(she)計(ji)人員只在(zai)二更間設(she)置一隔墻回風(feng)豎井,雖然可以保證緩沖一更間對二更間的壓差梯度,但不能滿足二更間對一更間的壓差梯度要求,因此應在二更間增設送風口,并在一更間設置回風口。這樣才能滿足人凈區的壓差梯度和正壓氣流流向的要求。

  另外(wai),在(zai)有的設計中(zhong),不同潔凈級別的區(qu)(qu)(qu)(qu)域共用(yong)回(hui)(hui)風(feng)(feng)隔(ge)墻,而(er)且在(zai)回(hui)(hui)風(feng)(feng)隔(ge)墻內不設置回(hui)(hui)風(feng)(feng)管(guan),回(hui)(hui)風(feng)(feng)口(kou)(kou)直接安裝在(zai)隔(ge)墻上。往往人(ren)凈區(qu)(qu)(qu)(qu)的回(hui)(hui)風(feng)(feng)口(kou)(kou)和比其高(gao)一(yi)級甚(shen)至高(gao)兩級的潔凈生產區(qu)(qu)(qu)(qu)的回(hui)(hui)風(feng)(feng)口(kou)(kou)被安裝在(zai)同一(yi)回(hui)(hui)風(feng)(feng)隔(ge)墻上,由于(yu)壓(ya)差梯度(du)的原(yuan)因,導致人(ren)凈區(qu)(qu)(qu)(qu)的回(hui)(hui)風(feng)(feng)口(kou)(kou)無法(fa)回(hui)(hui)風(feng)(feng),反而(er)有正壓(ya)風(feng)(feng)通過回(hui)(hui)風(feng)(feng)口(kou)(kou)進入人(ren)凈區(qu)(qu)(qu)(qu)。如(ru)在(zai)東北某藥廠的設計中(zhong)(該廠房人(ren)凈區(qu)(qu)(qu)(qu)除(chu)男、女(nv)一(yi)更(geng)間(jian)(jian)以及換鞋間(jian)(jian)是10萬(wan)級潔凈區(qu)(qu)(qu)(qu)外(wai),其余的潔凈區(qu)(qu)(qu)(qu)域的潔凈度(du)均(jun)為萬(wan)級)發現(xian)存在(zai)三個主要問題:

一是換鞋間(jian)回風(feng)口無法回風(feng),并有正(zheng)壓(ya)風(feng)從(cong)風(feng)口進(jin)入室內,結(jie)果(guo)導(dao)致(zhi)換鞋間(jian)的(de)空氣流入男(nan)、女一更間(jian),無法達到原設計所設想的(de)壓(ya)差梯(ti)度;

二是(shi)男淋浴(yu)間(jian)設置(zhi)排風(feng)而女(nv)淋浴(yu)間(jian)未設置(zhi)排風(feng),導(dao)致壓力流向變為(wei)從女(nv)淋浴(yu)間(jian)→女(nv)無菌外衣(yi)間(jian)→男無菌內(nei)衣(yi)間(jian);

三是由于男無(wu)菌內(nei)衣(yi)間設(she)(she)(she)置(zhi)了(le)回(hui)風(feng)口(kou)(kou),而(er)緩(huan)沖間與(yu)男無(wu)菌內(nei)衣(yi)間門上開設(she)(she)(she)百(bai)葉(xie)窗口(kou)(kou),本身設(she)(she)(she)計的(de)壓力流向存在(zai)一定的(de)問題,同時(shi),由于各回(hui)風(feng)墻互相連(lian)通,回(hui)風(feng)口(kou)(kou)又(you)設(she)(she)(she)置(zhi)成無(wu)法調節(jie)的(de)固定百(bai)葉(xie),即(ji)使回(hui)風(feng)管與(yu)回(hui)風(feng)墻連(lian)接(jie)處設(she)(she)(she)置(zhi)了(le)調節(jie)閥,也(ye)無(wu)法調節(jie),給現場的(de)調試帶來了(le)極大的(de)困難。

  對(dui)于上(shang)述(shu)問題,在設(she)計中,與各(ge)回(hui)風口相連的(de)回(hui)風墻應分別獨(du)立,而(er)不(bu)應互相連通;各(ge)回(hui)風口均(jun)應設(she)置調節閥(fa),不(bu)宜(yi)采(cai)用固定百葉(xie);除準潔凈區(qu)外(wai)(wai),潔凈區(qu)房(fang)間(jian)不(bu)宜(yi)采(cai)用門(men)上(shang)開(kai)百葉(xie)的(de)方(fang)(fang)式(shi)(shi),宜(yi)采(cai)用單獨(du)的(de)回(hui)風道方(fang)(fang)式(shi)(shi)回(hui)風;除特殊情(qing)況外(wai)(wai),準潔凈區(qu)的(de)壓(ya)力方(fang)(fang)向應始終保持與人凈路線方(fang)(fang)向相反。

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