空气洁净设备与应用

空气洁净设备与应用一.冷热源的配置⒈组合式空调机+冷（热）水机组优点:(1)适用于大型净化厂房,空调送风量较大。(2)综合型厂区,可设集中冷冻站,实行统一供给冷源至各用冷点,如生产车间、办公楼、餐厅、招待所等。这样便于集中管理,统一调配冷量,做到资源的合理化利用。(3)卧式组合式空调机的蒸汽加热段、蒸汽加湿段,适合北方地区冬季气候干燥、寒冷的特点,工厂自备锅炉房可提供蒸汽。所以,特别是北方大多数地区仍采取这种空调设计方式。缺点:(1)占用空调机房面积较大。以20000m3/h风量的卧式组合式空调机AF-20为例:长×宽×高为7060mm×1800mm×1984mm。(2)调节、控制不灵活。2.立式组合式空调机+冷水机组优点:(1)具备了卧式组合式空调机上述的优点,并克服了它占用空调机房面积较大的缺点。缺点:(1)空调送风量较小。(2)调节、控制不灵活。组合式空调机其表冷段靠冷冻机提供的。3.柜式空调机(自带冷源)+增压箱优点:(1)自带冷源,没有了冷冻水系统,使运行管理变得简单。(2)冷媒经蒸发器直接蒸发,蒸发温度较低,空气处理焓差较大。(3)特别适合小系统,小区域,或将一个大车间按药品的不同种类,不同的生产线,划分为几个洁净系统,一台空调机对应一个洁净系统,这样开启方便,互不影响,(4)占用空调机房面积较小。以20000m3/h风量的水冷冷风电加热型空调机LD126为例:长×宽×高为2154mm×1486mm×1992mm。(5)调节、控制灵活。缺点:(1)该柜式空调风机压头较小,一般为300Pa～500Pa,不带粗效、中效过滤器,需配带一个增压箱;增压箱包括粗效、加压风机、中效过滤器。(2)该柜式空调机不带加湿装置,二.净化空调设备1净化空调机(1)柜式净化空调机(2)专用空调机2组合空气处理机组3净化新风机组第七章洁净技术设备与应用洁净手术室专用空调机组合式空调机组（卧式ZK-W）组合式净化空调机组与一般民用空调机组不同，净化空调机组具有功能段多、机组长、风压大、保温和密封性能高等特点；在机组材料的选择上，净化空调机组的板材、管件用材应与净化的本身要求相一致，具有光滑、不生锈、耐腐蚀、易清洁等特点。一般民用空调机组，常见的功能段不外有新回风段、粗效过滤段、表冷或加热段、风机段、出风段等几种；净化空调机组则在此基础上，增加了加湿段、均流段、中效过滤段、消声段、若干中间段等等，表冷段一般与加热段分置，有的还设有高效过滤段、喷水段。不仅机组长度长，而且由于净化系统大而复杂，机组本身及系统的阻力大，要求空调机组的风机压头就高。常见的净化空调机组一般包括以下几个功能段：新风段、初效段、回风段、表冷段、风机段、均要设置的若干中间段。如系统洁净要求较高，机组内有时也设置高中效过滤段、亚高效过滤段或高效过滤段。若用于某些有低湿度或低噪声要求的场所，还必须设置去湿段或消声段：初效段净化空调的初效段多用作对新风及大颗粒尘埃的过滤控制，主要对象是大于10um的尘粒。其过滤效率可达60—95％(计重法)。在净化空调机组中，初效段的主要功能是对新风中的微粒进行过滤，目的有两个：保护并延长中效过滤器的使用寿命；确保机组内部的环境不被新风所污染，保证换热器表面清洁。此外在系统停运时，初效段还可以有效地防止室外污染风的倒灌.表冷段表冷段用于对净化空调系统的新风、回风进行降温冷却处理。冷源一般为低温冷冻水(7~12℃)，表冷器的管材多为￠16铜管串铝片，铝片片距3.0mm，采用二次翻边皱纹处理，以增加换热效果。换热盘管多为4、6、8排，最多不超过8排，如处理焓差过大，可设两段表冷段。表冷器组装方式和台数，根据处理风量的多少而确定，一般3万风量以上的机组要采用两台以上的表冷器。表冷段后应设挡水板，以有效截留空气中的水滴，挡水板材料多为ABS塑料或铝台金。为及时排出机组底盘中的凝结水，表冷段的凝结水管带水封。加热段加热段用于净化空调系统的新风、回风进行升温加热处理。热源有两种：热水(95～70℃)；低压蒸汽。与表冷器相同，换热器的管材也多为￠16铜管串铝片，但是如果热源采用蒸汽，换热器最好采用钢管铙片而不是铜管串铝片，因为铜管的承压能力低。加热段的换热盘管多为2、4排。如采用热水，进水方式为下进上出；如采用蒸汽，进汽方式为上进下出。加湿段在北方气候干燥地区，冬季往往需要对空气进行加湿处理。加湿方式有两种：干蒸汽加湿和电加湿。干蒸汽加湿是较简单的加温方式，有手动、电动、气动多种，管径在D15～50之间，其大小可通过空气处理的加湿量计算确定。采用干蒸汽加湿，如水汽不能充分分离，积存的水汽容易使机组内壁锈蚀，并滋生各种细菌等微生物。建议采用水质纯净的电加湿.中效段中效段的主要控制对象是介于1一10µm之间的尘粒。其过滤效率，中效：95％(计重法)、40—70％(比色法)；高中效：70—99％(≥1µ，计数法)、70—90％(比色法)。中效段一般置于净化机组最后端，对末端高效(亚高效)过滤器起保护作用。风机段风机段是净化空调机组中较大的一个功能段。长度较长，由于需要的风压高达1500～1800Pa，所需风机的尺寸、电负荷往往较大。风机段出风方向有竖向、水平两种。由于风机的叶片、电机、皮带及皮带轮等在高速运转时会有产生碎屑、溢出油滴等现象发生，从而影响机组内环境.净化机组风机风量不宜过大。过大，系统风量分配困难，不易平衡；风管断面大，占用空间;机组箱体强度和漏风率易受影响.风机风量一般在4万m3/h以下,不宜超过5万m3/h.消声段对噪声要求较严的洁净室，净化机组内应设置消声段.常见的消声器有管式、片式和格式、折叠式、弧形声流式、共振式、膨胀式、复合式等多种，其中前四种为阻性消声器．共振式和膨胀式为抗性消声器.复合式消声器由于集中了阻性、抗性消声器的优点，对从低频到高频范围内的噪声都有较好的消声效果，是一种宽频带消声器。其他功能段除上述功能段外，根据生产工艺和使用要求的不同，净化机组还常常包括中间段，均流段、喷水段、预加热段、二次回风段等等。中间段的设置，一方面便于机组内设备的检修和更换，另一方面还可以起到均衡气流的作用。过滤器、表冷及加热器、风机等功能段前后，通常视需要设置中间段.均流段通常设在风机段之后，风机出口的高速气流经均流段和导流板后趋于平衡，能大大提高换热和过滤效果。并对洁净室造成一定影响,因此在选用风机时应予以考虑。为减少振动造成的影响，风机应采取有效的减振措施(如设置减振器)。而中效段置于机组末端的目的之一，就是将机组运转过程中产生的微粒和微生物截留下来。“喷水段”的设计可参考喷淋冷却段，如室外空气质量较差，喷水管可设计为2排、3排；空气质量一般，设计为1排即可。水源可直接利用自来水，利用管道泵循环使用，定期补水、排污。预热加段冬季严寒的北方地区，处理室外新风的热负荷大，对空气预热是必要的;增加了喷水段对空气进行“人工降尘”处理时，为防止极低温度的室外新风冻裂、冻坏喷水管，更要设计预加热段。预加热段的设计可参考加热段，不过处理的风量要小，仅处理室外新风。喷水段在北方尤其是冬季，气候干燥，风沙大，室外空气含尘浓度高，对室外新风的处理情况直接影响到过滤器的使用寿命以及洁净室内的洁净度。经验表明，人为制造一个湿润的环境对进入机组的新风进行预处理，是合适的．“喷水段”(非通常意义上的喷淋冷却段)的设置正是基于此。净化空调机组功能段主要组合方式净化空调机组的组合方式多种多样。根据各功能段的设置位置，主要有以下几种组合方式：中效段置末尾(风机正压段)中效段置机组末尾，既能有效地保护下一级过滤器，又能确保机组运转过程中产生的微粒和微生物被阻留，这是目前较为常见的组合方式。如图1－新风段2－初效段3－中间段(组合)4－表冷段5－风机段6－均流段7－加热段8－中间段9－加湿段10－中效段11－出风段12－初中效合并段13－高中效段1－新风段2－初效段3－中间段(组合)4－表冷段5－风机段6－均流段7－加热段8－中间段9－加湿段10－中效段11－出风段12－初中效合并段13－高中效段中效段置中间(风机负压段)有的净化系统，限于机房面积有限等原因，将初中效过滤器组合在一起设置。由于中效过滤器在负压段，如果机组密封不严，室外风可能未经过滤而进入机组内。如图表冷段置正压段，有利于凝结水的排出。表冷器置负压段，凝结水管应安装水封(u型存水弯)，否则凝结水排出不畅，极易漏水。风机位于表冷器前的利弊分析在组合式净化空调机组中，风机的位置很重要。位置不同，产生的效果也不同。所以，应对其有深刻的认识，以利于正确排列各段的顺序。当风机位于表冷器前时，如图所示。这种排列顺序的优点是：表冷器处于正压段，冷凝水容易排出，这对于生物洁净室来说是重大的利好，凝水盘内不容易滋生细菌。但其缺点是如果风机出口处未设置阻尼孔板，且未设置均流段或中间段时，风机出口的气流对表冷器的冲刷不均匀，影响热交换的效果，若不采取措施很难引入二次回风。可见，该种排列方式应在风机出口加装阻尼孔板、设置均流段（或中间段）来改变这种冲刷不匀的缺陷。这时，可在中间段内加装臭氧发生器，使中间段变为灭菌段，一举两得。风机表冷器凝水盘阻尼孔板CDL以一次回风加再热系统为例，当风机置于表冷器前时，由h-d图可见，表冷器处理的焓差大，再热量也大，因此，能耗也大。若采用该排列顺序，须采取节能措施，如风机的电机置于机组之外，减小风机温升。但这种方案在实际工程中较难采用。若想引入二次回风，可在表冷器侧加装旁通调节阀或旁通管来实现。WDC再热量ONL风机温升风机位于表冷器前的h-d图风机位于表冷器后的利弊分析当风机位于表冷器后时，如图所示。这种组合顺序的优点是：气流能均匀冲刷表冷器，热交换效率较高，很容易引入二次回风。从h-d图可见，风机的发热量可被用作再热的一部分，表冷器处理的焓差较小，比较节能。其缺点是：表冷器处于负压段，凝结水不易排出，容易孳生细菌，这对于生物洁净室来说是非常严重的隐患。风机表冷器凝水盘CDLWC再热量ONL风机温升D洁净室空调机组的特点1.风量大：大风量对空气处理机组的强度是个考验，所以洁净用空气处理机组首先要满足高强度的要求。2.风机的压头高：洁净室的空气处理机组的送风机组一般采用后弯机翼型的风机，或者是无窝壳的风机，才能达到足够高送回风压头。在这种大风量，大压头的情况下，对机组的漏风率也是一种考验，洁净室用空气处理机组的漏风率越低，为客户节省的能源就越多，运行费用就越低。3.温湿度控制精度高：为了实现恒温恒湿，那么要求空气处理机组中至少要具备制冷、制热、加湿、除湿等功能段，而且需要精密控制的方式；如换热器要采用高效率的亲水翅片，并且水流量采用比例积分控制，加湿量也要采用比例积分或者是PID调节的方式，以便实现更高的控制精度。4.正负压控制严格：要想有准确的压差控制值，在洁净室空气处理机组要求要有较低的漏风率，才能有较高的控制精度。同时采用集中送回风的分流段将在空调箱中被广泛应用。5.拥有良好的过滤系统：洁净技术对微生物、尘埃等的控制程度，主要取决于过滤器的性能。空气过滤器需要有良好的品质，一旦发生泄漏，就再也不可能达到洁净的可能。除了本身不能有任何的泄漏，过滤器在空调组合箱的密封也要引起注意。6.采用变频技术：洁净空调系统大风量的特点带来了高能耗，各种节能技术在洁净空调系统中得到广泛的应用。其中变频技术在洁净空调系统中被广泛的选用。由于洁净空调一般至少要经过初效过滤器、中效过滤器(亚高效过滤器)、高效过滤器的过滤，而过滤器都是随着使用的时间越来越久，其阻力也越来越大，和普通空气处理机组的送风机是按过滤器的计算阻力来选型的不同，在洁净室中选用空气处理机组的送风机电机功率都是按过滤器的终阻力来选型的，在空调系统运行初期，风机的压力是绝对足够克服系统的阻力来满足使用要求的，这时候采用变频器，可以将风机的转速降低，减少功耗，起到良好的节能目的；随着系统的运行，过滤器的阻力越来越大，空调系统的风量将会减少，通过风管里风量或者是静压